“科技自立自強(qiáng)”視域下高中物理拓展學(xué)習(xí)的策略

隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，我國(guó)正面臨前所未有的發(fā)展機(jī)遇及挑戰(zhàn)。尤其在當(dāng)前背景下，科學(xué)技術(shù)的競(jìng)爭(zhēng)已成為最主要的競(jìng)爭(zhēng)方式。實(shí)現(xiàn)科技自立自強(qiáng)，培養(yǎng)一代又一代具備創(chuàng)新精神及實(shí)踐能力的高素質(zhì)人才，成為國(guó)家的重要任務(wù)。高中物理作為培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)素養(yǎng)的關(guān)鍵學(xué)科，承擔(dān)著培養(yǎng)物理人才的重要責(zé)任。筆者在高中物理教學(xué)的過(guò)程中，探索出有效的拓展學(xué)習(xí)策略，以提升學(xué)生的物理素養(yǎng)、創(chuàng)新精神和科技創(chuàng)新能力，對(duì)學(xué)生自身發(fā)展有重要的意義。

一、科技自立自強(qiáng)背景下高中物理拓展學(xué)習(xí)的重要性

（一）有利于提升學(xué)生的綜合素質(zhì)，促進(jìn)學(xué)生未來(lái)發(fā)展

在傳統(tǒng)的高中物理教學(xué)過(guò)程中，很多教師只注重對(duì)學(xué)生的知識(shí)傳授，忽略了學(xué)生的綜合素質(zhì)發(fā)展。而高中物理的拓展學(xué)習(xí)則往往通過(guò)設(shè)置復(fù)雜的問(wèn)題及挑戰(zhàn)，使得學(xué)生在學(xué)習(xí)的過(guò)程中能夠積極運(yùn)用所學(xué)知識(shí)獨(dú)立分析問(wèn)題、解決問(wèn)題。

同時(shí)，在拓展學(xué)習(xí)過(guò)程中，教師還應(yīng)鼓勵(lì)學(xué)生在解題中嘗試新的思路及方法，不拘泥于傳統(tǒng)觀念，培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新思維。在面對(duì)較難的問(wèn)題，教師也要鼓勵(lì)學(xué)生通過(guò)互動(dòng)合作來(lái)解決問(wèn)題，有效培養(yǎng)學(xué)生的團(tuán)隊(duì)合作能力。因此，通過(guò)高中物理的拓展學(xué)習(xí)打破傳統(tǒng)成績(jī)至上的教學(xué)觀念，培養(yǎng)學(xué)生的獨(dú)立思考能力、問(wèn)題解決能力及創(chuàng)新和團(tuán)隊(duì)合作能力，對(duì)學(xué)生未來(lái)的發(fā)展有積極的促進(jìn)作用。

（二）有利于增強(qiáng)學(xué)生的科技意識(shí)

科技自立自強(qiáng)，是我國(guó)在新時(shí)代挑戰(zhàn)下制定的未來(lái)發(fā)展重要戰(zhàn)略。這要求教師在進(jìn)行高中物理教學(xué)時(shí)，能夠打破傳統(tǒng)的成績(jī)至上的桎梏，注重學(xué)生科技意識(shí)的培養(yǎng)。在教學(xué)過(guò)程中，學(xué)生通過(guò)物理拓展學(xué)習(xí)，能夠了解最新的科技發(fā)展現(xiàn)狀，學(xué)習(xí)前沿的物理知識(shí)及科技應(yīng)用，進(jìn)而對(duì)未來(lái)的科技發(fā)展方向有更清晰的認(rèn)知。這樣一來(lái)，學(xué)生在深入了解科技發(fā)展的過(guò)程中，尤其是我國(guó)在科技領(lǐng)域取得的成就及面對(duì)的挑戰(zhàn)后，對(duì)科技事業(yè)的熱愛和責(zé)任感大大提升。

