新高考背景下高中物理實驗教學中優生培養策略探討

【摘要】隨著新高考改革的深入推進，高中物理實驗教學面臨前所未有的挑戰與機遇.本文從適應新高考改革的要求、促進學生個性化發展和提高物理實驗教學規范性三個方面闡述優生培養的必要性.通過對當前實驗教學中資源不足、內容單一和忽視學生個體差異等問題的現狀分析，指出優生培養在現行教育體制下的困境，進一步提出通過融入生活實踐、開展多元實驗和完善評價體系等策略，有效促進高中物理實驗教學中優生的培養.本研究旨在為教師提供實踐指導，為家長提供參考依據，共同推動學生的全面發展和物理學科素養的提升.

【關鍵詞】新高考；高中物理；實驗教學

在全球化和信息化時代背景下，教育改革已成為世界各國關注的焦點.中國的新高考改革，特別是對學科教學和評價體系的革新，旨在適應時代發展的需求，促進學生全面而個性化的成長.物理作為高中重要的基礎學科之一，其實驗教學環節在培養學生的科學素養、實驗技能和創新能力方面起著至關重要的作用.然而，傳統的教學模式已難以滿足新時代教育的需求，如何在新高考背景下，通過物理實驗教學培養出既具有扎實物理知識基礎又有創新能力和實踐能力的優秀學生，成為教育者和社會共同關心的問題.本研究圍繞這一核心問題展開，旨在通過分析當前高中物理實驗教學的現狀，探索有效的優生培養策略，為教育實踐提供理論支撐和實踐指南，也為教育政策的制定和優化提供參考.

1 新高考背景下高中物理實驗教學中優生培養的必要性

1.1 適應新高考改革的要求

新高考改革強調學科綜合素質的評價，對學生的實踐能力、創新思維及解決問題的能力提出了更高要求.在這一背景下，高中物理實驗教學的重要性日益突顯.優秀生不僅需要掌握扎實的物理知識，更要具備應用知識解決實際問題的能力.物理實驗作為連接理論與實踐的橋梁，能夠有效培養學生的觀察力、思考力和創新力，從而使學生在新高考的評價體系下展現出更加全面的競爭力.

1.2 促進學生個性化發展

在現代教育理念下，鼓勵學生個性化發展已成為教學改革的重要方向.物理實驗教學提供了一個平臺，讓學生在探索未知、解決問題的過程中展現個人特長和興趣.對于優生而言，通過設計和參與更高層次的物理實驗活動，不僅能夠深化對物理知識的理解和應用，還能激發其探索物理科學的熱情，培養創新思維和科學探究的能力.這種教學方式有助于學生形成獨立思考的習慣，發現并培養自己的特長和興趣點，實現個性化發展.

1.3 促進物理實驗室教學規范性

物理實驗室是學生學習和探究物理知識的重要場所.在新高考背景下，提升物理實驗室教學的規范性對于培養學生的實驗操作能力和科學態度顯得尤為重要.基于規范的實驗流程、嚴謹的數據分析和合理的實驗結果評價，學生能夠在實踐中學習到物理學科的基本研究方法和科學精神.對于優生來說，規范的實驗教學不僅能夠加深對物理原理的理解，還能培養其精確觀察、嚴謹思考的習慣，為其未來從事科學研究打下堅實的基礎.

2 新高考背景下高中物理實驗教學中優生培養的現狀分析

2.1 實驗教學資源不足

在當前高中物理實驗教學中，資源的不足成為制約優生培養的一大障礙.許多學校面臨實驗器材老舊、種類不全的問題，難以滿足高質量實驗教學的需求.此外，高級實驗設備的缺乏減少了學生進行深入探究和創新實驗的可能性.資源的緊缺不僅影響了實驗教學的質量和效率，也減少了學生進行實驗操作的機會，進而影響到學生實踐能力的培養和科學素養的提升.在這種情況下，教師很難針對優生設計更有挑戰性和創新性的實驗項目，從而制約了優生潛能的發揮.

2.2 實驗教學內容單一

當前高中物理實驗教學中普遍存在的一個問題是實驗內容的單一性.大部分學校的物理實驗依然沿用傳統的實驗教學大綱，實驗內容和方法較為固定，缺乏創新和探索性.這種情況不利于激發學生的學習興趣和探索欲望，尤其對于優生來說，單一的實驗內容難以滿足其深入學習和探索的需求.此外，缺乏與現代科技發展和實際應用相結合的實驗項目，使得學生難以把理論知識與實際問題相聯系，影響了學生綜合運用知識解決問題的能力.

