基于新高考的高中物理實驗教學研究

【摘要】在新高考改革的背景下，教育更注重發展學生綜合能力與創新思維，要求學生在實踐中理解應用知識.合理開展高中物理實驗教學，發展學生科學思維與實踐技能，啟發其在實驗操作中進行創造性思考，突顯物理課程理論與實踐結合的本質特征，有助于推動物理課程教學效率和學生學習能力的同步提高.本文從創新實驗模式、更新實驗設備、拓展實驗內容等角度，概述基于新高考開展高中物理實驗教學的方法.

【關鍵詞】 新高考；高中物理；實驗教學

物理學科涉及物質運動規律等自然科學知識，具有較強的探究性、實踐性與綜合性特征.實驗教學能為學生應用和遷移物理知識提供更多機會，達到鞏固課堂所學的教育效果，對培養思維與能力有重要作用.加之新高考改革的推進，實驗板塊在物理考試中的占比逐漸增大，強調物理課程在完成基礎知識傳授的前提下，注重培養學生思維能力與探究意識.教師應不斷優化高中物理實驗教學方式，增強實驗教學與新高考之間的關聯性，科學演示實驗、指導學生操作過程，幫助學生適應新高考帶來的學習變化.

1 基于新高考的高中物理實驗教學的意義

1.1 有利于提高學生物理思維能力

相較于高中階段其他課程內容，物理知識更加抽象和復雜，許多物理概念的理解難度較高.基于新高考開展高中物理實驗教學，能使學生在實驗操作中深入理解物理概念，在對實驗現象的思考中串聯相關物理知識，領悟物理現象中隱含的深層奧秘，有助于建構系統化的物理知識體系.而且在物理實驗教學中，學生還有機會對不同實驗環節進行細致操作，用發散化、邏輯化的思維方式分析實驗規律，有利于在實驗中推導出正確結論，增加應對高考題型的經驗.同時還能啟發學生將物理知識應用于解決生活問題，強化物理學習體驗感，提高學生透過現象分析本質的能力，促進物理核心素養的形成.

1.2 有利于提高學生自主學習能力

在新一輪高考教育改革中，增加了實驗類題目在bVXWKuMUFVWbrwsL2FNiLK/I0Y/hgraEh9Ne9mkyxPs=試卷中的占比，著重考查學生運用知識解決問題的能力.而合理開展物理實驗教學，能突顯學生主體性學習地位，讓其在實驗學習中有更高的自主性，可以自由安排實驗學習流程.不僅能滿足高考改革對物理教學要求的變化，還能滿足學生多元化的探索需求，實現個性化學習，有助于鍛煉其自主學習能力.學生在自主完成物理實驗中會遇到許多問題，通過解決實驗中的突發問題，能有效發揮自身主觀能動性，在深度思考中產生對物理知識的新認識.同時，學生需要經歷儀器調試、數據測量與結果分析等系列化的學習活動，能靈活運用物理知識，提高實際動手能力.

2 基于新高考的高中物理實驗教學的策略

2.1 創新實驗模式，提升互動效果

在科技創新的社會背景下，新高考改革不斷推進，強調應將培養科技創新人才作為主要教育任務，引導學生樹立遠大的志向理想，積極承擔在促進技術發展方面的責任.為此在基于新高考開展高中物理實驗教學的過程中，教師可以深入解讀新高考政策，圍繞教育要求的新變化創新實驗教學模式，從傳統教學方式中汲取經驗，給予學生新的學習體驗，驅動其主動與教師或同學展開互動交流.具體來說，教師應靈活使用翻轉課堂、合作學習或情境教學等多種教育方式，吸引學生主動參與物理實驗探究中［1］，并在互動中為學生提供學習方向的指引，向其傳授更多實驗學習方法，使其能從多角度理解實驗現象背后的原理，在實踐中應用課程知識，輔助其建構完善的物理知識體系.