（三）有利于促進(jìn)物理學(xué)科教學(xué)的創(chuàng)新

在傳統(tǒng)的物理教學(xué)模式過(guò)程中，很多教師所采取的教學(xué)模式往往以教師教授為主，忽略了學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣及主體地位。而高中物理教學(xué)中的拓展學(xué)習(xí)更強(qiáng)調(diào)學(xué)生的學(xué)習(xí)主體地位，注重學(xué)生實(shí)踐能力、探索能力的培養(yǎng)。例如，拓展性學(xué)習(xí)強(qiáng)調(diào)學(xué)生實(shí)踐能力的培養(yǎng)，通過(guò)在學(xué)習(xí)過(guò)程中設(shè)計(jì)對(duì)應(yīng)的實(shí)踐、實(shí)驗(yàn)任務(wù)，使物理學(xué)習(xí)更加生動(dòng)、有趣，從而有效激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。

在進(jìn)行實(shí)驗(yàn)的過(guò)程中，教師也能夠讓學(xué)生通過(guò)實(shí)驗(yàn)更深入地理解物理的概念及原理，有效提升教學(xué)效果，促進(jìn)學(xué)生綜合發(fā)展。

（四）有利于推動(dòng)科技與教育的融合

將科技與教育進(jìn)行有效融合也是未來(lái)教育的重要發(fā)展趨勢(shì)。在進(jìn)行物理拓展教學(xué)的過(guò)程中，教師將物理知識(shí)與實(shí)際科技應(yīng)用進(jìn)行緊密結(jié)合，使得教育更加貼近學(xué)生的實(shí)際需求。同時(shí)，拓展學(xué)習(xí)也能夠使得學(xué)生在物理學(xué)習(xí)的過(guò)程中掌握一定的科技知識(shí)技能，有助于提升學(xué)生的科技素養(yǎng)，培養(yǎng)出更多具有創(chuàng)新精神和實(shí)踐能力的人才，為我國(guó)的科技進(jìn)步和發(fā)展提供強(qiáng)大的人才支持。

二、“科技自立自強(qiáng)”視域下高中物理拓展學(xué)習(xí)的策略

（一）強(qiáng)化物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)，培養(yǎng)學(xué)生的實(shí)踐能力

物理知識(shí)往往具有一定的抽象性，很多學(xué)生難以深入了解物理知識(shí)。在教學(xué)過(guò)程中，教師可以實(shí)驗(yàn)為基礎(chǔ)進(jìn)行拓展教學(xué)，幫助學(xué)生更好地理解和掌握知識(shí)，培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力及實(shí)踐能力。這也是“科技自立自強(qiáng)”視域下高中物理教學(xué)對(duì)學(xué)生綜合發(fā)展所提出來(lái)的能力要求。在日常教學(xué)過(guò)程中，教師要能夠根據(jù)實(shí)際教學(xué)及學(xué)生的學(xué)習(xí)需求，增加實(shí)驗(yàn)的次數(shù)和種類，讓學(xué)生在學(xué)習(xí)的過(guò)程中有更多的機(jī)會(huì)進(jìn)行實(shí)踐操作，有效提升其實(shí)踐能力、創(chuàng)新能力。

為了讓“科技自立自強(qiáng)”理論深入學(xué)生內(nèi)心，就學(xué)校層面而言，要能夠整體把握，為提高學(xué)生的科技創(chuàng)新能力提供條件。例如，學(xué)校要加大對(duì)實(shí)驗(yàn)室的投資力度，改善實(shí)驗(yàn)條件，提供更多的實(shí)驗(yàn)器材和設(shè)備，為學(xué)生提供更好的實(shí)驗(yàn)環(huán)境。學(xué)校還要加強(qiáng)對(duì)教師的培訓(xùn)，使教師有能力引導(dǎo)學(xué)生思考實(shí)驗(yàn)的設(shè)計(jì)過(guò)程，讓學(xué)生了解實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)的思路和方法，提高學(xué)生的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)能力。