2.3 忽視學生個體差異

在高中物理實驗教學過程中，常常忽視了學生個體差異的問題.許多教學活動采取“一刀切”的方式，未能根據學生的興趣、能力和需求進行差異化教學.這種情況下，優生的特殊需求和潛能往往得不到充分的認識和挖掘.由于缺乏個性化的教學策略和支持，優生在實驗學習過程中可能感到不被重視或挑戰不足，從而影響其學習動力和創新能力的培養.對個體差異的忽視，不僅限制了學生潛力的發展，也阻礙了教育公平性和效率的提高.

3 新高考背景下高中物理實驗教學中優生培養的有效途徑

3.1 融入生活實踐，家校共同促進實驗教學

融入生活實踐，家校共同促進實驗教學的途徑，旨在通過實踐活動連接理論學習與生活實際，尤其在新高考改革的背景下，這種教學模式不僅有利于優生的全面發展，還能夠有效解決實驗教學資源不足的問題.實踐中，將物理實驗活動延伸到學生的家庭生活中，不僅可以增強學生的學習興趣和動手能力，還能促進家長對孩子學習的理解和支持，形成家校教育的良好互動［1］.

例如 在學習“力”這一部分知識時，教師可以以“重力與彈力”為主題，設計一系列實驗活動，讓學生在家庭環境中進行探索.指導學生在家中尋找可以用于實驗的器材，如彈簧、彈簧秤、小車、砝碼和橡皮泥等，學生可以利用這些簡單的器材，進行一系列與生活密切相關的物理實驗.學生可以使用彈簧和彈簧秤測量不同重物的重力，通過改變懸掛的砝碼數量，觀察彈簧的伸長情況，了解重力的大小和方向.利用橡皮泥改變小車的重量，觀察彈簧對小車施加的彈力變化，從而深入理解彈力的產生條件及其方向的確定等.通過這樣的實驗，學生不僅能夠在實際操作中鞏固和深化對重力和彈力概念的理解，還能培養觀察概括能力和分析綜合能力.比如學習“動量”部分知識時，學生可以利用空余時間在家中收集器材、查閱資源、設計方案，制作“水火箭”“反沖船”“反沖炮車”等模型，更真實地體會動量守恒定律的實際應用和科學的魅力.

這種將物理實驗教學融入生活實踐的方法，不僅有效利用了生活中的資源，也讓學生在自由度更高的環境下，以更加自主和富有彈性的方式進行學習.對于優生而言，這樣的學習模式不僅能激發他們的學習興趣，還能促進他們創新思維和實踐能力的發展，為他們在新高考體系下展現出色的綜合素質提供了堅實的基礎.

3.2 開展多元實驗，豐富物理實驗教學內容

開展多元實驗，豐富物理實驗教學內容，是新高考背景下提升高中物理實驗教學質量和效果的有效途徑.這種教學方法旨在通過引入多樣化的實驗主題和操作，激發學生的學習興趣，提高他們的科學探究能力，并幫助他們更好地理解和掌握物理知識.在此過程中，學生能夠通過實踐活動深化對物理定律的認識，培養分析和解決問題的能力［2］.2022年湖南省的一道高考題，就是利用塑料的勁度系數，測出冰墩墩的質量.

例如 在高中物理實驗教學中有一個重要實驗——“驗證機械能守恒定律”，此實驗不僅涉及物理學的核心概念——能量守恒，還為學生提供了一個通過實踐探索科學原理的機會.圍繞實驗原理和驗證機械能守恒定律的基本思路，學生可以自行設計多種實驗方案，比如可以利用氣墊導軌、數字計時器、帶有遮光條的滑塊等設計驗證“沿斜面下滑物體的機械能守恒”方案；利用鐵架臺、打點計時器、小重物等設計驗證“自由落體物體的機械能守恒”方案；利用單擺等器材驗證“小球擺動過程中的機械能守恒”；利用滑輪組設計驗證“多物體系統的機械能守恒定律”等.通過設計多樣的實驗方案，從不同的實驗方案中探究出共性的規律，既豐富了實驗教學內容，也培養了學生多元發散的思維能力.另外，除了實操實驗，教師還可以提供一些先進的數字化技術資源，如各類傳感器，應用他能提高實驗測量精度，如計算機軟件，利用

其可進行數據處理減小數據處理誤差，還可引導學生借助NOBOOK、矩道科技、中央電教館虛擬仿真實驗平臺等進行虛擬仿真實驗高效建模，了解一些運動分析軟件等工具的應用，接觸一些現代的科技，豐富技能，開闊視野.

