高中物理教學中創新實驗的設計與實踐

王巧梅

【摘要】在高中階段的物理學科教學中，實驗課程的開展是十分重要的.通過開展實驗教學，可以使得物理知識以及物理現象以更加直觀的形式呈現出來，進而提高整體教學的質量與水平.教師在開展教學活動時，應當利用沖突思維，完成物理實驗演示；豐富教學內容，積極開展團體合作；拓寬實驗途徑，發展學生創新思維；創設趣味情境，培養物理學習興趣；借助信息技術，幫助學生理解知識.

【關鍵詞】高中物理；創新實驗；教學設計

新課程改革背景下，國家教育部門對于高中階段學生物理課程的培養提出了更高的要求.傳統的教學方式已經不適合當今時代的發展需求，在新的教育政策提出后，物理創新實驗的教學課程逐漸占據物理課堂的大部分.教師需要不斷提高自身的專業教學素養以及物理實驗操作能力，為學生樹立良好的學習榜樣.同時還應當注重教學內容的合理設計，保障學生通過參加實驗活動，促進自身創新思維以及操作能力的提升，實現全面發展的教學目標.

1?高中物理教學中創新實驗需要遵循的原則

高中物理教學應當遵循以物理課本為主的原則.新時代背景下，高中物理教師在開始實驗創新教學路徑探析時，應當遵循以物理課本為主的原則.需要保障實驗內容與課本內容一致，幫助學生對物理知識產生更好的認識與了解.物理課本是許多的優秀教學工作者經過長時間的探索而編制的，教材內容針對不同年齡階段的學生具有不同的教育意義.教師應當將教材課本作為開展實驗創新的依據，保障物理教學的科學開展.高中物理教師在進行實驗探究時，需要以課本作為載體，結合學生的發展需求開展拓展教學.保持科學、嚴謹、認真的教學態度，保障實驗創新教學的高效開展.

2?高中物理教學中創新實驗的有效策略

2.1?利用沖突思維，完成物理試驗演示

高中階段的學生正處于學習壓力較大、情緒不穩定的時期.物理教師應當注重創新教學方式，利用沖突思維使得學生對于物理學科產生高度集中的注意力.在開展創新實驗的過程中，教師需要將復雜的實驗進行分解，幫助學生將物理知識掌握得更加牢固.通過開展實驗教學的方式，學生會對物理知識以及物理現象產生更加直觀的感受.教師應當注重教學問題引導的重要性，不要將實驗結果直接告訴學生，應當留給學生充分自主探索的空間，使得學生創新思維以及實驗操作能力得以充分鍛煉，促進高效教學課堂的順利開展[1].為了使得學生對于物理知識產生更深的探索欲望，教師應當適當地設計“沖突思維”問題，引導學生思考.學生在通過驗證后，會對實驗結果更加認同，促進高質量、高效率教學課堂的形成.

例如?以人教版高一物理必修第一冊第二章“勻變速直線運動的研究”為例，在對本章節“探究小車速度隨時間變化的規律”進行實驗探究時，教師應當一改以往傳統的教學方式，不是將實驗結果直接告訴學生，而是引導學生自主探究：“小車速度的快慢與哪些因素有關？”學生在整個實驗過程中，需要進行獨立思考以及合作探究.教師要在適當的時機為學生設計“沖突思維”的教學問題.使學生感受到物理實驗的神秘，打破學生的常規認知，激發學生探索物理知識的好奇心，實現素質教育的有效落實.在整個實驗探究的過程中，教師需要在實驗開始前，將實驗注意事項以及正確的操作方法進行演示.接下來留給學生充分自主探究的機會，保障教學課堂的自主性以及開放性.