在教學(xué)人教版物理第三章《相互作用——牛頓第三定律》一課時(shí)，為了幫助學(xué)生更好地理解定律內(nèi)容，教師可以通過(guò)實(shí)驗(yàn)來(lái)幫助學(xué)生更好地理解和掌握概念。首先，教師為學(xué)生提供實(shí)驗(yàn)材料，如滑輪、繩子，以及兩個(gè)物體（如兩個(gè)小木塊）等。學(xué)生在實(shí)踐過(guò)程中自主完成實(shí)驗(yàn)任務(wù)。其次，學(xué)生將滑輪固定在水平桌面上，將繩子穿過(guò)滑輪，并將兩端繩子綁在兩個(gè)物體上，讓一個(gè)學(xué)生拉動(dòng)一端的繩子，使得兩個(gè)物體相互靠近。在這個(gè)過(guò)程中，學(xué)生觀察并記錄拉動(dòng)繩子所施加的力和另一個(gè)物體之間的力，以及另一個(gè)物體和桌面之間的力。之后，教師讓另一個(gè)學(xué)生拉動(dòng)另一端的繩子，使得兩個(gè)物體遠(yuǎn)離，并再次觀察、記錄拉動(dòng)繩子所施加的力和另一個(gè)物體之間的力，以及另一個(gè)物體和桌面之間的力。最后，根據(jù)實(shí)驗(yàn)結(jié)果可以得出，當(dāng)一個(gè)學(xué)生向一個(gè)方向用力拉動(dòng)繩子時(shí)，另一個(gè)學(xué)生和另一個(gè)物體會(huì)向相反方向受力。兩者的力大小相等，方向相反，符合牛頓第三定律。

通過(guò)實(shí)踐的方式，學(xué)生能夠更好地理解牛頓第三定律，并通過(guò)實(shí)際操作來(lái)驗(yàn)證定律，加深對(duì)物理概念的理解，培養(yǎng)實(shí)踐能力。這樣的實(shí)驗(yàn)教學(xué)方法能夠激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，提高學(xué)生學(xué)習(xí)效果，促進(jìn)學(xué)生科學(xué)思維的培養(yǎng)。

（二）引入科技前沿內(nèi)容，增強(qiáng)學(xué)生的科技創(chuàng)新意識(shí)

科學(xué)技術(shù)正處于不斷發(fā)展更新的過(guò)程中，物理相關(guān)概念和知識(shí)也在不斷更新。為了讓所拓展的知識(shí)更適合學(xué)生的發(fā)展需要，在高中物理拓展學(xué)習(xí)中，教師要介紹最新的科技發(fā)展動(dòng)態(tài)，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣及創(chuàng)新意識(shí)。

教師可以根據(jù)教材知識(shí)選擇一些與教學(xué)內(nèi)容相關(guān)的科技前沿內(nèi)容，如最新的物理研究成果、科技運(yùn)用案例等。在進(jìn)行拓展知識(shí)延伸的過(guò)程中，為了調(diào)動(dòng)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，提升拓展學(xué)習(xí)的學(xué)習(xí)效果，教師要注意引入方式的多樣性。例如，教師可以通過(guò)課堂教學(xué)、實(shí)驗(yàn)教學(xué)、課外活動(dòng)等方式引入科技前沿內(nèi)容。

具體來(lái)說(shuō)，教師可以在課堂上進(jìn)行科技前沿內(nèi)容的講解，在實(shí)驗(yàn)教學(xué)中引入科技前沿的應(yīng)用案例，或者組織學(xué)生參加科技競(jìng)賽、科學(xué)實(shí)驗(yàn)等科技實(shí)踐活動(dòng)。此外，教師還要注重提高學(xué)生的參與度，在引入拓展知識(shí)的過(guò)程中讓學(xué)生就拓展內(nèi)容進(jìn)行討論和探究，培養(yǎng)學(xué)生的自主學(xué)習(xí)能力和創(chuàng)新意識(shí)。教師還可以通過(guò)小組討論、研究報(bào)告的形式讓學(xué)生互相交流，分享自己的見解和想法。

