新高考下高中物理實驗教學思考

林艷欽

摘? ?要：2021年以來，福建省開始實行新高考改革，新高考對物理學科的實驗要求加大，教師如何有效進行物理實驗教學，引導學生主動參與實驗、喜歡實驗，養成科學嚴謹的學習態度，成為當前物理教學的一個熱點問題。文章從增加實驗課時，開放實驗室，通過物理實驗生活化、進行仿真實驗來增加實驗的趣味性，關注學生的實驗過程、學科素養的培育和實踐能力的提升等多個方面給出新高考下如何進行物理實驗教學的建議。

關鍵詞：新高考改革；物理實驗教學；素養培養；仿真實驗

自2021年起福建省開始實行新高考，物理學科由福建省自主命卷，占高考總分100分，并以原始分計入高考總分。相較于化學、生物、政治、地理幾個學科的等級賦分，以原始分計入高考總分更能拉開分數差距，由此可見物理學科在新高考中所占據的重要地位。同時新高考物理實驗題又是考驗學生物理學習綜合能力，拉開分數差距的一種重要題型，由此可見物理實驗在整個物理高考試卷中占有重要位置。同時在現如今這個科技高速發展的新時代要求學生具有較強的創新能力，動手實踐能力和探究能力，而物理實驗則是培養這些能力的有效途徑。因此，新高考下高中物理實驗教學目的不僅是讓學生獲得物理學科知識，更是對學生學科素養的培養和能力的提升[ 1 ]。那么，在當前新高考背景下，針對高中物理實驗教學中存在的主要問題教師應當如何進行高中物理實驗教學，值得我們深入地進行思考和研究。

1? 當前高中物理實驗教學存在的主要問題

1.1? 實驗設備匱乏，實驗教學課時不足

目前，我國高中物理實驗設備和實驗器材分布不平衡。在城市里，多數高中實驗設備齊全，更新也比較快，但是由于實驗員配備不足等原因造成設備的維護和保養多數得不到保證。在農村中學實驗設備相對不完善，更沒有DIS數字化實驗室等昂貴先進的實驗設備。由于實驗經費不足導致實驗器材短缺嚴重，如缺少滑動變阻器等因素影響電學實驗正常開設的事件經常發生。

實驗教學課時嚴重不足。從目前來看，各學校物理實驗課課時普遍偏少，物理教學偏重于理論而非實踐，以口頭授課形式為主，大多數時間用于講解概念、公式及例題習題，缺乏教師實驗展示以及學生的自主實驗。不少學校實驗室只是擺設，少有開放的時候。因而，學生對于物理知識只能死記硬背，硬套公式和模版，對知識的產生及其原理不求甚解，缺乏探索精神和實踐精神，這也是當前新高考改革著力解決的一個問題，應關注學生創新意識和動手實操能力的提升。

1.2? 實驗內容趣味性不強，對學生的吸引力不夠

現在我國的物理實驗教學與理論知識教學差別不大。教師留給學生的實踐操作空間非常有限。在為數不多的幾個學生實驗中，整個實驗過程基本上是按部就班，照著實驗教材來做。枯燥無味的實驗課對學生的吸引力明顯不夠，分組實驗中很多學生只看別人操作不愛動手進行實踐，物理學科素養難以得到培育，動手實踐能力無法得到提升。

1.3? 實驗程序化，只關注實驗結果不關心實驗過程

學生實驗完全按照教師設計的步驟一步一步來進行，這種做法限制了學生的科學思維。教師和學生只關心物理實驗的最終結果對不對，不關注實驗的全部過程。學生實踐能力薄弱，一旦實驗未獲得正確的結果，通常無從下手就直接放棄，缺乏實驗反思再實驗的精神，學生的實踐能力無法得到提升。

1.4? 實驗的目的不太清晰

教師設置實驗課程的目的不太清晰。例如，一節實驗課的目的主要是讓學生熟悉基本儀器的使用，驗證某個物理規律，還是主要讓學生掌握數據的整理、分析和處理方法，教師沒有凸顯其實驗意圖。實驗不應只是為了讓學生獲取物理學科知識，更應是學生物理學科素養的培育和實踐探究能力的提升，把學生培養成一個適應社會發展的終身學習者。

2? 新高考下加強物理實驗教學途徑

2.1? 完善實驗室器材，增加實驗課課時

在不少發達國家，對于物理實驗的要求很高，物理實驗也占課時的很大一部分。美國物理課程注重創新實驗和實地調查，在上課前往往先做實驗。英國物理課程以實驗探究為主。而德國每堂物理課都會做2到3個演示實驗。因此，筆者建議，各學校加大實驗室器材投入，完善實驗室器材，每周定期開放學校物理實驗室。同時要增加實驗課課時，以便讓學生更多地接觸實驗，認識和熟悉物理實驗，從而領會物理的本源。從源頭理解物理，領會物理的學科精髓。由于總課時一定，教師無法劃出足夠的實驗課時安排學生實驗。針對這一問題，教師可以在物理課教學過程中增加教師的演示實驗，還可以布置學生課外自主實驗作業。

