論課改背景下高中物理探究式教學的設計策略研究

摘 要：新課標要求高中物理教學應關注學生物理探究能力的培養，為學生搭建探究平臺，以提升學生的綜合探究能力，但在當前的高中物理教學中卻出現了一些問題，導致學生探究能力的培養還存在著一定的局限性。本文首先分析當前物理教學現狀，指出其中存在的問題、問題產生的原因，再闡述將探究式教學應用于高中物理教學的必要性，最后從情境創設、小組合作、實驗創新、多元評價四個方面提出新課改背景下高中物理探究式教學的設計策略，以期為廣大物理教師提供參考與建議，打造高質量高中物理課堂，讓學生更加樂于學物理、善于學物理。

關鍵詞：高中物理；新課改；探究式教學

探究式教學是一種基于問題解決和自主學習的教學模式，具體的教學方法很多，包括問題導向、實驗設計、小組合作等[1]。將其應用于高中物理教學中，具有切合課程改革要求、激發學生學習興趣、促進學生能力發展等重要意義，且對于改變當前高中物理教學形式化、未能充分體現學生主體地位、對教學資源的挖掘和利用不充分等情況具有積極作用。然而，由于教師專業素質受能力、課堂時間等因素影響，高中物理探究式教學的應用與普及并不容易。那么，在新課改背景下，如何開展高中物理探究式教學呢？這正是本文主要探討的問題。

一、高中物理教學現狀

（一）教學形式化，缺乏深度探究

在傳統的高中物理教學模式中，大部分教師采用灌輸式講解這種教學方法，對實驗教學的重視明顯不足，且教師只注重學生的學習成績，對學生的學習過程、方法、態度沒有給予正確的引導[2]。這種情況的出現既源于傳統教學觀念的束縛，也因為高中物理課程內容多、難度大，教學進度緊張。除此之外，一些教師雖然在物理課堂中設置了探究活動，但活動大多遵循著固定流程，學生只能按部就班根據教師給出的步驟操作，并沒有深入思考每一個步驟背后的深意，這種機械化、形式化的活動顯然不是探究式教學的出發點。

（二）未能充分體現學生主體地位

在高中物理教學中，未能充分體現學生主體地位是一個常見問題，這一問題來源于教師的教學方式以講授為主，未能考慮到學生的個體差異與個性化學習需求，這就導致學生參與課堂討論、實驗操作的機會較少，少有表達自己的觀點與想法，學生參與度較低，最終學習效果也達不到預期。出現這種問題的原因主要有三個，首先是在傳統教育觀念的影響下，教師更關注自己的教學任務是否完成，而忽視了學生的學習體驗與主體地位；其次是目前教學評價體系仍以學生考試成績為主，教師的教學效果與質量也是通過學生成績來體現的，在這種評價體系的制約下，教師更多的是追求學生“高分”，而非能力的培養；最后，部分教師缺乏開展探究式教學或是引導學生自主學習的能力，設計出的教學活動難以激發學生的興趣和主動性，也沒能充分體現學生的主體地位。

（三）教學資源的挖掘利用不充分

在當前的高中物理教學中，教師對教學資源的挖掘不充分，這在一定程度上影響了課堂教學效果與學生的學習體驗。一方面，教師在開展教學時局限于教材的表面知識，對教材中的拓展性內容、課后小實驗挖掘不足，且部分教師為了節約時間，減少了實驗教學，導致物理實驗器材被閑置，學生也沒有親自動手實驗的機會，另一方面，現代信息技術的發展衍生了許多數字教研工具，但一些教師對工具的使用僅局限于簡單的電子課件、圖片、視頻，像是智慧課堂、大數據技術、電子白板等少有使用，且未能發揮這些工具的優勢。與此同時，物理與生活緊密相連，但教師對生活中的物理資源挖掘利用不充分，這就導致學生難以建立起物理與生活的實際聯系。

二、將探究式教學應用于高中物理教學的必要性

（一）切合課程改革要求

探究式教學具有以問題為導向、強調學生的主動性與創造性、注重學生的合作學習與互動交流等特點[3]。高中物理課程標準強調培養學生的科學探究能力，倡導探究式教學。由此可見，將探究式教學應用于高中物理教學，是切合課程改革相關要求的。與此同時，當今社會需要具有創新精神、實踐能力與綜合素質的復合型人才，教育改革的目的也是要培養適應時代發展需求的人才，探究式教學作為一種先進的教學模式，能培養學生的各項能力與素養，這是符合教育改革發展方向的。

（二）激發學生學習興趣

高中物理知識較為繁雜、抽象性強，如果讓學生長期在被動接受知識的狀態下進行學習，學生往往會產生懈怠甚至是厭倦的心理。而探究式教學不僅能讓學生在自主探究中發現問題、解決問題，還能根據自己的興趣與需求選擇探究的方向與方法，建立起物理與生活的聯系，在這個過程中，學生會感受到物理學科的魅力和價值，從而產生對物理學習的內在驅動力，這種驅動力能促使學生在物理學習的道路上不斷前進，甚至影響他們未來的職業選擇與人生方向。

