高中物理實驗教學的優化策略探究

摘 要：隨著新高考改革不斷深入推進，高中物理教師在教學過程中需要加強對學生物理核心素養的培育。對此，教師在高中物理教學中要落實新教育理念，結合物理知識與實驗活動，引導學生在物理實驗中通過觀察、思考、操作、記錄、總結等一系列操作，全面記憶并掌握物理知識。高中物理教師應當依托專題實驗，設計趣味實驗，從生活中挖掘物理現象，組織學生開展小組合作實驗，有效優化高中物理實驗教學。

關鍵詞：新高考；高中物理；實驗教學；優化策略

新高考改革主要目的是在教育教學工作過程中培養學生核心素養，開展素質教育，以期實現學生綜合全面發展的目標。在高中物理學科教學中，物理實驗對培養和提升學生物理核心素養與實踐操作能力起著不可或缺的推動作用。同時，教師優化物理實驗教學方式和教學內容，也是順應當前新高考改革趨勢的體現。但是，許多高中物理教師在實際開展實驗教學的過程中仍遇到諸多困難，因此，教師需要不斷優化物理實驗教學方式與內容，給學生提供更加豐富多元的實驗路徑和活動，提升學生的物理綜合素養。

一、新高考背景下高中物理實驗教學概述

（一）當前我國高考模式介紹

隨著新課改的推行，我國高考模式也逐漸發生了變化與發展，部分地區已經開始實行七選三的新高考模式。這種新高考模式主要是指高考考生需要從政治、歷史、生物、化學、物理、地理、技術等七門學科中自主選擇三門作為高考科目，被選擇的三門科目考試成績需要計入高考總分，而其他未被選擇的科目則是進入學考成績?；谛赂呖急尘埃呖伎忌诿鎸Ω呖紩r無須糾結自己選擇文科還是理科，新高考模式給學生提供了更多自主性和選擇性，學生可以根據自身實際情況選擇適合自己的科目參加高考[1]。對于高中生而言，在選擇考試科目時可以參考的依據是多元的，既可以從自身興趣愛好出發選擇感興趣的科目，也可以從社會發展與職業規劃角度入手，選擇能給自己帶來更多就業機會的科目。在七選三新高考模式下，學生一共可以從三十五種“搭配”中自主選擇科目，豐富多元的選擇也給高中物理實驗教學帶來了一定影響，為了順應新高考改革與發展，高中物理教師也應該在教學過程中及時更新教學觀念和教學方式。

（二）新高考背景下的高中物理實驗

1.高中物理實驗的目的及原理

在高中教育階段所有科目中，物理是其中一門重要學科，對學生學習和生活都具有十分重要的作用與影響，因此，高中物理教師普遍非常重視相關課程內容的教學。在高中物理課程教學過程中組織學生進行物理實驗活動，不僅能有效考查學生對物理知識體系的掌握程度，還能鍛煉學生物理實驗探究能力，實現學生物理綜合素養全面提升。新高考背景下，雖然考生獲得更多科目選擇機會，但與此同時高中物理在教育體系中的地位也隨之發生了一定改變，許多高考生為了避免在高考中獲得相對較低的物理分數，往往在選擇考試科目時并未將物理學科作為備選項。對此，高中物理教師應該結合當前實際情況及時做出轉變，不斷優化與改進高中物理實驗教學模式，幫助學生解決物理實驗操作過程中的問題，以此來激發學生參與物理學習的興趣與熱情，提高學生的整體物理學習水平，幫助學生應對新高考模式帶來的沖擊與挑戰。

2.高中物理實驗的作用及意義

第一，提高學生物理思維能力。高中物理課程中編排的許多內容都具有抽象性和復雜性等特征，給高中生深入理解和掌握相關知識內容造成了一定難度。因此，教師在物理教學過程中應當結合具體的實踐活動來引導學生進一步了解物理現象中隱藏的深層次奧秘。在引導學生進行物理實驗操作過程中，教師需要將每個環節涉及的知識內容進行串聯，為學生構建更加系統化的物理知識體系。只有這樣的物理實驗才能有效鍛煉學生的思維能力，讓學生在物理實驗操作過程中以正確的思維模式分析相關物理現象，得出較為科學的實驗結論。

第二，提高學生自主學習能力。在新高考背景下開展高中物理實驗教學，教師應該堅持以學生為主，充分尊重學生在課堂學習過程中的主體地位，引導學生開展自主學習活動。通過高中物理實驗，學生可以參與實驗的具體過程，不僅能充分滿足學生對物理科目的學習需求，同時可以有效提高學生的自主學習能力。高中物理教師在教學過程中通過開展一系列物理實驗活動，可以調動學生的學習主觀能動性，對提升學生物理自主學習能力起著積極的推動作用。

