基于生本理念的高中物理實驗教學探析

課題項目：山東省教育發(fā)展研究微課題“基于科學探究能力培養(yǎng)的高中物理實驗教學模式研究”（課題編號：FJ185）。

作者簡介：刁吉龍（1976～），男，漢族，山東青島人，山東省青島第六十六中學，研究方向：高中物理教學，物理實驗教學。

摘 要：伴隨著素質(zhì)教育理念的落實，教師更關(guān)注學生的自主實踐能力和物理探究能力，更關(guān)注學生的學科素養(yǎng)以及實驗操作能力和物理應(yīng)用能力。物理本身是一門以實驗為主的學科，無論是物理概念、物理定義還是物理性質(zhì)定理的理解與應(yīng)用，都可以通過實驗探究的方式展開。而且物理實驗方案的設(shè)計與實施，能在很大程度上鍛煉學生們的自主探究能力與創(chuàng)造能力，能引導學生經(jīng)歷物理知識內(nèi)容的推導、構(gòu)建過程，能充分尊重學生的課堂學習主體地位。因此，教師要結(jié)合生本理念，組織學生展開多元化的實驗探究活動，讓實驗成為物理課堂的亮麗風景線，從而在提升學生物理能力的同時提升課堂教學質(zhì)量。

關(guān)鍵詞：生本理念；高中物理；物理實驗；高效課堂

中圖分類號：G424

文獻標識碼：A

文章編號：1673-8918（2024）22-0117-04

生本理念就是要以學生為本，以學生的全面發(fā)展為本，其核心是“一切為了學生”“高度尊重學生”和“全面依靠學生”。生本理念強調(diào)以學生為主體，強調(diào)在具體的教學活動中落實學生的主體地位。物理是重要的基礎(chǔ)學科，高質(zhì)量的物理探究活動能培養(yǎng)學生的理性思維以及科學探究能力，能引導學生以物理的思維視角分析生活現(xiàn)象，還能全面熏陶學生的情感品質(zhì)，塑造學生的價值觀念。傳統(tǒng)物理課堂以示范講解為主，學生們的學習比較被動，由于物理概念、定理等內(nèi)容比較抽象，導致部分學生的物理學習效率不高。生本理念下，教師要關(guān)注學生們的思維認知基礎(chǔ)以及學習能力，并在此基礎(chǔ)上合理應(yīng)用教學方法，創(chuàng)建良好的課堂互動氛圍，從而創(chuàng)建以生為本的高中物理高效課堂。

一、 生本理念在高中物理實驗課堂應(yīng)用的原則

（一）以學生為本的原則

物理探究活動的設(shè)計與組織要以促進學生的發(fā)展為根本目標，物理課堂教學方法的選擇和應(yīng)用也要關(guān)注學生的課堂情感體驗，關(guān)注學生們的物理探究興趣和自主探究能力。而且教師對學生的評價也要以促進學生的物理思維發(fā)展、提升學生的物理學習效率為目標。在生本理念下，教師要加強與學生的溝通交流，包括課堂上的師生互動以及課下的互動交流，教師還要通過學生的課內(nèi)外作業(yè)練習來了解學生們的物理認知基礎(chǔ)以及知識掌握情況，然后在此基礎(chǔ)上靈活設(shè)計教學方案與實驗探究方案。

（二）以生命為本的原則

高中物理新教材注重培養(yǎng)學生的物理知識應(yīng)用能力，而將物理知識內(nèi)容的呈現(xiàn)融入生活化情境中，引導學生將理論內(nèi)容與實際生活有機結(jié)合起來。那么在生本理念下，教師要引導學生以物理的思維視角分析生活現(xiàn)象，培養(yǎng)學生擁有向善、向上的內(nèi)驅(qū)力，讓學生積極展開實驗探究，并運用物理知識技能來更好地改善生活品質(zhì)，培養(yǎng)學生擁有不斷提升自我、不斷創(chuàng)新的勇氣，從而提升創(chuàng)造力。

