高中物理探究实验教学策略探讨

【摘 要】本文论述在高中物理教学中开展探究实验的策略，认为教师要精选实验内容、组织实验操作、分析实验作用、设定实验对策，以满足学生探索学习的实际需要，提出借助多种教学辅助手段创设实验情境、精选实验内容、创新实验组织、延伸实验训练等做法，让学生在实验操作和探索过程中建立认知、获取知识、提高能力。

【关键词】高中物理 探究实验 教学策略

【中图分类号】G 【文献标识码】A

【文章编号】0450-9889（2021）34-0041-02

探究实验是物理学科教学的重要内容。在高中物理教学中引入探究实验，既能够为学生提供更多实践操作的机会，也能够很好地启发学生的思维，进一步培养学生的实践操作能力和实验设计能力。对此，教师要做好探究实验教学研究，厘清实验操作原理，明确实验操作原则，深刻理解实验操作的重要作用，进而确立对应的实验教学策略。

教学策略一：创设实验情境

探究实验的开展对环境有特殊要求，如果教师能够借助生活条件、多媒体手段、问题设计、操作引导、材料整合等媒介做好情境设计，无疑能够给学生带来更多感官冲击，以促进探究实验过程稳步推进。学生对探究实验有主动参与的意识和需求，因为实验带有挑战性，能够激发学生的探究热情，因此教师要在情境设计方面做出科学合理的设计，对学生形成多点激发，这对激活学生的探究思维有重要帮助。

在日常教学中，教师有意识地创设灵动的实验场景，能够有效调动学生实验操作的积极性和主动性，启动其探索思维。如教学教科版高中物理必修1《摩擦力》时，教师在课堂教学中可以设计“抽书”活动来引导学生探究影响滑动摩擦力大小的因素。整个活动可以从以下两个环节展开：

环节1：准备两摞完全相同的书（如图1所示），分别在两摞书的上部和底部夹两本相同的书，让学生用左右手同时抽出两本书，感受哪边抽出较为容易。

环节2：在环节1的基础上，再在两摞书的同一层（其中一摞中夹放两张砂纸）夹入相同的书，让学生再次抽书，感受哪边用力更大，并猜想其中的原因。

教学中教师通过创设相对简单可行的实验情境引导学生亲身参与实验探究，充分体验、感知实验过程，合理分析实验现象，归纳总结实验结论，从而获得启示，进一步锻炼学生的探究思维，提高学生的实验能力。

教学策略二：精选实验内容

探究实验有不同的难度系数，教师在具体选择时，要充分考虑多种制约因素，精心选择实验内容。首先，是不是具备实验环境和实验条件。探究实验需要特定背景，如果能够有执行的条件，就可以组织学生展开对应研究。其次，实验材料是否到位。探究实验对实验材料有特殊要求，如果实验材料不能形成强力支持，或者找不到替代材料，这样的实验设计就没有太大的意义。最后，实验内容是不是学生能普遍接受的。探究实验的主体是学生，如果学生对实验内容没有主动探究的欲望，那么实验就没有执行的必要。

教师对实验内容做筛选处理，能够对学生形成感官调度，这对提升实验操作效果也有重要帮助。如在教學“机械能守恒定律”验证实验中，教师可以围绕实验目的、实验原理设计实验方案。引导学生按照图2所示装置安装好铁架台和打点计时器，将重锤连接纸带穿过打点计时器。实验过程既要注重流程的完整性，也要指导学生关注流程的注意事项，理解其中的实验原理。

实验过程分四步逐次开展：第一步，先打开打点计时器，然后释放纸带;第二步，在起始点处标注O，每隔时间T各标注1，2，3，4……;第三步，用刻度尺来测量距离;第四步，计算验证，分析其中的能量转化是否相等。