2.2? 增加實驗的趣味性

2.2.1物理實驗生活化

教師要基于物理教材，從學生熟悉的日常生活中取材創設情境[ 2 ]，提出問題，讓學生來解決實際問題，通過問題解決提高學生學習的興趣和實踐能力。教師從日常生活中取材，學生更容易理解，物理不再是冷冰冰的理論，而能感受到親和力，增添了物理的溫度。例如在進行牛頓第三運動定律的學習時，可以開展拔河游戲。一人對一人拔河，一人對多人的拔河，一方腳踩滑板進行拔河等，增添學生學習物理的興趣。讓學生解決實際物理問題，學生在物理應用中進行學習，增加學生探究欲望。教師要積極引導學生仔細觀察生活中的物理現象，思考產生這些現象的原因。例如在講超重和失重時，可以讓學生上下電梯體驗超重和失重。

2.2.2 現代教育技術應用提升實驗趣味性

利用仿真軟件模擬物理實驗，提升實驗的趣味性。在教學工具希沃白板上，教師利用內嵌的仿真軟件可以將實驗器件調用到主面板上，正確連接后進行實驗仿真，屏幕上會自動展示相應的實驗結果，增強實驗的趣味性。

在農村學校，由于實驗設備等條件有限，有些實驗學生和教師無法進入物理實驗室進行實驗操作，這時教師可以利用互聯網或仿真實驗軟件進行實驗。現在虛擬現實技術已有了很大的發展，目前已誕生了不少物理仿真實驗軟件。這些軟件打破了時間和空間的限制，使得教師和學生隨時可以進行物理實驗操作。教師在講課時可利用這些軟件進行輔助教學，以幫助學生理解物理概念，了解實驗步驟。學生在課下也可利用仿真實驗軟件進行預習、復習，以自學或鞏固所學知識。相較于現實實驗室的時間有限，學生在家中也能使用仿真實驗室，打破時間限制，難以理解的實驗還可進行多次重復，反復琢磨。此外，現實中的學校實驗室對安全性要求較高，且成本預算受限，學生只能按照書上的實驗步驟進行有限次操作，不得自行設計并進行其它實驗。而虛擬實驗室對安全性要求幾乎沒有受到限制，由于認知不足造成的操作失誤不會產生實際的不良影響，亦不會造成經濟上面的損失。

目前手機在日常生活中已經普及。手機中的“虛擬實驗” 軟件提供了初高中物理、化學、生物的虛擬仿真實驗。例如，用打點計時器測速度實驗時，可以選擇“雙人練習”或“單人練習”，以答題闖關的模式學習，既提升了物理實驗的樂趣，增加學生學習物理實驗意愿，又幫助學生高效進行物理實驗的學習。仿真實驗內不僅具有將真實實驗器材等比例縮小的虛擬器材供操作，在實驗操作錯誤時能夠及時提出警告，還有針對實驗原理，實驗現象以及實驗數據處理設計的選擇題，將實驗操作和高考實驗題相結合，引導學生將理論應用于實踐，將實踐轉化為理論。此外，該軟件還會根據操作進程，實時提出實驗中的注意點和知識點，幫助學生深入了解實驗，鞏固實驗知識點，讓學生關注實驗注意事項，幫助實驗順利進行下去。不僅如此，實驗結束后，系統還會自動生成實驗報告，歸納實驗中的重要知識點，并且提供下載功能，方便后期復習使用。

2.3? 關注實驗的過程，注重實驗課程評價

教師在實驗過程中要減少對實驗結果的過度關注，重點關注學生的實驗過程，及時準確地進行實驗評價。如學生實驗儀器的使用是否規范，數據記錄是否完整科學，數據結果分析是否邏輯嚴密，學生之間協作配合、交流的情況等。當實驗過程中學生遇到困難和問題的時候，他們是如何解決的，更是教師應當關注的焦點。通過評價引導學生學會實驗，正確進行實驗。教師要做學生學習的陪伴者和引路人。

2.4? 提升學生的學科素養和能力培養

教師要在實驗探究過程中提升學生的學科素養和實踐能力的培養。例如，在學習電學的黑箱問題時，可以讓學生合作、交流，共同進行實驗設計，通過實驗驗證自己的設計是否正確，從而提升學生的學科素養，培養實踐能力。學生可以大膽開闊思路，進行創新設計修改實驗步驟，利用仿真實驗進行檢驗。這可以培養學生物理科學思維能力和探究能力，提出物理問題并通過親身實踐來解決實際問題的能力。

實驗后的反思總結，改進實驗設計。例如，用單擺測定重力加速度，發現誤差比較大，可以讓學生思考誤差產生的原因有哪一些，如何利用現有的實驗條件來減少實驗誤差，通過實驗設計來進一步改進實驗。

實驗操作經常伴隨著驚險。例如，在演示馬德堡半球實驗時，球內空氣抽了將近五分鐘后拉扯兩個半球，半球一下就被拉開了，遇到這種尷尬的情況，物理教師可以帶領學生了解和分析實驗裝置，找到實驗裝置的不足之處，引導學生設計更完美的實驗裝置。

3? 結語

本文探討了新高考背景下高中物理實驗教學過程中存在的一些問題，提出了提高實驗教學有效性的建議，增加實驗課時，加大實驗器材投入，開放實驗室，利用仿真軟件進行物理仿真實驗，關注實驗全過程，反思改進優化實驗的設計，讓學生喜歡和愛上物理實驗，在實驗中提高物理學科素養和實踐能力。

參考文獻：

［1］ 甘秉洪.新高考背景下構建高中物理實驗教學高效課堂的實踐研究[J] .中國教育學刊，2022（s1）：152-154.

［2］ 孫建忠. 新高考改革背景下優化高中物理實驗教學的策略研究 [J] .物理教學，2017（12）：7-8.