（三）以成長為本的原則

在生本理念下，教師會關(guān)注學生原有的物理思維認知基礎(chǔ)與實驗探究基礎(chǔ)，并會運用符合學生認知基礎(chǔ)的教學引導方法以及評價方式等，引導學生積極自主地展開思考、觀察、分析、實驗操作、推理以及總結(jié)和歸納等，讓學生在這一過程中逐步提升自己的觀察能力、實驗探究能力以及物理思維能力。在生本理念下，教師還會更多地關(guān)注學生的努力與進步，給學生們創(chuàng)建展示自己的平臺，引導學生積極總結(jié)物理探究活動中的收獲與經(jīng)驗。

二、 生本理念下高中物理實驗活動的意義分析

（一）有助于培養(yǎng)學生的物理探究興趣

興趣是最好的老師，當學生們產(chǎn)生了濃厚的物理實驗探究興趣，那么他們就會積極設(shè)計實驗探究方案，認真觀察實驗現(xiàn)象，總結(jié)物理實驗探究活動中的規(guī)律等，進而逐步發(fā)展自己的物理思維觀念以及物理實驗探究能力，形成物理探究的正循環(huán)。基于生本理念的物理實驗探究活動中，教師會引導學生們設(shè)計他們感興趣的實驗探究活動，引導學生積極動手操作他們感興趣的實驗活動，幫助學生深入理解基本的物理知識內(nèi)容以及物理規(guī)律，并會感受到物理探究成就感。高中生本身已經(jīng)具備了較強的自主實驗探究能力，他們不僅會在課堂上、實驗室內(nèi)積極展開物理實驗，還會在課外積極展開物理實驗，因而就會在形成濃厚物理探究興趣的同時養(yǎng)成良好的物理探究習慣。

（二）有助于提升課堂教學質(zhì)量

基于生本理念的高中物理實驗探究活動中，學生保持高度的專注力與敏捷的思維力，并結(jié)合已有的思維認知，猜想有可能發(fā)生的實驗現(xiàn)象，并會認真觀察實驗現(xiàn)象，將自己的猜想與真實的實驗現(xiàn)象進行對比，然后在此基礎(chǔ)上進行物理性質(zhì)定理等的歸納總結(jié)。當學生在課堂上保持了全神貫注的學習狀態(tài)，理解了整個實驗活動過程及其實驗原理，并積極展開師生互動以及生生互動，那么他們就會在有限的課堂時間內(nèi)構(gòu)建更為系統(tǒng)化的知識體系。

（三）有助于落實新課程標準理念

《普通高中物理課程標準（2017年版2020年修訂）》理念中非常關(guān)注學生們的科學思維能力，實驗探究能力以及物理應(yīng)用能力。而且物理新課程標準理念中還明確指出引導學生體驗科學探究過程，了解科學研究方法，增強創(chuàng)新意識和實踐能力等。在基于生本理念的物理實驗探究活動中，教師會將實驗活動適時滲透到課前、課中以及課后等多個環(huán)節(jié)，會引導學生展開自主實驗探究以及小組實驗探究，在創(chuàng)造良好氛圍的同時，全面落實新課程標準理念。

三、 基于生本理念的高中物理實驗教學探析

（一）創(chuàng)建問題情境，激發(fā)學生物理實驗探究興趣

無論是物理知識內(nèi)容的學習構(gòu)建，還是物理實驗探究活動的設(shè)計與實施，教師都可以創(chuàng)建恰當?shù)膯栴}情境，通過問題導學的方式來調(diào)動學生學習探究的內(nèi)驅(qū)力，引導學生在分析問題以及解決問題的過程中掌握科學探究方法，形成科學探究思維。在基于生本理念的物理實驗探究活動中，教師可以創(chuàng)建科學恰當?shù)膯栴}情境，從而引導學生積極參與到物理實驗的設(shè)計與操作中，從而讓實驗活動點亮物理課堂。

