基于階梯式教學模式對高中物理實驗的優化與創新

晉振華

【摘要】實驗是高中物理課程的重難點，通過實驗教學，可有效培養學生的探究能力、動手能力、創新能力等.階梯式教學模式是一種全新、高效、實用的教學模式，為物理實驗教學的優化與創新提供了嶄新的切口.通過階梯式教學模式的運用，立足于學生的實情劃分為不同的“階梯”，讓不同基礎的學生群體都能找到符合自身需求的實驗探究方法與內容，達到因材施教的教學效果.本文結合階梯式教學的內涵及意義，就如何基于階梯式教學實現高中物理實驗的優化與創新進行詳細探討.

【關鍵詞】階梯式教學；高中物理；實驗教學

實驗是物理課程中培養學生綜合能力及核心素養的重要路徑，也是激發學生興趣的有效手段.新課程改革對高中物理實驗教學提出了更高的標準和要求，強調通過實驗教學促使學生掌握科學學習方法，提升其探究能力等，此背景下，傳統的實驗教學模式也亟待做出創新與優化.為進一步提升實驗教學效果，需要物理教師以新課程標準為理論基石，從實踐中總結經驗，秉持“面向人人、因材施教”的原則，加強對階梯式教學模式的運用，將實驗目標、實驗方法劃分為不同的階梯，保障每一位學生都能夠順利并高效地參與實驗探究，最終達到提升實驗教學質量的目的.

1 階梯式教學模式的內涵

所謂的階梯式，就意味著有“高低”之分，有“層次”可循.作為一種遵循“生本教育”和“因材施教”理念的新型教學模式，階梯式教學也被稱為“分層”教學，即根據學生的學習水平、興趣愛好、認知能力等因素，將學生分成不同的梯次，針對不同梯次的學生選擇教學方法、教學內容等，以達到因材施教的教學效果.

在階梯式教學中，學生不再被視為一個整體，而是根據個體差異劃分為不同的梯次.教師可根據學生的學習能力、興趣愛好、學習風格等因素進行階梯分組，并讓每個組別接受不同難度或深度的學習內容，或者選用不同的教學方法和教學資源.例如，對于綜合水平較高的學生而言，可設定更高的標準，設計更具挑戰性的任務，讓學生能夠“百尺竿頭更進一步”；而對于基礎較弱的學生，則需要為其篩選較為基礎的學習內容，提供更多的輔導和支持，以帶領學生跟上進度，提高學習自信.階梯式教學作為現階段最為流行的教學手段，能為學生提供更加靈活和個性化的教育，更好地滿足學生的學習及發展需求，也能夠實現教育資源的合理分配，這對于學生的數學學習乃至今后的發展，都有著不容小覷的意義.

2 階梯式教學模式對高中物理實驗教學的意義

作為“因材施教”的主要體現，在現階段的教育進程中，階梯式教學不管是在推動物理實驗教育模式的變革，還是在實現學生的個性化發展上，都有著不可忽視的價值和作用.從本質上來看，當代高中學生在物理學習興趣、基礎水平、知識接受能力及潛在學習能力都存在明顯的差異，且對于其他學科，也會呈現出不同的學習能力，通過現有的“大鍋飯”式教學，已經難以滿足全部學生的學習需求，也無法做到因材施教.

通過階梯式教學模式在高中物理實驗教學中的應用，按照學生的不同學習能力、學習基礎劃分為不同梯次，讓每一位學生能夠順利參與實驗，從中取得實質性收獲，并最大程度激發其物理實驗天賦，徹底走出優等生“吃不飽”、學困生“吃不消”的困境.從新課程改革及高考改革的角度來看，階梯式教學是和新高考改革需求相契合的，也是符合教育改革的要求的.新高考改革對高中物理教學提出了更高的標準和要求，要求不斷創新教學模式，這也意味著物理教師須及時更新教學觀念，與新高考改革接軌.

此外，在階梯式教學過程中，能夠讓每個學生根據自己的學習需求進行專項學習，如對于實驗基礎薄弱、探究能力較為不足的學生，可以降低，減小實驗難度，讓學生也能夠順利投身于實驗要求，且需要更多時間和輔導的學生也會得到更加專業的輔導和關注，這無疑對整體實驗教學效果的提升大有益處.由此可見，階梯式教學對于高中物理課程而言是必要的，是實現學生個性化發展的基礎，也是現階段實驗教學創新的嶄新途徑.