例如 以粵教版高一必修一“第四節：測量直線運動物體的瞬時速度”為例，本課主要了解電磁打點計時器和電火花計時器的構造，掌握利用打點計時器收集運動數據的方法，嘗試依據紙帶上的點跡計算運動中物體的平均速度.在正式教學前，為激發學生主動參與實驗操作的興趣，教師可以使用翻轉課堂的教育模式，在課前向學生提供本課實驗操作的視頻和資源，要求其在自主觀看中梳理實驗流程，對運動中速度時間的變化規律產生初步印象.在課堂中，引導學生以合作學習的方式完成實驗探究，不斷練習打點計時器的操作方法，鼓勵相互之間交流分享實驗困惑.在此環節中，教師可以從旁指導，給予學生自主實驗的機會，逐步搭建測量沿斜面運動小車的瞬時速度的裝置，輔助其正確處理實驗數據.教師還需引導各小組嘗試不同的實驗方法，嘗試改變小車質量與斜面角度，科學總結瞬時速度的計算方法.

2.2 更新實驗設備，優化實驗環境

在實驗教學中，各類實驗設備是構成實驗學習環境的重要因素，設備的先進性是影響實驗操作效果的關鍵條件.尤其在新高考改革背景下，強調學校應將更多資金用于實驗設備更新，滿足學生探究實踐的需要，使其能靈活應對高考中的實驗題型.為此在基于新高考開展高中物理實驗教學的過程中，教師需及時合理應用學校的實驗設備，不斷調試相關設備的精準度，調整實驗室的空間布局，保障實驗室中的光照條件與溫度，創設安全、舒適的實驗學習環境，有效增強學生實驗操作興趣，滿足新高考背景下學生實驗練習的需要.或者教師還可以使用各種專業教學軟件，指導學生學習不同實驗設備的用法，確保其能以專注的態度完成實驗探究，推動實驗教育效果的增強［2］.

例如 以粵教版高一必修第二冊“第三節：平拋運動”為例，平拋運動的特點與研究方法，結合運動合成與分解的知識探究曲線運動的特征，明確可以將平拋運動分為勻速直線運動與自由落體運動.由于物體做平拋運動的時間較短，要求實驗設備能精準測量物體運動過程中的各項指標，尺子與秒表等傳統實驗設備的測量精度有限.為此在本課實驗教學中，教師需引入新型電子測量工具，如高速攝像機或運動傳感器等，指導學生利用其精準收集物體平拋運動中位置和速度的數據.為更好地觀察電子測量工具的測量結果，教師還可以引入專業軟件，直觀展示物體運動狀態，利用先進的硬件設備增強平拋運動的實驗效果.另外，教師還需優化本課實驗學習環境，調整桌椅或實驗器材的分布，留出足夠空間用于拋出實驗物體和觀察實驗現象，確保實驗區域遠離易碎物品，保障實驗操作環境的安全性.

2.3 拓展實驗內容，豐富教學資源

綜合分析新高考改革中試卷結構的變化可以明確，物理高考的考試范圍不局限于教材中，通常以教材知識概念為中心向外輻射，注重考查學生知識應用能力［3］.為此在基于新高考開展高中物理實驗教學的過程中，教師除圍繞教材開展基礎的實驗項目教學，還需拓展和豐富實驗教學的內容，引入與物理現象相關的其他實驗，為學生應用和遷移實驗操作知識提供機會.同時，教師也可以使用更多現代科技手段拓展實驗內容，利用網絡平臺中的信息資源豐富實驗材料，或打造虛擬實驗室，避免實驗操作受時空條件的限制.有助于使學生獲得新奇的實驗學習體驗，為其在新高考解題中發揮能力提供支持.

例如 以粵教版高一必修第一冊“第二節：加速度與力、質量之間的關系”為例，本課主要了解影響加速度大小的因素，掌握確定加速度方向的方法，學會依據運動速度與加速度方向判斷不同運動的性質，推導出物體加速度與力和質量之間的定量關系.在實際教學中，教師應組織“探究加速度與力、質量關系”的實驗活動，引入傳感器與網絡數據處理系統等現代科技，輔助學生準確計算物體不同運動情況下加速度的大小，更直觀地觀察物理實驗結果.而且教師可以設計不同類型和難度的加速度實驗，在基礎層次實驗中側重于驗證加速度與力和質量間的基本關系，在高層次實驗中驗證不同因素對實驗效果的影響.允許學生依據自身能力水平自由選擇，加強學生對加速度實驗中空氣阻力與摩擦力作用的認識.通過拓展實驗內容和引入現代科技，為學生提供更多額外的實驗學習資源，拓展物理認知范圍，促進學生問題解決能力的提升.