2.2?豐富教學內容，積極開展團體合作

在核心素養背景下，高中物理教師在開展教學活動時，需要學生個體之間的差異性采用多種教學方式，豐富教學內容，幫助每一位學生獲得良好的學習感受.在傳統的物理實驗教學中，通常采用“一刀切”的教學方式來進行教學.由于教學缺乏針對性，會導致學生的學習積極性下降，不利于整體教學效果的提升.基于新課程改革進程的不斷推進，教師在開展實驗設計時應遵循個性化的教學原則[2].依照學生的生活環境、知識儲備以及學習能力設置多種教學方式.積極開展團體合作，縮小班級中學生之間的差異.學生需要根據自身的實際情況參與實驗學習，提高物理學習水平，促進高質量、高效率教學課堂的順利開展.

例如?以人教版高一物理必修第二冊第八章“機械能守恒定律”為例，在對本章節“驗證機械能守恒定律”實驗開展教學時，教師需要先帶領學生對能量的轉化以及能量守恒定律的相關理論知識進行學習，幫助學生構建起初步知識體系.當學生熟練掌握這方面知識后，教師需要為學生準備實驗所需要用到的儀器，使得教學內容更加豐富.并引導學生之間相互配合開展實驗，強化學生團體合作的能力.在實驗過程中，學生需要進行“計時”“安裝”“操作”.教師應當引導學生發揮自身的長處大膽驗證，完善學生的創新思維意識，強化對知識的理解與掌握.

2.3?拓寬實驗途徑，發展學生創新思維

按照物理教材進行教學實驗的設計，還不足以促進學生創新思維以及創新意識的形成與發展.教師需要拓展實驗開展的途徑，使學生可以開闊眼界，促進自身全面素養的提升.教師應當善于利用生活素材，使學生可以感受到物理知識對于指導現實生活的重要性.從而重視物理學科的學習，促進學習能力的提升.在開展實驗教學的過程中，教師應當注重從多個角度幫助學生理解物理現象，促進自身科學素養的提升.在整個實驗過程中，教師應當給予學生更多自主探索的空間.使學生可以逐漸獲得發現問題、分析問題并解決問題的能力.教師應當引導學生針對物理實驗積極提出自己的創新想法，為學生構建起充分自主討論的空間.教師應當結合學生的發展需求，為其創建和諧平等的學習環境，使得學生在獲得物理知識的同時獲得人文素養的提升.

例如?以人教版高一物理必修第二冊第五章“拋物運動”為例，在對本章節“探究平拋運動的特點”實驗進行探究的過程中，需要教師為學生設計多個開展實驗的方式，使學生的創新思維以及實驗能力得到較好的鍛煉，促進學科素養的顯著提升.學生在對平拋運動進行探究的過程中，需要掌握“曲線運動”“拋物運動的規律”相關物理知識，才可以對平拋運動的特點進行深入探究[3].學生可以通過互聯網查詢探究這種物理現象的相關實驗，也可以按照教材上的實驗指引設計教學內容.需要注意的是，學生需要從生活中選擇簡單易得的實驗道具開展簡單實驗，促進自身創新思維能力的提升.

2.4?創設趣味情境，培養物理學習興趣

受到傳統教學觀念的影響，教師通常占據課堂教學的主體.即使是開展實驗教學，也是教師獨自進行演示，學生并沒有機會親自進行實驗操作.長此以往，會導致學生逐漸喪失學習興趣，不利于其獨立學習、深度學習能力的提升.基于新課程改革進程的不斷推進，教師的教學觀念開始發生改變，學生的課堂主體地位逐漸提升.教師在進行實驗教學時，將更多自主操作的機會給予學生.通過創設趣味教學情境的方式，培養學生良好的物理學習興趣.學生在輕松快樂的學習氛圍中會更加放得開.針對實驗中遇到的問題，學生會積極踴躍地參與到討論中.教師需要幫助學生樹立正確的學習方向，構建起完善的知識框架，實現素質教育的有效落實.

例如?以人教版高一物理必修第一冊第四單元“運動和力的關系”為例，在對本章節“探究加速度與力、質量的關系”進行實驗學習時，教師通過創設生活化教學情境的方式，激發學生的好奇心以及探索欲，促進自主學習意識的增強.在開展實驗活動時，教師可以向學生講述“牛頓與蘋果”的故事[4]，并引導學生思考蘋果落下來是受到哪些力的影響，提高自身創新思維能力的提升.