3 基于階梯式教學模式對高中物理實驗的優化與創新

3.1 立足學生本位，學生水平分階梯

對學生進行階梯劃分是實施階梯教學的關鍵步驟.教育的對象是人，而不是工廠中的產品，千篇一律.在實施階梯式教學之前，物理教師應對學生進行基礎物理水平的檢測，以便將學生分為不同的梯次，確保每個梯次的學生具有相同的物理水平.現階段可供教師選擇的檢測方法眾多，可以是一些常規的考試檢測，也可以是調查問卷，還可以是數據軌跡分析等.通過多種檢測方式的選擇，找準學生的物理學習水平、興趣需求等.通常而言，可將學生分為三個層次，分別為A、B、C，如部分學生的實驗探究能力較強，物理基礎也較好，就可以將之劃分為A梯次，而實驗探究水平較低的學生，則可以將之劃分為B、C梯次.每個梯次的學生數量應盡量相等，學生之間的水平也不能差異過大，盡量實現“均衡適配”，以便教師更加便捷地制定實驗教學目標，選擇教學方法.為進一步提高分階梯的精準性，教師還可以利用信息技術收集和記錄學生的姓名、年齡、性別，以及學習情況、學習成績和學習進展等數據，為學生的科學劃分提供精準數據，幫助每一位學生都能找到自己的“最近發展區”.

3.2 找準教學方向，教學目標分階梯

不同梯次的學生由于能力與素養的不同，因而在教學目標上也需要進行階梯劃分.在根據學生的物理基礎水平、探究能力、潛在學習能力將學生劃分為不同梯次之后，物理教師需要結合課標要求制定教學目標.

例如 以人教版高一物理“探究小車速度隨時間變化的規律”的教學為例，通常而言，教師可以將課堂教學目標分為A、B、C三個層次.A類基礎扎實，探究能力強，學習效率高，物理成績較為優秀，因而可以將該梯次的教學目標設定為能夠運用所學知識處理紙帶、求各點的瞬時速度；能夠運用表格法進行數據處理，并嘗試猜想速度隨時間變化的規律；巧妙運用v-t圖象處理數據，觀察及總結規律；培育其實驗探究能力及問題解決能力.這類學生綜合能力較強，教學要求也相對更高.B類基礎一般，物理水平尚可，學習比較自覺，有上進心，成績中等.這部分學生有較大的進階空間，需要教師加以鞭策，保障學生能夠掌握基礎實驗方法、流程，能夠初步收集及處理實驗數據，從實驗中總結規律等，達到或者超出課程標準的要求，完成基本的教學任務.而C類學生基礎薄弱，學習積極性不強，學習困難.這類學生各方面能力較為不足，只需要完成基本的探究任務，掌握實驗器具、內容、方法，理解及掌握小車速度隨時間變化的規律，跟上進度即可.

3.3 結合實驗難度，教學內容分階梯

從本質上看，不同學生在實驗中的表現因人而異，如果采取統一的教學內容，則無疑會進一步加重學困生的畏難情緒，也會讓高梯次學生感到興趣寥寥，產生消極心理.由此，教學內容的分階梯也尤為重要.在教學中，物理教師需充分考慮到實驗的難度，并結合學生的具體需求，對教學內容進行階梯劃分.

例如 在“探究加速度與力質量的關系”的實驗中，對于物理基礎較弱的學生，可以簡化實驗步驟，降低實驗難度，幫助他們建立起基本的實驗探究能力.在此過程中，教師可以提供相應的支持，給予其鼓勵和指導等.對于物理基礎較好的學生，可以讓學生完成整個實驗，包括安裝實驗裝置、測出實驗數據、掌握控制變量的方法等，以進一步提高其實驗探究能力.而對于高梯次學生，除去完成課本的基礎實驗內容，教師也可以要求學生進行適當的創新，如設計一系列新的實驗步驟，得出新的數據，獲得新的規律等，進一步培育其創新能力及物理核心素養.

