少教多學，提升高中學生的物理實驗素養

鄭姍姍

【摘要】實驗是高中物理教學的內容，也是學生提升學科素養的重要路徑.在開展實驗教學時，教師要發揮學生的主體地位，給他們更多展示的機會，以讓他們的能力得到發展.教師可秉持“少教多學”的理念，讓學生主動參與探究的過程，主動思考和提出問題，主動地進行實踐操作.基于這樣的模式，學生能在親身體驗中，探究物理現象背后的規律，提高他們的學科能力.

【關鍵詞】高中物理;實驗教學;少教多學

少教多學強調學生的主動學習和探究，但一些教師難以從傳統的教學方式中脫身，對于如何引導學生主動學習和探究實驗缺乏經驗和指導，導致實施起來不夠有效.對學生而言，少教多學模式需要他們進行團隊合作，開展自主學習，主動探究問題等，但目前的高中教育往往忽視培養學生的合作能力、學習能力、思維能力等.基于此，教師要推行“少教多學”的模式，引導學生主動學習和探究實驗的方法和技巧，鼓勵學生用心觀察、積極思考，使其成為學習的主體.

1 少教多學，讓學生學會觀察

高中物理不少的知識、實驗、定理等都來源于生活，只要學生留心觀察，就能看到很多課本所學的物理現象.借助觀察，能激發學生學習的興趣，深化他們對課本知識的理解.因此在物理實驗中，教師不要直接告訴學生具體的實驗現象，而是要讓他們觀察，讓他們在觀察之后再深入地思考.學生觀察的過程其實也是他們自己建構學習的過程，他們需要確立觀察的目標與內容，進而思考表象之后的本質.

例如 以下面這個實驗為例，教師拿出一個舊飲料瓶，在其底部開一個小孔，用手指按住小孔并裝滿水.教師問：如果放開按住的手指后，立即釋放瓶子讓其自由下落，空氣阻力忽略不計，那么能觀察到什么樣的物理現象.教師沒有直接告訴實驗的結果，而是先是讓學生猜一猜會出現什么樣的現象.觀察前的提問能引發學生的關注，使他們更能聚焦思維.學生發現教師的提問其實就是需要他們觀察瓶子的運動情況，還有水的運動情況.大多學生水會不會噴出來.有的學生認為水處于完全失重的狀態，不會噴出來；有的則認為水仍會從小孔噴出來，但噴射的速度比釋放前的小些.對于學生的猜想，教師不置可否，而是讓他們仔細觀察.學生觀察到水沒有噴出來.對著觀察的結果，學生再進行認真的分析，他們發現瓶子和水在空中做自由落體運動，都具有同樣的加速度g，都處于完全失重狀態，此時瓶子和水之間沒有作用力，因此水不會噴出來.

觀察實驗不僅僅是眼睛的活動，更重要的是培養學生的思辨能力和分析能力，幫助他們理解實驗的過程和結果，并能夠從實驗中提煉出物理原理和規律.因此教師要讓學生更多地觀察實驗，以讓他們獲得更豐富的學習體驗、更深入的學科理解，并從中提升實驗素養，為未來的學習和成長打下堅實的基礎.

2 少教多學，讓學生學會質疑

教師在開展物理教學時會發現大多學生不愿意提問，他們幾乎也發現不出問題.基于這樣的狀況，學生要改變學習的方式，要學會發現問題，要能在問的過程中，掌握所學的知識，提升學科素養；教師也要改變教學的方式，不僅注重知識的傳授，更要注重啟發學生的思維，讓他們主動地質疑.當學生能主動地質疑，其實就是多了一個思考的環節，多了更多學習的機會.在做實驗的時候，讓學生提問能提升學生的課堂參與度，學生能夠進行深度思考，且能更好地與教師互動[1].

例如 為了驗證碰撞中的動量守恒和檢驗兩個小球的碰撞是否為彈性碰撞，教師創設如圖1所示的實驗.首先引導學生選取兩個體積相同、質量相差比較大的小球a，b.