（三）促進學生能力發展

物理是一門以實驗為基礎、綜合性較強的學科，探究式教學通常會開展大量的實驗和實踐活動，這對于促進學生全面發展有著積極的作用。一方面，在探究式教學的實驗活動中，學生需要親自操作實驗儀器、進行數據測量和記錄等，這使學生能親身體驗科學探究的完整流程，從而提升學生的科學探究能力與動手能力、實驗操作技能。另一方面，探究式教學鼓勵學生從不同的角度思考問題、提出自己的觀點與想法，這就需要學生突破常規思維，嘗試新的方法和途徑，這對于培養學生的創新意識與創新能力有著重要影響。

三、新課改背景下高中物理探究式教學設計策略

（一）情境創設，激發探究欲望

在組織學生探究物理內容時，為了讓學生有效學習知識，教師需創設教學情境，合理設置探究問題，激發學生的探究興趣[4]。一方面，教師可以創設新奇、有趣的物理情境，如利用多媒體設備、電子白板展示物理現象、提出有挑戰性的問題，激發學生的求知欲，引導學生探究物理知識或生活現象背后的原理，另一方面，教師可以通過創設情境將不同的物理知識進行串聯，幫助學生構建起物理知識體系。

例如，在“牛頓第一定律”的教學中，教師可以以生活現象作為課堂導入，教師通過一段flash動畫展示一輛行駛在馬路上的汽車突然剎車，車內乘客身體前傾，并提問學生：“為什么汽車剎車時，乘客的身體會向前傾呢？大家坐車遇到剎車的時候會有這樣的情況嗎？這一現象的背后隱藏著怎樣的物理規律？”通過這種貼近生活的現象引發學生思考，不僅能自然地引導學生對物理運動狀態改變原因的探究，也能更順利地進入接下來的學習。除了創設生活情境外，教師還可以講述亞里士多德和伽利略對于物體運動的不同觀點以及當時的歷史背景，亞里士多德認為力是維持物理運動的原因，而伽利略則通過理想斜面實驗提出了不同的看法，教師可以通過視頻或flash動畫呈現兩人“辯論”的過程，并提問學生：“如果你是當時的科學家，面對亞里士多德和伽利略截然不同的觀點，你會如何思考和驗證呢？”在這里，教師基于歷史故事創設情境，讓學生仿佛置身于歷史環境中，以此激發學生的探究興趣，讓學生以科學家的角度來思考問題。

（二）小組合作，促進思維碰撞

在開展高中物理探究式教學的過程中，教師不能忽視小組合作對于提升學生學習效果、培養學生綜合能力、塑造學生良好品質等方面的作用。一方面，在小組合作中，學生可以圍繞物理探究問題各抒己見，在不同視角下用不同的思維方式理解物理概念與規律，這種觀念之間的碰撞會讓學生對知識有著更為全面和深入的理解。另一方面，在小組合作中，教師可以設置一些探究任務，讓小組中的學生進行分工協作，在有限的時間里完成探究任務，提升整體學習效率，同時培養學生的科學探究能力與溝通協作能力。

例如，在“牛頓第二定律”的學習中，為了更好地探究加速度與力、質量的關系，教師可以將學生分成多個小組，小組學生分工合作，進行實驗器材的安裝、調試、控制變量、測量加速度、記錄和處理數據等工作，通過合作探究理解牛頓第二定律的內涵，同時通過親身實踐與相互合作發現一些牛頓第二定律實驗的注意事項，使實驗過程更加科學。

（三）實驗創新，提升實踐能力

在過往的高中物理教學中，由于物理知識較為繁雜、學校器材有限等因素的影響，實驗教學一直難以順利開展，且高中物理實驗涉及的器材往往具有一定安全隱患，教師出于安全性考慮，往往不會讓學生親自實踐[5]。但在高中物理探究式教學中，實驗是不可缺少的一個環節。教師應對教材中的實驗進行創新，使其更切合學生的學習需求，幫助學生清晰認識物理規律，如實驗器材的創新、實驗方法的創新、實驗內容的創新等，從這三個方面展開創新，需要教師深入挖掘課內外教學資源，并將其應用于教學中。

