新课程背景下物理实验教学设计策略

袁平

【摘 要】 新课程的改革和实施，对高中物理的实验教学有了新的期许，这使得传统的实验模式已不再适应当今新课程改革的发展，而是要利用一定的方式、方法，创新设计实验课堂，以优化课堂质量.本文主要讲解了在高中物理实验教学时，以布设情境、变演示为自主探索、改进既有实验流程、适度提供错误示例、捕捉生活现象、开展课外实验等创新设计方式、方法，来提升高中物理实验课堂的整体效率，促进新课程改革的发展.

【关键词】 高中物理;实验教学;新课程创新

物理作为自然科学类一门重要的学科，具有很强的科学研究性和实用性，因而，实验部分的教学在整个学科领域占有举足轻重的地位.物理实验的创新设计不仅有助于高中生加深对理论知识的理解，更是科学思想和实操技能锻炼的有效途径.接下来，我将结合自己多年的物理实验教学经验，在自主设计实验方案、提升参与度、激活潜能、提升鉴别、解决具体问题、拓展学科视野等方面，分享几点新课程背景下，自己在物理创新实验教学设计方面的心得.

1 布设情境，尝试设计实验方案

物理新课标要求将物理实验教学摆在物理教学的重要位置，而教师对实验教学的重视程度，不单单体现在实验布置的数量上，更重要的是实验情境的布设方面要力求做到创新，有意识地引导学生自主探究，尝试自主设计实验方案，以培养高中生自主分析问题、解决问题的能力.高中生能够自主设计实验方案，建立在灵活掌握所需物理理论知识的基础上，加之一定的方法与经验，更能激发高中生探究学习的兴致.

例如 在教学“测绘小灯泡的伏安特性曲线”这节实验课时，按照要求应该使用分压式、外接法的原理图来连接实物图，而有的学生提出能不能使用限流式来连接呢？针对该疑问，我并未马上给出答复，而是通过实验情境的重新布置，让学生们自主去进行探索.于是，便有一部分学生继续使用分压式做实验，另有一部分学生改用限流式做实验.但是等到对实验数据做处理时，那些使用限流式连接的同学便遭遇了阻碍，由于点的不足，致使无法准确连图，最终导致实验结果误差太大而实验失败，于是，学生们通过自己的努力和尝试设计实验方案，了解到只能使用分压式接法.应用同样的方法，学生们也确定了本实验需要使用外接法进行操作.

可见，实践证明，学生们在进行了多次尝试性操作后，便能找到某实验最优的实验方案，以后再遇到类似问题，便能一眼看出其中方案的不妥之处，对于提升高中生的探究和实验能力都具有明显的促进作用.因此，在实际实验教学中，物理老师要巧妙布设情境，引导高中生自主探究、尝试设计实验方案，以期提升高中生的实验设计和操作能力，提高物理实验课堂的教学成果.

2 变演示为自主探索，提升参与度

新课改的实施使得学生和教师的课堂地位发生了翻天覆地的变化，物理实验课堂也随之改变，课堂上不再是以老师演示为主，学生主要负责观察，而是变为学生为主体，人人都能参与的实验课堂.当然，因为有的学校条件有限，不能够满足每个人都能做一台实验的要求，这就要求物理老师根据实际情况，利用分组等方式来让更多的学生参与进来，人人都能够自主探索、自主研究，有效提升实验课堂的积极氛围.

例如 在设计“楞次定律——感应电流的方向”这个实验时，课本中安排的是进行演示操作，大部分老师也的确是按照课本中所列的步骤和流程进行演示操作实验的，但是这样导致的教学成果却往往不尽如人意，学生对于实验要求的关于该定律的认识和理解也是差强人意.这是由于一味循规蹈矩地按照教材去教学，虽然看起来相对直观且清晰，但是学生们并没有真实地参与其中，缺乏自主探索和发现的经历，导致他们学习的热情不够浓烈，对定律的理解和记忆也就没有那么深刻.因而，我为了能够迅速点燃高中生对实验的激情，并且持续激发其对实验探究的积极性，我把学生分成若干小组，让他们以小组的形式自主进行实验操作、观测实验过程，交流和讨论实验过程、结果，很快就得出了感应电流与原磁场方向、磁铁运动方向的关系.

可见，把老师演示转化为学生自主探索、自主操作的实验，大大提升了学生对于实验课堂的参与度，这样学生自己探究得到的结果，他们的认识和理解也将更加深刻.因此，实际教学中，物理老师应该在条件充足的情况下，尽可能多地让学生自主操作和探究，以提升其课堂积极性，有效提高课堂效率.