接著引導他們用天平測出兩小球a、b的質量（分別為m1和m2，且m1>m2），再讓他們安裝好實驗器材，將斜槽AB固定在桌邊，使槽的末端切線水平，將一斜面BC連接在斜槽末端.將小球b放在斜槽末端邊緣處.接下來，教師讓學生提出各種問題.有學生問：讓小球a從斜槽頂端A處由靜止開始滾下，和小球b發生碰撞后，它們的動量是否守恒？實驗結果是否支持動量守恒定律？有學生接著問：小球a和小球b的碰撞是否為彈性碰撞？即碰撞后它們的動能是否保持不變？也有學生問：小球a的質量大于小球b的質量，這種質量差異對碰撞的結果有怎樣的影響？是否會影響動量守恒和碰撞的彈性程度？還有學生問：在碰撞過程中，是否存在能量轉化？如果存在，能量是如何從一個小球轉移到另一個小球的？

基于這些問題，學生開展了相應的實驗.這些問題可以幫助學生更深入地理解碰撞的物理原理，并激發他們對實驗結果的思考和探究.通過探究和解決這些問題，可以提升學生的實驗素養和科學思維能力.

3 少教多學，讓學生學會合作

教師之所以可以少教，最主要的原因是學生可以多學.要想讓學生多學，教師就需要充分發掘學生的潛力，使他們成為主動學習者.教師可展開小組合作，讓學生發揮集體的力量，增強學生學習的信心，提升學習的獲得感.小組合作能發揮學生的主體作用，當他們解決遇到的問題時，能夠使自己的思維向縱深發展.最主要的，在小組合作中，每個人都處于主動學習的狀態，他們會為共同的目標而奮斗，每個人的學習價值都能突顯出來[2].

實驗有許多環節，不僅僅指具體的操作，因此合作的空間比較大，每個人都能找到合適的位置.

例如 教師設置這樣的實驗，用圖2中左圖所示裝置量測彈簧的勁度系數，再用該彈簧以右圖所示裝置測量物塊與長木板間的動摩擦因數，重力加速度g取9.8m/s2.

根據學生的興趣和能力，將學生分為幾個小組，每個小組負責一個特定的實驗主題，假如一個小組負責測量彈簧的勁度系數，另一個小組負責測量動摩擦因數. 還可根據角色進行分工，每個角色有不同的責任和任務，有的是小組長，有的是實驗記錄員、數據分析員等.通過分工合作，可提高小組內的效率和協作能力.在分組合作之前，教師讓每個小組進行實驗設計的討論和規劃.學生在小組內一起討論實驗的步驟、儀器材料的準備、測量方法等，并確定實驗的操作流程和數據處理方法.比如，學生經過討論之后，確立測量彈簧勁度系數的實驗步驟，即，先將輕彈簧懸掛在鐵架臺的橫桿上，將刻度尺豎直固定在輕彈簧旁且刻度尺的零刻度與輕彈簧的上端對齊；再在彈簧下端依次掛上不同質量的鉤碼，記錄每次鉤碼的總質量m及對應指針所指刻度值x等.在實驗進行過程中，學生可以相互幫助和支持.例如，在測量彈簧勁度系數的實驗中，可以由一名學生負責掛鉤碼并測量彈簧伸長距離，另一名學生負責記錄數據.這樣可以加快實驗的進程并減少誤差.在實驗完成后，各小組可以匯總數據并進行數據分析.教師可以組織學生進行數據對比和討論，共同探討實驗結果的意義和可能的誤差來源.通過這樣的分組合作方式，可以培養學生的團隊合作能力、解決問題的能力和實驗設計能力.同時，學生可以從彼此的經驗和觀點中加深對知識的理解，促進他們的學習和成長[3].