3.4 考慮學生基礎，教學方法分階梯

教學方法分階梯同樣是階梯式教學的重要一環，由于學生基礎水平存在的廣泛差異性，學生在知識接收效果和程度上也有所不同，在實驗探究中所展現出的能力也存在明顯差異.如針對物理水平相對較低的學生，需要以點撥和引導為主，而對于水平較高學生，則需要以自主探究為主.通過教學方法分階梯，充分對接學生的學習水平，滿足其學習需求，從而達到提高教學成效的目的.

例如 同樣在“小車速度隨時間變化的規律”一課中，對于基礎較為薄弱的C梯次學生，教師可以利用多媒體技術，輔以口授的形式，為學生講解實驗的具體流程和方法，并設計一系列較為簡單的探究任務，讓學生理解實驗的原理和本質.對于B梯次學生，這部分學生已經具備一定的自主學習能力，也擁有較好的物理基礎，教師可采取小組合作、任務驅動教學，組織學生利用電源、導線、打點計時器等器具組裝實驗，并設計一系列具備較強探究性的任務或問題，如，打點計時器結構如何？用打點計時器測小車的速度需要哪些實驗器材？本次實驗需要注意哪些事項？讓學生帶著問題或任務探究實驗，提高其問題解決能力及探究能力，抓住實驗的本質.A梯次學生，除去采取基礎的探究式和問題導向策略，還需要設計一系列探究性更強的任務，如如何分析和選取紙帶上的點？如何計算出所取點的速度？如何處理計算數據？讓學生能夠通過列表法和圖象法處理數據，得出規律，從中迸發出新的思路，提高其認知水平.

3.5 總結實驗成效，教學評價分階梯

在階梯式實驗教學中，教學評價的分梯次是為了更好地反映教學成效，并保證每個學生都能得到個性化的積極反饋，滿足學生的個性需求，從而促使其更有動力、更有激情地參與實驗探究.因此，針對不同梯次的學生，評價方法、內容、維度，也應該有所差異.

例如 在“小車速度隨時間變化的規律”的實驗教學評價中，教師應充分評價學生的課堂表現、學習成果、實驗報告等多個維度，在評價學生的實驗成果時，須注重個體差異，根據其具體表現及特點，給予個性化反饋.對于綜合能力較為薄弱的學生，應該以正向鼓勵為主，并給予更多的練習機會.對于中等及學習能力出眾的學生群體，教師應進行更為全面的評價，包括知識、技能、情感態度價值觀等，并分析學生實驗探究中存在的問題和不足.高梯次學生在繪制v-t圖象時出現了“某個點偏離直線”的現象，教師應該帶領學生分析出現此種現象的成因，并給出解決對策.此外，為確保評價的客觀性及全面性，教師還可以采用多種形式的評價方法，如自評、互評等，以更為深入地了解學生的實驗成效.

4 結語

新課程改革對當代高中物理教學提出了更為明確及標準的要求，此背景下，物理實驗教學的創新及優化勢在必行.作為新時代的高中物理教師，需深刻意識到實驗教學的重要性，并不斷總結經驗，加強對階梯式教學模式的運用，對實驗教學目標、內容及方法進行全方面分層，走出傳統的“大鍋飯”式實驗探究模式，確保每一位學生都能夠有方向、有梯度地展開實驗學習，高效地掌握實驗步驟、洞悉實驗原理、收獲實驗知識，最終達到進一步提升實驗教學效果的目的.

參考文獻：

[1]韓豐超.高中物理實驗教學中階梯式教學模式的應用[J].求知導刊，2023（04）：59-61.

[2]孫思瑩.基于科學探究的高中物理知識進階教學與實踐研究[D].銀川：寧夏大學，2023.

[3]厲曉萱，趙振宇.基于階梯式教學模式對高中物理實驗的優化與創新[J].中學物理，2021，39（05）：27-30.

[4]陳粦源.高中物理階梯式教學模式的創新策略分析[J].名師在線，2020（27）：25-26.

[5]王軍.階梯式教學模式在高中物理教學中的探索與思考[J].當代教研論叢，2018（12）：66.