在實驗器材創新這個方面，教師既可以與學生共同利用生活中的常見物品制作實驗器材，也可以對現有器材進行改進，以提高實驗效果或增加某些實驗功能，在條件允許的情況下，教師還可以將現代科技產品引入實驗，如傳感器技術、數字化實驗系統等，使一些存在安全隱患或是難度較大的實驗通過這種獨特的方式呈現在學生面前。對實驗方法進行創新，教師可以采用對比實驗法、逆向思維實驗法、模擬實驗法等方法，如在學習電磁感應現象時，常見思路是閉合回路中的磁通量發生變化產生感應電流，教師可以采用逆向思維實驗法，引導學生嘗試使用其他方法產生感應電流，分析其是否符合電磁感應的本質，進一步理解電磁感應條件。而對實驗內容進行創新，教師一方面可以在教材實驗的基礎上，進一步拓展實驗內容，引導學生進行深入探究，另一方面可以將實驗內容與生活實際相結合，增加實驗的趣味性與實用性，幫助學生建立起物理與生活的聯系。

前篇提到了“牛頓第二定律”小組合作實驗，這里以“原子核”這一章節的學習為例，在這一章中，學生會學習到原子核、放射性物質、核裂變、核聚變等知識點，但實驗難以直接進行，因此教師可以使用模擬實驗法，用多米諾骨牌模擬中子撞擊原子核引發的一系列反應，幫助學生理解鏈式反應的原理及過程。教師還可以使用VR3D虛擬仿真實驗室、PhET仿真模擬軟件、NB物理實驗室等數字實驗系統，讓學生錄入相關參數、設計實驗，還原原子核鏈式反應的真實實驗過程，這些實驗系統大多含有交互功能，能讓學生深入探究實驗，更直觀地理解知識。

（四）多元評價，激勵持續進步

為了激發學生的學習興趣，使探究式教學更加行之有效，教師應從評價主體多元化、評價內容多元化與評價方式多元化三個方面出發，構建高中物理多元評價體系，激勵學生在探究物理知識的道路上持續進步。

評價主體多元化指評價體系中不僅要有教師對學生展開的評價，也要有學生自評與同學互評，這樣才能使評價結果更為客觀。評價內容多元化，教師可以從物理核心素養的四個方面出發，既考查學生對物理概念、規律等知識的理解和掌握程度，也注重學生在探究過程中的參與度、探究方法的運用、與他人溝通與合作的能力等，同時對學生的學習興趣、科學態度也應保持關注。而在評價方式多元化這個方面，除了考試這一方式之外，教師還可以采取課堂觀察、實驗報告、項目作業、定期小測、問卷調查等方式展開評價，使師生在評價過程中形成良性互動，發揮評價的反饋、激勵、導向等功能。

例如，在前篇提到的“牛頓第二定律”小組合作實驗中，教師可以讓每個小組完成實驗報告，向全班進行匯報，接下來，教師可以設計評價量化表，對小組實驗報告中的實驗目的、原理、步驟、數據記錄與分析、結論等內容展開評價，了解小組學生是否分工明確、學生對實驗及相關概念的理解和掌握程度如何。教師還可以加入小組學生對實驗數據的處理是否正確、是否根據數據得出科學合理的結論、對實驗誤差的分析是否合理等評價內容，使評價更加完善。在匯總教師評價、小組自評與小組互評的結果后，教師可以根據評價結果評選出“實驗之星”“規范實驗獎”等獎項，讓學生更有體驗感與成就感。又如，在學習“電磁感應現象及應用”這一節時，教師可以根據教材內容布置探究性項目作業，讓學生利用電磁感應原理制作一個小發明，并向全班展示、介紹自己的發明，最后根據學生項目成果的創新性、科學性、可行性、實用性等方面展開評價，以考查學生對電磁感應相關知識點的掌握情況，提高學生的綜合能力。

結束語

在新課改背景下開展高中物理探究式教學，既是新課程改革與新高考對高中物理教學提出的要求，也是激發學生的學習動力、培養學生綜合素養的迫切需求，還是提升教師專業素質與能力，從而優化教學效果、推動教學創新的現實需求。當前，已有越來越多的教師觀念逐步轉變，會有意識地在課堂中使用探究式教學方法，創設探究情境，引導學生主動參與探究活動，但由于實施程度不均衡、教師能力存在差異、教學時間受限等原因，探究式教學相關的教學活動效率較低，或是無法達到預期目標。但在師生的共同努力之下，探究式教學的應用將會越來越廣泛，這些問題也將逐漸得到解決。

參考文獻

[1]金振亞.探究式教學在高中物理教學中的應用與實踐[J].數理天地（高中版），2024（12）：63-65.

[2]劉玲.探究式教學在高中物理教學中的應用分析[J].中學課程輔導，2022（14）：108-110.

[3]翟晨.探究式教學模式在高中物理教學中的有效應用[J].數理天地（高中版），2024（10）：66-68.

[4]陳夢丁.新課程改革下高中物理探究式教學模式構建研究[J].數理天地（高中版），2024（10）：63-65.

[5]許姣妹.探究式教學在高中物理教學中的實施策略研究[J].數理天地（高中版），2023（24）：24-26.