第三，增強物理課堂趣味性。對于高中生而言，面對繁重的課業負擔，許多學生在學習較為單調枯燥的物理知識過程中往往表現出較低的學習興趣。因此，高中物理教師可以在實驗教學過程中為學生設計更加具有趣味性的實驗內容和實驗過程，增強物理課堂趣味性，促使學生在今后的物理學習中能以更加飽滿的熱情自主進行物理實驗活動[2]。通過物理實驗，學生可以結合自己的興趣愛好，在實驗操作過程中驗證自己感興趣的物理現象，增強自身對物理學習活動的興趣，可以更加主動地參與到物理學習交流之中。

二、新高考背景下高中物理實驗教學優化策略

（一）依托專題實驗，豐富學生實驗經驗

在開展高中物理課堂教學過程中，教師往往會發現學生在實際學習過程中缺少對日常生活的觀察以及物理實驗的經驗。對此，教師可以在實驗教學中依托專題實驗，通過組織學生參加專題實驗活動來幫助學生豐富實驗經驗。在高中物理實驗教學中開展的專題實驗主要是指以專題形式設計相關實驗內容，以豐富學生實驗經驗為目標，讓學生通過專題實驗解決以往在物理學習過程中存在的問題。教師在高中物理實驗教學過程中開展專題實驗，需要遵循由簡至繁的原則，引導學生在實際操作實驗過程中逐步產生興趣[3]。在此過程中，教師設計的專題實驗內容和實驗基本流程應該具有易操作、難度低、較常見等特點，充分調動學生參與物理實驗的主動性，最終實現學生可以熟練使用物理實驗設備完成具體操作步驟。

例如，在人教版高中物理必修一第四章《牛頓運動定律的應用》實驗教學中，由于學生普遍缺少牛頓運動定律相關物理實驗的經驗，因此在實際操作過程中往往會遇到許多困難，許多學生也無法完全理解相關物理知識。因此，在本課實驗教學過程中，教師可以給學生設計專題物理實驗。比如，通過讓學生進行“紙張與錢幣的動摩擦因數”的實驗，進一步理解牛頓運動定律相關物理知識。在進行實驗過程中，教師可以引導學生具體采用以下兩種實驗方法：一是借助木塊和直尺兩種工具構建出一個傾斜的平面，并將一張紙粘貼在斜面上，然后將該斜面的角度進行適當調整，確保學生在斜面上推動錢幣時可以讓錢幣以均勻的速度向下滑動；二是在實驗中使用硬幣、雙面膠、彈簧秤、塑料瓶等工具，首先用雙面膠將硬幣粘在塑料瓶蓋上，然后用一個彈簧秤拉著塑料瓶移動，獲得物體運動過程中彈簧秤上顯示的數據。這兩種實驗方法都可以幫助學生進一步理解牛頓運動定律，此外教師也可以在實驗教學過程中引導學生利用身邊常見的工具自主設計相關實驗過程，讓學生通過專題實驗不斷積累豐富物理實驗經驗，同時有效鍛煉學生的創新思維和實踐能力。進行物理專題實驗，學生可以從中深入了解和掌握牛頓運動定律，深刻感受到物理學科蘊含的奇妙知識，不僅掌握高中物理教材中的重點知識，同時可以將物理理論知識在實驗過程中進行實踐轉化，有利于學生在輕松自由的實驗氛圍中逐漸豐富自身的物理實驗經驗。

（二）設計趣味實驗，激發學生的實驗興趣

受應試教育思想影響，高中物理教學過于重視學生的物理成績，但是枯燥的物理知識內容和實驗過程無法充分激發學生的學習興趣。長此以往會導致高中生不愿意參與物理學習活動，最終在選擇高考科目時避開物理學科，不利于高中物理教學的順利開展。因此，高中物理教師在開展實驗教學過程中務必要將挖掘高中物理實驗教學深度和廣度、創新實驗形式、激發學生參與物理實驗興趣等方面作為教學創新點，有針對性地采取相應措施實現這些教學創新[4]。針對高中物理實驗，教師必須聯系學生實際需求，為學生設計充滿趣味性的實驗內容和實驗活動，同時綜合考慮班級學生的學習能力，讓學生在合理的實驗中順利完成各自實驗任務，提高學生物理實驗操作能力。與此同時，教師在引導學生進行物理實驗過程中，不能逐步指導學生進行各個環節的實驗，而是應當積極鼓勵學生充分發揮主體作用，讓學生在進行物理實驗過程中產生濃厚興趣，然后以高昂的實驗熱情完成一系列實驗操作。