整个实验过程要让学生关注以下几点：一是实验中通电源与松纸带的先后顺序;二是挑选实验纸带上点的原则。引导学生把握实验原理，深刻理解实验要求。在实验操作环节，教师鼓励学生以学习小组为单位开展具体探究行动，并对实验数据进行处理，教师与学生一起行动，确保实验顺利进行。

教学策略三：创新实验组织

探究实验执行阶段，教师不仅要对实验环节进行科学设计，还要对实验操作过程做好管理，让学生顺利进入到实验探究情境之中。实验方案设计、实验环节转换、实验团队组织、实验材料准备、实验效果评估等，都是教师应重点关注的内容，只有将这些内容都理顺，才能确保实验效果。因此，教师要创新实验组织过程，对整个实验过程跟进观察和掌握，适时做出教学调整，并对学生的实验操作给予技术指导，促进探究实验顺利完成。

创新实验组织，能够成功激发学生的探究兴趣。如在探究“滑动摩擦力的大小与外界因素”实验中，教师开展创新实验设计，准备好木板、木块、弹簧测力计、砝码和棉布等仪器。按照压力大小——接触面的粗糙程度，分环节设计实验方案。

在环节1的“压力大小”因素探究中，在同一木板上，按照图3所示流程开展实验，通过比较弹簧测力器的示数来得出结论。

而环节2的“接触面的粗糙程度”探究中，控制变量压力，在木板和棉布上分别拉木块，再次引导学生观察、比较弹簧测力器的示数，进而得出结论。

整个实验过程，教师鼓励学生自主设计方案，让学生在尝试中感受创新实验的快乐，激发学生的创新思维，促使学生的能力得到大幅度的提高。

教学策略四：延伸实验训练

物理学科与生活有广泛对接，特别是物理实验内容，常常可以在日常生活中进行选择，教师要做好整合处理，鼓励学生积极探索，延伸训练广度。信息技术的广泛应用，为实验操作带来了更多选择，教师借助网络信息手段推出电子模拟实验程序，让学生在网络条件下开展实验操作，同样能够获得生活实践体验，这无疑是最有价值的设计。高中生对网络技术应用兴趣颇高，教师要做好对接处理。

教师有意识地推出一些在日常生活条件下可以开展的探究实验，能够激发学生的探究欲望。学生借助生活条件完成实验任务，从操作中获得的学习认知更为鲜活。以“超重与失重”实验为例，教师要引导学生充分理解实验的原理，指导学生利用弹簧测力计和钩码演示超重与失重的过程（具体连接如图4所示）。

在实验过程中，教师用手提弹簧测力计的挂钩，做加速上升和下降运动，让学生观察弹簧测力计的示数变化，引导学生分析其中的产生的超重与失重情况。同时，教师也可以引导学生思考生活中的超重与失重现象，如坐电梯或过山车，让学生感知超重与失重就在我们身边。引导学生深刻理解知识，培养学生的观察与思考能力。

物理学科有丰富的实验资源，教师推出探究实验内容，能够给学生带来丰富的学习动能，促使学生在实践操作中提升综合能力。厘清实验操作原理、明确实验助学作用、设定实验应对策略，都能够对实验顺利开展创造条件，教师要做好对接设计和处理。探究实验设计需要遵循基本原则，探究实验执行也需要更多方法支持，教师要从不同维度出发，积极组织学生展开实验操作，确保实验顺利推进。

【参考文献】

[1]周浪，吕兵.首要教学原理下高中物理实验微课教学设计探索：以探究“力的平行四边形定则”为例[J].湖南中学物理，2021（6）.

[2]洪华标，宋刘影，冯永庆.基于STEM理念的高中物理实验装置的开发[J].物理通报，2021（6）.

[3]张超.新课程背景下初高中物理实验教学衔接的分析与思考[J].理科考试研究，2021（11）.

【作者简介】朱忠胜（1969— ），男，四川三台人，大学本科学历，高级教师，现就职于四川省绵阳实验高级中学，主要从事高中物理教学与研究。

（责编 卓 怡）