例如，“探究小車速度隨時間變化的規(guī)律”實驗活動的導入環(huán)節(jié)，教師可以設(shè)計如下問題：打點計時器可以測量什么物理量？小車的運動速度是否與時間變化有規(guī)律？有什么規(guī)律？我們可以通過什么方法來研究？在這一系列問題的引導下，學生們會展開相應(yīng)的猜想，會結(jié)合“打點計時器、學生電源、導線、試驗小車、細繩”等工具自主設(shè)計實驗方案。而且學生會帶著問題，積極組裝實驗器材，認真記錄實驗數(shù)據(jù)，分析實驗數(shù)據(jù)和實驗現(xiàn)象，總結(jié)小車運動速度與時間變化的規(guī)律。類似的，還有其他實驗活動，教師都可以在實驗導入環(huán)節(jié)，設(shè)計相應(yīng)的問題，引導學生帶著問題設(shè)計實驗方案、展開實驗操作、總結(jié)物理性質(zhì)定理等。

（二）注重實驗操作，培養(yǎng)學生的物理探究能力

實驗操作是學生們探究物理概念、定義以及性質(zhì)定理等的重要途徑，是學生們發(fā)展自己物理思維品質(zhì)，形成科學探究能力的重要方式。在基于生本理念的物理實驗探究活動中，教師要給學生們創(chuàng)造實驗操作的機會與環(huán)境，引導學生結(jié)合實驗工具展開操作探究，從而全面提升學生的物理能力。

例如，“探究加速度與力、質(zhì)量的關(guān)系”教學活動中，教師可以準備好“小車、砝碼、小盤、細繩、附有定滑輪的長木板、墊木、打點計時器、低壓交流電源、導線兩根”等器材，引導學生畫出簡單的實驗原理圖，并按照實驗原理圖組裝好實驗工具，將細繩、小車、紙帶、實驗臺等放在合適的位置。緊接著，學生們要將小盤通過細繩繞過滑輪系于小車上，先接通電源后放開小車，取下織帶編號碼，然后保持小車的質(zhì)量m不變，改變砝碼和小盤的質(zhì)量m′，繼續(xù)展開后續(xù)的實驗操作、描點作圖、繪制相應(yīng)的圖像等。當學生們經(jīng)歷了具體的實驗操作過程，那么他們就能總結(jié)出實驗活動中的規(guī)律方法，并能深入感知到實驗探究的趣味性與成就感。

又如，“探究平拋運動的特點”教學活動中，教師同樣可以準備好實驗所需的工具，然后引導學生結(jié)合實驗原理，展開相應(yīng)的實驗操作，繪制相應(yīng)的圖形，并結(jié)合實驗現(xiàn)象與圖形特點來總結(jié)平拋運動的特點等。

（三）注重演示實驗，創(chuàng)建良好的課堂氛圍

物理實驗探究活動需要花費較多的時間與精力，而且由于實驗工具、器材以及環(huán)境等因素的影響，無法讓班級所有學生親自參與所有的實驗探究，所以教師的演示實驗就變得非常重要。在基于生本理念的物理實驗探究活動中，教師要加強實驗的演示操作，創(chuàng)建良好的物理探究氛圍，引導學生觀看整個實驗探究過程，分析其中的實驗原理，并在此基礎(chǔ)上進行一定的總結(jié)整理，從而全面提升學生的物理能力。

教師可以準備好實驗工具，在課堂上進行直觀的實驗演示操作。盡管學生們沒有親自參與實驗操作，但是直觀的實驗現(xiàn)象同樣會深深印在學生腦海中，成為學生物理探究思維的一部分。教師的演示實驗操作中，要注重與學生的互動交流，從而引導學生保持專注的學習狀態(tài)。例如，“驗證機械能守恒定律”教學活動，關(guān)于這一實驗的演示操作，教師可以在課堂上呈現(xiàn)出鐵架臺、打點計時器、重物、織帶等器材，引導學生結(jié)合準備好的器材設(shè)計實驗方案，整理出實驗原理等。在學生進行了一定的自主思考與總結(jié)后，教師再按照學生們總結(jié)出的實驗原理來組裝實驗工具，展開具體的操作，并引導學生記錄實驗現(xiàn)象、數(shù)據(jù)等內(nèi)容，總結(jié)實驗定律等。