例如，在人教版高中物理必修一第三章《彈力》實驗教學中，為了讓學生有效理解和掌握高中物理知識體系中有關彈力的知識和技能，教師在本課實驗教學過程中可以為學生設計具有趣味性的實驗活動。對于大多數學生而言，在學習本課物理知識內容過程中，往往會產生物體沒有發生形變時就沒有彈力的錯誤認知，主要原因在于物體會產生彈力的條件是構成接觸且存在彈性形變的情況，但是在實際生活中部分物體的形變小到無法用肉眼進行觀察，導致學生錯誤地認為這類物體沒有發生彈性形變，所以沒有彈力。為了幫助學生解決這一物理問題，教師可以在本課實驗教學過程中引導學生圍繞“如何放大微小形變”進行相關實驗。比如，教師可以設計“觀察桌面微小形變”實驗，在具體實驗過程中，教師可以讓學生使用生活中常見的折疊鏡進行實驗操作，將折疊鏡作為兩個平面鏡，然后不斷調整兩個鏡面傾斜的角度；在調節平面鏡高低過程中，還可以引導學生使用書本等常見物品，通過增減書本的高度來調整平面鏡的高低；在進行微小形變的實驗時，教師可以引導學生使用紅色激光筆，通過激光筆在兩個平面鏡的反射作用下形成的激光點位置，直觀感受位置移動下產生的微小形變，讓學生意識到肉眼無法觀察到的微小形變也存在彈力。教師在實驗教學過程中為學生設計的微小形變實驗過程充滿趣味性，同時在實驗過程中使用的工具也是學生日常生活中常見物品，可以有效激發學生對物理實驗產生興趣，提高學生物理學習能力和實驗能力。

（三）挖掘生活物理現象，增強對學生的吸引力

在新高考背景下，教師在開展高中物理實驗教學過程中應當不斷豐富物理實驗目標，從學生熟悉的日常生活中深入挖掘物理現象，讓學生通過生活化的物理實驗活動有效學習和掌握物理知識與技能。在高中物理實驗中挖掘生活物理現象，有利于讓學生進一步了解物理實驗與現實生活之間的相關性，不僅能促使學生在實際操作過程中以更加科學合理的方法獲取實驗結果，還可以進一步優化學生在情感方面的體驗，幫助學生塑造健全完善的價值觀[5]。

例如，在圍繞生活物理現象拓展物理實驗過程中，高中物理教師可以借助先進信息技術和多元實驗室資源為學生設計充滿生活化的實驗活動，這種生活化的物理實驗不僅有利于突破傳統物理實驗模式的限制，可以讓學生在實際操作物理實驗過程中充分理解相關知識內容，還可以在實際生活中進行合理應用。比如，教師可以從生活中挖掘物理現象，引導學生進行“巧拉汽車”物理實驗，讓學生進一步理解物理體系中有關“力的分解”原理。在該實驗中，通過融入學生熟悉的“汽車”這一常見事物，可以有效吸引學生參與這一生活化實驗的注意力，讓學生在借用巧力拉動汽車的實驗過程中加深對“力的分解”的理解，促使學生從中深入感受物理實驗的樂趣和魅力。

（四）小組合作實驗，提高學生團隊合作能力

學生進行高中物理實驗過程中，小組合作不失為一種高效的實驗方式，通過小組合作實驗，教師可以引導學生進一步探究物理知識與物理實驗的重要性，讓學生對物理知識內容的理解與掌握不僅局限于理論知識層面，同時對物理實驗也能形成準確認知。高中物理教師應該不斷優化與改進實驗教學方法，充分利用學校物理實驗室及其設備，讓班級學生以小組形式全部參與物理實驗，提高學生物理理解能力和團隊合作能力。

例如，在人教版高中物理必修一第四章《共點力作用下物體的平衡》實驗教學中，教師可以引導學生以小組合作的形式開展“共點力平衡條件”物理實驗，讓學生在參與實驗的過程中充分理解和掌握“共點力作用下物體的平衡”相關物理知識與技能。首先，在實驗準備階段，教師需要在課堂上給學生詳細講解該物理實驗的具體操作注意事項以及操作步驟，讓學生了解彈簧測力計等工具的使用方法。同時，教師還需要再次強調實驗探究的物理問題，確保各小組學生都明確實驗問題。然后，教師可以鼓勵各小組根據自己的想法和見解展開相應實驗活動，通過實驗來驗證自己小組的觀點是否正確，最后得出實驗結論。通過小組合作實驗，學生可以進一步掌握物理知識，還可以拓寬物理思維，提高物理綜合能力。

結束語

綜上所述，在高中物理知識體系中，物理實驗是一個重要內容，是物理理論知識與實踐相統一的體現。因此在新高考背景下，教師應當不斷優化與改進物理實驗教學內容和實驗方式，確保學生全面掌握物理知識與技能。

參考文獻

[1]趙志賢.新高考背景下高中物理實驗教學探究[J].數理天地（高中版），2024（16）：106-108.

[2]張婷.新高考背景下高中物理實驗教學中優生培養策略探討[J].數理天地（高中版），2024（16）：112-114.

[3]毛昕.淺析新高考背景下高中物理實驗教學的創新方法[J].文淵（高中版），2024（1）：263-265.

[4]蔡雅馨.新高考背景下高中物理實驗教學的創新路徑[J].今天，2024（3）：44-46.

[5]林小平.新高考背景下高中物理實驗教學存在的問題及對策[J].課堂內外（高中版），2023（19）：71-73.