在進(jìn)行高中人教版物理教學(xué)時(shí)，教師要積極了解最新的科研動(dòng)態(tài)，并將其融入教學(xué)中。例如，在講解《電磁感應(yīng)》這一章節(jié)時(shí)，教師可以將最新的磁流體發(fā)電技術(shù)作為拓展內(nèi)容。磁流體發(fā)電是一種利用等離子體發(fā)電的新型技術(shù)，具有高效、環(huán)保等優(yōu)點(diǎn)。教師通過(guò)講解磁流體發(fā)電的原理和優(yōu)點(diǎn)，可以激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，拓展學(xué)生的知識(shí)面。

教師還可以通過(guò)實(shí)驗(yàn)教學(xué)的方式引入科技前沿應(yīng)用案例。例如，在講解光學(xué)部分時(shí)，教師可以引入光電子技術(shù)作為拓展內(nèi)容。光電子技術(shù)在現(xiàn)代科技領(lǐng)域應(yīng)用廣泛，醫(yī)療診斷、無(wú)人駕駛等都離不開光電子技術(shù)。通過(guò)實(shí)驗(yàn)演示光電子技術(shù)的應(yīng)用，學(xué)生可以更好地理解科技前沿的發(fā)展和應(yīng)用。

除了課堂教學(xué)和實(shí)驗(yàn)教學(xué)，教師還可以組織學(xué)生參加科技實(shí)踐活動(dòng)，如科技競(jìng)賽等。教師可以組織學(xué)生參加校內(nèi)科技競(jìng)賽，讓學(xué)生親身感受科技競(jìng)賽的氛圍和挑戰(zhàn)，激發(fā)他們的科技創(chuàng)新意識(shí)。在引入拓展內(nèi)容的過(guò)程中，教師要注重學(xué)生的參與度，通過(guò)小組討論、研究報(bào)告等形式，讓學(xué)生主動(dòng)提出自己的想法，鍛煉科學(xué)思維。例如，在講解能源問(wèn)題時(shí)，教師可以組織學(xué)生進(jìn)行小組討論，以新能源的發(fā)展和應(yīng)用前景為探討主題，培養(yǎng)學(xué)生的自主學(xué)習(xí)能力和創(chuàng)新意識(shí)。

（三）創(chuàng)設(shè)問(wèn)題情境，培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)思維能力

在“科技自立自強(qiáng)”視域下，教師在教學(xué)時(shí)要注重學(xué)生科學(xué)思維能力的培養(yǎng)。在傳統(tǒng)的物理教學(xué)過(guò)程中，很多教師采取的教學(xué)方法往往是灌輸式教學(xué)，忽略了學(xué)生能力的培養(yǎng)。因此，教師在拓展學(xué)習(xí)過(guò)程中，要注重學(xué)生學(xué)科思維能力的培養(yǎng)，通過(guò)創(chuàng)設(shè)問(wèn)題情境引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行思考和探究，培養(yǎng)他們的科學(xué)思維能力。

在拓展學(xué)習(xí)過(guò)程中，教師可以選擇一些具有啟發(fā)性的問(wèn)題。這些問(wèn)題可以是與學(xué)生的生活日常相關(guān)的問(wèn)題，也可以是具備一定挑戰(zhàn)性的問(wèn)題。問(wèn)題的設(shè)置要能夠有效激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣及思考欲望。在進(jìn)行拓展學(xué)習(xí)時(shí)，教師還可以通過(guò)提問(wèn)題、討論、實(shí)驗(yàn)等方式引導(dǎo)學(xué)生解決問(wèn)題，培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)思維能力。在這個(gè)過(guò)程中，教師起到引導(dǎo)和監(jiān)督的作用，讓學(xué)生在思考和實(shí)驗(yàn)中逐步形成科學(xué)思維。

（四）開展校內(nèi)外實(shí)踐活動(dòng)，提高學(xué)生的物理應(yīng)用能力

物理是一門應(yīng)用性很強(qiáng)的學(xué)科。在進(jìn)行拓展學(xué)習(xí)的過(guò)程中，學(xué)生只有將理論知識(shí)應(yīng)用到實(shí)踐過(guò)程中，才能夠更好地掌握物理知識(shí)。相應(yīng)地，教師可以結(jié)合校內(nèi)外資源開發(fā)多樣化實(shí)踐活動(dòng)，提升學(xué)生的理論知識(shí)及實(shí)際應(yīng)用能力。