教師可以借助信息技術(shù)，通過信息化的方式演示實驗的整個過程，引導學生加強觀察、分析與總結(jié)整理。在教育信息化背景下，教師也可以在課前錄制演示實驗的具體操作過程，然后在課堂的合適時間加以播放，并結(jié)合實驗演示視頻與學生進行積極的互動交流，從而引導學生認真關(guān)注實驗全過程、分析總結(jié)其中體現(xiàn)出的實驗定理等。

（四）強化合作交流，提升學生的物理能力

《義務(wù)教育物理課程標準（2022年版）》中明確指出合作交流是重要的物理探究方式。在合作交流教學模式下，學生會互相分享各自設(shè)計的實驗方案，會共同完成整個實驗操作過程，并會積極分享表達各自的實驗探究心得與認識。在基于生本理念的高中物理實驗探究活動中，教師可以將班級學生分成若干小組，引導小組學生共同加強實驗方案設(shè)計，共同參與實驗操作的全過程，共同進行實驗總結(jié)、反思與整理，從而全面提升學生的物理實驗操作能力。

教師要引導小組學生共同設(shè)計實驗方案。在物理實驗探究活動中，不同的實驗器材決定著不同的實驗方案。而且學生們的個體思維本身就具有差異性，他們設(shè)計的實驗方案自然也會體現(xiàn)出差異性，小組合作的方式能引導學生共同優(yōu)化實驗方案，能有效培養(yǎng)學生的科學探究思維與物理觀念。例如，在“驗證機械能守恒定律”教學活動中，學生可以應(yīng)用鐵架臺、打點計時器等工具設(shè)計實驗方案，也可以應(yīng)用氣墊導軌、光電門、滑塊等設(shè)計實驗方案。

教師要引導小組學生分工合作，共同完成實驗操作活動。例如，在“探究彈簧彈力與形變量的關(guān)系”教學活動中，小組1學生可以負責彈簧、鐵架臺等的組裝，小組2學生負責在彈簧下端懸掛不同質(zhì)量的鉤碼，小組3學生記錄長度，小組4學生負責繪制相應(yīng)的圖像，小組所有學生負責總結(jié)實驗數(shù)據(jù)與圖像信息等。教師要認真觀察小組學生們的實驗操作過程，了解學生們的實驗操作水平，然后在此基礎(chǔ)上與學生們進行互動交流，共同創(chuàng)建高效的物理探究活動。

教師要引導小組學生共同加強實驗整理與反思。當小組學生共同參與了某一實驗探究活動后，他們要自主總結(jié)實驗規(guī)律以及實驗經(jīng)驗和需要改進的實驗操作，并將自己總結(jié)的內(nèi)容積極分享給小組同學，從而共同加深對實驗原理的理解，共同提升實驗操作能力。

（五）注重實驗操作練習，培養(yǎng)學生的自主學習能力

實驗操作活動是一個熟能生巧的過程，當學生們積極自主地展開了多次實驗操作練習，那么他們就能經(jīng)歷一個由量變到質(zhì)變的過程。學生是物理探究活動的主體，當學生們在課前與課后等不同環(huán)節(jié)整理了物理實驗原理，展開了相應(yīng)的物理實驗操作，那么他們就會加強對物理概念、定義以及性質(zhì)定理的理解與應(yīng)用，就能進一步發(fā)展自己的物理探究思維。因此教師要引導學生積極展開物理實驗操作練習，從而全面培養(yǎng)學生的自主學習能力。

教師要引導學生在課前預(yù)習活動中展開實驗操作練習。在基于生本理念的高中物理實驗探究活動中，學生只要在課前熟悉了實驗原理以及實驗操作過程，就能在課堂上保持高度專注的狀態(tài)。例如，在“牛頓第三定律”教學活動中，教師可以引導學生在課前自主展開“用彈簧測力計探究作用力和反作用力的關(guān)系”的實驗操作，引導學生在課前對作用力和反作用力有初步的理解與認識。