2.4 理論聯系實際，組織生活實驗

由于物理課程具有明顯的實踐性特征，其知識內容與現實生活之間有密切關聯，能否運用物理知識解決生活問題，成為衡量教學效果的重要指標.為此在基于新高考開展高中物理實驗教學的過程中，教師可以分析物理知識與現實生活之間的聯系，引入更多生活案例進行模擬實驗，創設生活化的實驗學習情境，幫助學生深入了解物理知識規律.教師還需積極調整教學引導方式，將學生代入生活化的實驗操作場景中，促使其融合生活經驗分析實驗現象，加深對物理知識理論與實踐關系的認識［4］.

例如 以粵教版高二選擇性必修第一冊“第一節：光的折射定律”為例，本課應了解光的折射定律的內容與條件，概括光在不同介質中折射效果的差異，理解折射率的概念，分析折射率與光速之間的關系.在實際教學中，教師應利用生活材料引導學生完成感知光的折射現象的物理實驗，先引導學生回顧從地面觀察水中的事物與從水中直接觀察有何不同，再通過模擬生活實驗的方式分析其中的物理原理.事先準備一個裝有水的透明容器，在其中傾斜地插入一支筆，反復展示筆插入水中的過程，要求學生分析筆出現折曲現象的本質.或者教師還可以在講桌上放置一塊玻璃塊，在教室燈光昏暗的條件下，使用激光筆照射玻璃塊的表面，引導學生觀察光在進入玻璃塊前后發生的折射現象.通過對比兩個實驗現象感受光進入不同介質的差異，從而在生活實驗中加深物理知識理解.

2.5 鼓勵學生設計，提高創新能力

新高考改革中對學生創新意識與實踐創造能力的發展提出了要求，強調教師需多角度開發學生潛能，指導其完成科學實驗活動.為此在基于新高考開展高中物理實驗教學的過程中，教師除合理演示實驗外，還需給予學生自主實踐的機會，鼓勵學生圍繞教材內容自主設計實驗項目，對感興趣的物理現象進行探究.并且引導學生以分組的方式實施，在其出現實驗操作偏差時，提供相應的幫助與指導，突出學生主體作用，以便充分發揮自身主觀能動性，培養邏輯化的物理實驗思維，滿足新高考政策中提高學生創新能力的要求.

例如 以粵教版高一必修第一冊“第二節：加速度與力、質量之間的關系”為例，在本課實驗教學中，教師應先依據教材內容對實驗條件進行限定，假設小車運動的斜面是光滑水平的.但在實際物體運動中一定會產生摩擦力，教師可以引導學生思考如何能在實驗中規避摩擦力的影響.鼓勵學生先在小組內討論，匯總討論結果設計不同的實驗方案，嘗試驗證可行性強的假設想法，分別從“保持小車質量不變”或“保持小車作用力不變”的角度進行實驗探究.教師則需細致觀察各小組實驗過程，注重巡回指導，幫助學生獲得成就感與自信心，強化實踐創新能力.

3 結語

綜上所述，基于新高考開展高中物理實驗教學，有利于創新和優化實驗教學方式，使學生在自主設計、操作、探究分析中感受物理學習的樂趣，逐步培養物理綜合素養，提升整體教育效果.為此教師應不斷調整物理實驗教學方式，關注學生的多元探索需求，將其從實驗的被動觀察者轉變為主動參與者，確保物理教學改革能滿足高考改革的要求.

參考文獻：

［1］郭九剛.互聯網背景下高中物理高效課堂構建路徑［J］.中國新通信，2023，25（24）：236-238.

［2］王震，高雪洋，姜靜.高中物理學科素養研究［J］.中國教育信息化，2023，29（12）：110-120.

［3］楊雙.情景化教學在高中物理課堂教學中的應用策略［J］.延邊教育學院學報，2023，37（06）：84-87.

［4］李玲.高中物理線上教學的優化策略研究［J］.廣西物理，2023，44（04）：139-141.