總而言之，通過小組合作，學生能夠發揮自己的主體作用，實現真正的學習.在小組合作中，學生能夠與同伴互相合作、互相學習，共同解決問題和探索知識.他們在合作中增強學習的信心，提升學習的獲得感.

4 少教多學，讓學生操作起來

當前高中物理學習和實驗確實存在較為單一的情況，主要集中在題目的解答和實驗的操作上，限制了學生的自主學習和實踐能力的發展.教師在教學中更多地扮演傳輸知識的角色，缺乏引導學生進行自主學習和探究.基于此，教師可以為學生提供更多的自主實驗機會，讓學生參與到實驗的整個過程中，如實驗的設計、操作和數據分析等.通過培養學生的操作能力，提升他們的實驗素養和問題解決能力[4].

例如 教師設置這樣的實驗，探究彈簧彈力與形變量的關系.首先教師讓學生將實驗需要進行的操作寫下來，這其實是培養學生有計劃、有條理的操作能力，也為了更好地完成實驗任務.學生寫下這樣的實驗步驟，先找到一根彈簧，并測量其原長，確保彈簧的質量和形變范圍符合實驗要求.再準備一組鉤碼，每個鉤碼的質量相同，測量其中一個鉤碼的質量.接著，將彈簧懸吊在鐵架臺上，讓彈簧自然下垂，測量彈簧的長度，確保彈簧在懸吊狀態時沒有重物掛在上面.再接著，逐漸增加鉤碼的個數，每次添加一個鉤碼，并測量彈簧對應的長度，確保每次測量都保持彈簧在平衡狀態下.學生經過討論后又加上這樣的步驟，記錄鉤碼的總質量和彈簧對應的長度，計算出形變量等.有了這樣的鋪墊，學生再進行具體的操作，就更加順利，同時，這樣的實驗方式也使得他們有了更多表現的機會，有了更多生長的可能.當學生不會某項操作的時候，他們可以反復地練習，直到熟練為止.當學生發現自己的實驗操作，不能得到準確的結果，他們還可以對著步驟，一步步地檢查.也就是說，從開始的實驗儀器的準備，到最后的反思，都是由學生完成的.在實驗中，教師盡可能地將權力下放給學生，只要他們能動手操作的，都讓他們親自經歷.因此對于高中物理實驗教學，教師要從多方面入手，給他們自主學習的機會[5].

操作能讓學生很快地進入學習狀態，也很容易讓他們找到解決問題的路徑.因此教師要結合學生的特點以及教材的內容，給學生設置一些操作性任務.但是整個操作的過程中，教師要給學生一定的引導，以提升他們操作的規范性，也讓他們增強操作的信心.

5 結語

“少教多學”的教學模式是一種引導學生主動參與學習的教學方式，它能有效提升高中學生的物理實驗素養.因此，教師用好這樣的模式，能進一步激發學生的實踐能力、動手能力和思維能力，提高他們對物理學習的興趣和理解.教師要做好指導者和引導者的角色，引導學生探索思考、分享發現，激發他們的學習興趣和主動性.只有這樣，學生才能展現實驗學習的主體和實踐者的角色，提升對知識的理解和運用能力.

參考文獻：

[1]陳雪峰.三新背景下高中物理“少教多學”教學研究——以“勻變速直線運動的速度與時間關系”教學為例[J].中學教學參考，2022（14）：35-37.

[2]潘書朋.指向深度學習的初中物理“少教多學”思考與實踐[J].——以魯科版“浮力”課堂實錄為例中學物理，2022，40（08）：17-21.

[3]高旭穎.高中物理課堂教學中“少教多學”的實踐[J].理科愛好者（教育教學），2021（04）：169-170.

[4]邱挺.基于導學模式的農村高中物理校本作業設計[J].數理化解題研究，2023（12）：71-73.

[5]吳興寶.問題驅動導學，提升科學思維——以“法拉第電磁感應定律一輪復習導學案”為例 數理天地（高中版），2023（08）：54-56.