通過這種多元化多維度的實驗教學活動，學生不僅能夠加深對物理定律的理解，還能夠提升他們的實驗操作技能和科學探究能力.更重要的是，這種教學方式促進了學生對物理知識的深入思考，提高了他們分析問題和解決問題的能力，而且思維更加發散開闊，為他們應對新高考體系下的綜合素質考查提供了有力支撐.

3.3 完善評價體系，制定針對性培養方案

在新高考背景下，完善評價體系并制定針對性培養方案是高中物理實驗教學中優生培養的關鍵.這一策略旨在通過多維度、全方位的評價體系，全面了解學生在物理學習過程中的表現，進而根據學生的具體情況制定個性化的培養方案.這樣的評價體系不僅關注學生的知識掌握情況，還重視學生實驗技能、科學探究能力和創新思維的培養［3］.

例如 在高中物理實驗的教學中，教師可以以“氣體、固體和液體”這一章節為例，開展針對性的教學與評價.教師可以設計一系列實驗，如“溫度和溫標的關系”“氣體的等溫變化”“模擬氣體壓強產生機理”等，以幫助學生深入理解章節內容.在實驗教學過程中，除了關注學生對理論知識的掌握情況，要更加重視學生實驗操作的準確性、數據分析的邏輯性以及實驗報告的完整性等.在評價體系中，教師不僅通過傳統的筆試來評價學生對理論知識的掌握情況，還通過實驗操作、實驗報告和小組討論等多種形式，全面評估學生的實驗技能、科學探究能力和團隊合作能力.特別是對于優生，教師可以根據他們在實驗操作和科學探究方面的表現，制定更為高級的挑戰任務，如設計獨立的實驗項目，參與科學研究活動等，以進一步激發他們的學習興趣和創新能力.在這個過程中，教師需要密切關注學生的學習進展和個性化需求，根據學生的表現和反饋，不斷調整教學策略和培養方案.例如，對于在“氣體的等溫變化”實驗中表現突出的學生，教師可以提供更多關于熱力學原理的深入學習材料或者安排相關的科學研究項目.這樣的個性化培養不僅有助于優生在物理學科中獲得更豐富的知識和技能，也為他們在新高考中展現自己的綜合素質提供了堅實的基礎.另外，要多關注各級實驗創新大賽，指導有興趣的學生積極參與.通過體驗科創賽事，鍛煉學生實踐能力，由內而外激發其學習動力、創新潛能和學習熱情.

通過完善評價體系并制定針對性培養方案，教師能夠更準確地識別和培養學生的潛能，為學生提供更為豐富和挑戰性的學習機會，從而有效提升高中物理實驗教學的質量和效果.這不僅有利于學生的個性化發展，也為新高考背景下的優生培養提供了有效的支持.

4 結語

在新高考背景下，高中物理實驗教學面臨著前所未有的挑戰與機遇.在對優生培養策略的深入探討與實踐中，我們認識到適應新高考改革的要求、促進學生個性化發展及提升物理實驗教學規范性，是優生培養過程中不可或缺的關鍵環節.面對實驗教學資源不足、教學內容單一以及忽視學生個體差異等現狀問題，通過融入生活實踐、開展多元實驗以及完善評價體系等策略，不僅可以有效促進優生的科學探究能力和創新思維，培養其解決實際問題的能力，還能夠激發學生的學習興趣和熱情.這些策略的實施，需要教師、學生及家長的共同參與和努力，形成良好的教學互動與合作，共同推動高中物理實驗教學的發展，為學生的全面成長和未來的挑戰做好準備.

【本文系山東省濟寧市2021年教育科學規劃課題“新高考背景下優生培養的實踐與探究”研究成果，課題編號：2021NG430】

參考文獻：

［1］高濱.高中物理實驗教學中培養學生科學思維的策略［J］.數理天地（高中版），2024（04）：104-106.

［2］湯可嵚.高中物理實驗教學中培養學生創新思維的策略探討［J］.數理天地（高中版），2024（02）：79-81.

［3］黃楠.高中物理實驗教學中培養學生核心素養的策略［J］.天津教育，2023（30）：183-185.