教師可以在課堂上設(shè)計(jì)一些實(shí)驗(yàn)、演示或討論活動(dòng)，讓學(xué)生在動(dòng)手動(dòng)腦的過(guò)程中理解物理原理。例如，教授光學(xué)知識(shí)時(shí)，教師可以讓學(xué)生制作簡(jiǎn)易的望遠(yuǎn)鏡或顯微鏡，使其更好地理解光的折射和成像原理。同時(shí)，為了更好地提升學(xué)生的科學(xué)素養(yǎng)，教師也可以組織學(xué)生參加科技節(jié)、科技競(jìng)賽等，鼓勵(lì)學(xué)生將所學(xué)物理知識(shí)應(yīng)用于解決實(shí)際問(wèn)題中。

教師還可以積極開發(fā)校外資源，組織學(xué)生參觀博物館、科技館、企業(yè)等場(chǎng)所，讓學(xué)生直觀了解物理知識(shí)在現(xiàn)實(shí)生活中的應(yīng)用;參觀發(fā)電廠、電子工廠等，讓學(xué)生了解能量轉(zhuǎn)換和電子技術(shù)原理，感受物理知識(shí)在實(shí)際生活的聯(lián)系，調(diào)動(dòng)學(xué)生學(xué)習(xí)物理知識(shí)的積極性。

（五）利用信息技術(shù)，優(yōu)化物理教學(xué)資源

信息技術(shù)在教育中的應(yīng)用越來(lái)越廣泛，也為物理的拓展教學(xué)提供了更多的教學(xué)資源和手段。教師可以利用多媒體課件、視頻等展示物理現(xiàn)象和實(shí)驗(yàn)過(guò)程，讓學(xué)生更加直觀地理解物理知識(shí)。例如，在教授地球引力時(shí)，教師可以播放衛(wèi)星發(fā)射和地球同步軌道的視頻，幫助學(xué)生形象地理解引力作用。

在進(jìn)行拓展學(xué)習(xí)的過(guò)程中，教師可以引導(dǎo)學(xué)生利用網(wǎng)絡(luò)資源獲取更多教學(xué)素材和資料，豐富教學(xué)內(nèi)容。例如，教師引導(dǎo)學(xué)生瀏覽知名物理學(xué)術(shù)網(wǎng)站，使其了解最新的物理研究成果;開展信息檢索課程，讓學(xué)生學(xué)會(huì)在海量信息中找到有價(jià)值的內(nèi)容，使學(xué)生了解物理學(xué)科前沿發(fā)展動(dòng)態(tài)。在這個(gè)過(guò)程中，學(xué)生學(xué)會(huì)如何正確使用網(wǎng)絡(luò)資源，有效培養(yǎng)了信息篩選、處理能力。

三、結(jié)束語(yǔ)

在“科技自立自強(qiáng)”的背景下，高中物理拓展學(xué)習(xí)策略對(duì)培養(yǎng)具備創(chuàng)新精神和實(shí)踐能力的高素質(zhì)物理人才具有重要意義。在教學(xué)中，教師通過(guò)實(shí)施拓展學(xué)習(xí)策略，可以激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，提高物理教學(xué)效果，為我國(guó)科技發(fā)展輸送優(yōu)秀人才。在實(shí)際教學(xué)中，教師也要根據(jù)時(shí)代發(fā)展需要，結(jié)合學(xué)生實(shí)際情況，靈活運(yùn)用各種策略，不斷探索與實(shí)踐，為培養(yǎng)新一代物理人才貢獻(xiàn)力量。

（本文系江蘇省中小學(xué)教研室課題“‘科技自立自強(qiáng)’視域下高中物理拓展學(xué)習(xí)的實(shí)踐研究”的成果之一。課題編號(hào)：2023JY15-L326）