教師要引導學生在課后通過實驗操作的方式加強鞏固練習。傳統(tǒng)模式下的作業(yè)內(nèi)容和方式比較單一，作業(yè)有效性亟待提升。基于生本理念的物理實驗探究活動中，教師可以引導學生在課后展開自主實驗操作，引導學生通過具體的操作活動展開思考與鞏固整理等。例如，在“曲線運動”教學活動中，學生們可以在課后自主展開“用飛鏢顯示曲線運動的速度方向”的實驗探究活動，即學生要準備好的飛鏢在空曠地帶拋出。飛鏢在空中各點的指向就是它在該點的速度方向。學生可以嘗試改變飛鏢的投射角，并運用電子設(shè)備拍出飛鏢的運動軌跡，感知曲線運動的特點等。或者，教師也可以引導學生在課后練習與物理實驗有關(guān)的習題，引導學生將理論內(nèi)容與具體的實踐操作有機整合在一起，從而全面提升學生的應(yīng)用能力。

（六）注重多元化評價，增強學生的物理探究自信

科學有效的評價能引導學生更為全面、客觀地認識自己的物理探究能力，能有效挖掘出學生的內(nèi)在潛力，進而能引導學生及時查漏補缺，及時總結(jié)物理實驗探究活動中的有益經(jīng)驗以及不足之處。在基于生本理念的物理實驗探究活動中，教師要注重評價的導向作用以及激勵作用，要加強對學生的多元化評價以及正面激勵，幫助學生增強物理實驗探究的自信心，引導學生養(yǎng)成良好的物理實驗探究習慣。因此，教師要注重對學生的多元化評價，從而切實培養(yǎng)學生的科學探究能力。

教師要注重對學生的多元化評價。教師要注重評價主體的多元化，評價內(nèi)容的多元化以及評價方式的多元化。即教師要關(guān)注學生的物理實驗方案設(shè)計能力，實驗操作能力以及實驗總結(jié)反思能力，關(guān)注學生的科學思維能力以及科學態(tài)度觀念，并運用語言評價以及積分評價等多種方式來記錄學生的具體表現(xiàn)。而且教師還要引導學生關(guān)注自己的物理實驗探究能力，引導學生關(guān)注班級同學的物理實驗探究能力，從而引導學生加強自我評價與自我反思，進而為學生后續(xù)高質(zhì)量的物理實驗探究奠定基礎(chǔ)。

教師要注重對學生的激勵性評價。幾乎每一個高中生都希望獲得教師的表揚與肯定，因此教師一定不要吝嗇自己的贊美，要積極表達出自己對學生們的正面期望，引導學生向著自己期望的方向發(fā)展。當學生們在物理實驗探究活動中充滿了自信，充滿了活力，那么他們就能更多地感受到物理實驗探究的成就感，并會在原有基礎(chǔ)上獲得發(fā)展與成長。

四、 結(jié)論

總而言之，實驗活動是物理探究活動的重要方式，是培養(yǎng)學生物理探究能力以及實事求是科學思維觀念和創(chuàng)新能力的重要途徑。在生本理念下，教師要引導學生積極展開物理實驗探究活動，讓實驗活動成為高中物理課堂的一道亮麗風景線，從而切實提升課堂質(zhì)量。

參考文獻：

［1］楊立君.基于項目式學習的高中物理教學實踐研究［J］.數(shù)理天地（高中版），2023（20）：48-50.

［2］韋國興.PBL教學模式在高中物理教學中的應(yīng)用［J］.考試周刊，2023（44）：135-138.

［3］呂有功.基于核心素養(yǎng)導向的高中物理教學研究——以“超重和失重”為例［J］.數(shù)理化解題研究，2023（30）：74-76.

［4］戴永健.高中物理教學中創(chuàng)設(shè)問題情境的策略［J］.中學課程輔導，2023（31）：27-29.

［5］潘棋峰.以深度學習為基礎(chǔ)的高中物理教學策略探索［J］.數(shù)理天地（高中版），2023（22）：42-44.

［6］汪超.“雙新”背景下高中物理教學探討——以人教版“自由落體運動”為例［J］.數(shù)理天地（高中版），2023（22）：66-68.