2.5?借助信息技術，幫助學生理解知識

隨著信息技術的快速發展，物理教學中應用多媒體教學工具的地方越來越多.教師應當借助信息技術，將物理知識以及物理現象進行更加直觀的呈現，幫助學生更好地理解知識，促進自身學科素養的顯著提升.高中階段的物理知識具有較強的抽象性以及理論性，學習起來有一定的難度.教師應當不斷提升自身的專業素養以及信息技術水平，合理利用信息技術進行教學設計，將抽象的物理知識轉化為生動的內容.教師需要對學生的興趣愛好進行了解，設計學生感興趣的教學內容，使學生愿意積極主動地參與到物理實驗中，促進自主學習意識的增強.教師應當將信息技術應用于教學的各個環節，使得學生時時刻刻都可以獲得良好的學習感受.在實驗的過程中，運用信息技術動態演示的功能，可以使得學生對物理知識產生更加明確的認知，提高教學效率.

例如?以人教版高一物理必修第三冊第十二章“電能 能量守恒定律”為例，在對本章節“電池電動勢和內阻的測量”實驗開展教學設計時，教師需要借助信息技術的方式，幫助學生更好地理解電路中的能量轉化方式以及閉合電路的歐姆定律.教師可以通過多媒體動態視頻展示的方式，將課本上枯燥乏味的文字轉化為生動直觀的動態演繹.學生通過觀看，可以強化自身對這一實驗的測量方式產生更加深刻的印象.

2.6?結合生活實際，創設物理實驗情境

許多物理現象都蘊含在真實生活中，教師應當將生活與學習之間構建起有效聯系.為學生創設生活化的物理實驗情境，使學生可以結合自身的生活經驗以及已學知識來解決物理問題，促進自身綜合能力以及核心素養的提升.“生活即教育”的教學理念倡導運用生活化的教學方式，使得學生更好地認知物理知識.教師作為整個教學工作中重要的引導者，需要肩負起自身教學引導的責任[5].高中階段的學生已經具備自主構建知識框架的能力，并且已形成屬于自己獨特的學習方式.教師應當在日常教學過程中對學生進行仔細的觀察，引導學生運用科學的方式，提升學習效果，促進素質教育在學科教學中的有效應用.

例如?以人教版高三物理選擇性必修第三冊第二章“氣體、固體和液體”為例，本章節主要是圍繞著“氣體”“固體”以及“液體”的各種物質形態進行實驗探究.在對實驗活動“探究氣體等溫變化的規律”時，教師應當引導學生結合自己在日常生活中的經驗進行學習討論.教師則需要為學生設計生活化的實驗情境，使學生可以更好地投入到學習狀態.

3?結語

總的來說，高中階段學生的學業壓力較大.物理教師通過設計實驗教學的方式，有利于營造輕松、快樂的學習氛圍.教師應當保障物理實驗與教材內容的同步性，使得學生通過親身參與實驗操作的方式物理知識以及物理現象進行深刻的記憶，也可以使得學生核心素養以及綜合能力得到有效提升.教師應當發揮自身的聰明才智，活躍教學氛圍，促進高效教學課堂的順利開展.學生在進行物理實驗探究的過程中，自身的創新思維以及實驗能力會得到顯著提升.

參考文獻：

[1]張然.信息化軟件輔助物理實驗教學——以“簡諧運動”教學為例[J].中小學信息技術教育，2022（S1）：93-94.

[2]陳艷.物理學科核心素養培育下深度學習的實踐探索[J].數理化解題研究，2022（36）：53-55.

[3]劉永軍.探究式教學法在高中物理教學中的應用策略[J].數理化解題研究，2022（36）：56-58.

[4]陳剛.創新物理實驗，撬動學生思維[J].教學管理與教育研究，2022（24）：91-92.

[5]姜維維.新課程理念下的高中物理高效課堂教學探析[J].學苑教育，2022（36）：37-38+41.