3 改进既有实验流程，激活潜能

高中学生正值青少年时期，他们往往精力充沛、热爱自由、喜欢彰显个性，但是以往的高中物理实验课堂设计往往是按部就班，这样的课堂没有展示出与高中生的年龄相匹配的个性，学生们常常消极怠课，课堂效率也是可见一斑.因而，为了扭转这种课堂定势，物理教师可以尝试对实验既有的流程进行改变，以此来激活高中生的学习热情，刺激他们的潜能，有效活跃实验课堂气氛，提升实验课堂学习效率.

例如 在研究“探究功与物理速度变化的关系”这个实验时，要求高中生通过本实验明确力对物体做的功与物体速度变化的关系，该实验的主要目的是为下节课学习动能定理做铺垫，所以要求学生们要深刻理解，为后续的学习所准备.而传统的实验模式，使得学生机械地为完成实验而实验，并没有深入思考其中的关系或者影响实验结果的因素.因此，在首先按照课本所展示的实验步骤操作后，我并没有就此结束本實验的教学，而是要求学生仔细考虑一下，看看本实验的实验材料是否充分、足够表明实验结果，亦或者是实验的过程有什么可以改善的方面？学生们的学习热情迅速被点燃，探究学习的欲望也是空前高涨，很快就有人想到要用光滑的钢板代替原实验中的木板，用滑块顶替原实验中的小车，以此来减少该实验中的摩擦力的影响.

可见，适当地改进既有实验流程，不仅可以丰富实验课堂内容，还能有效激活学生的潜能，提升物理实验课堂的整体效率.因此，在物理实验课堂设计时，物理老师要灵活变通，不要让学生被既定的实验流程所束缚，要让他们的潜能尽可能多地得到释放，以此来活跃物理课堂氛围，优化物理实验课堂质量.

4 适度提供错误示例，比较鉴别

众所周知，传统的实验模式即教师按照特定的实验模式向学生演示操作，学生被动接受实验的结果，在整个过程中，学生很少去主动思考实验的操作是否合理或者规范，学生们也失去了甄别对错的能力.因此，在实验教学创新设计时，教师不妨适度提供一些错误示例，让学生主动思考，比较鉴别，提升鉴别能力和纠错能力，提升对物理知识的熟练应用和实验的灵活操作能力.

图2

例如 在教学“用打点计时器研究自由落体运动”这个实验时，在实验开始之前，我先将本实验的实验流程、所涉及的实验原理以及实验过程中应该注意的问题先进行了简单的介绍，让学生先心中有数，接着我便选择了几个有代表性的错误来进行示范.譬如，我故意没有对木板进行垫高操作，亦或者直接给它垫一个很高的角度，又或者故意将小车放置在距离打点计时器较远的一个距离……然后暗示学生有操作错误的地方，让学生们自己比较和鉴别，并且主动探究错误发生的原因以及其对实验结果产生的影响，并且明确正确的操作该是如何，以后再发生同类错误，便能迅速甄别.

其实，这种适度提供错误示例的创新实验教学方式，不仅可以使实验课堂更具探究性，还能有效降低高中生在实验中错误的发生概率，提升高中生的判断能力和对物理知识的灵活运用，大大提升了物理实验课堂的效率.

5 捕捉生活现象，解决具体问题

很多高中生反映高中物理难学，这是由于高中物理对逻辑思维的要求比较高，无论是力学方面的实验还是有关电学的实验，无一不是要求学生拥有相当缜密的逻辑思维，但是高中生缺乏对生活中普遍存在的有关物理现象进行联系和思考，从而错过了有益于对高中物理知识的深化理解.因此，在创新实验教学设计时，物理老师可以捕捉生活现象，强化学生类比思考，深化对物理知识的理解，用所掌握的知识解决实际问题.

例如 还是在学习“探究功与物理速度变化的关系”这个实验时，我们都知道实验中的小车在力的作用下产生运动，在它运动的过程中会受到它与木板间的摩擦力的影响，这便直接使实验的结果产生一定的误差.对于相当一部分学生来说，他们对该摩擦产生的阻力的认识是一知半解的，并不认为它的存在对实验有什么影响.我为了帮助这部分学生加深对此的理解和认识，专门联系了一些我们实际生活中常见的有关的现象，比方说平时干燥的地面我们走在上面很安全，而在地面结冰或者被大雪覆盖后就变得很滑;我们骑自行车在平坦的马上骑行时和在泥泞的路面上骑行时，感觉是不一样的，明显在泥泞的路面骑行会费力很多……这些都是生活中有关摩擦阻力的案例.通过类比研究，学生们很快也就明白了做实验时要将木板垫高一个角度用来抵消摩擦力的原因.

可见，通过捕捉生活现象来辅助学生理解实验原理和过程，是一件一举多得的事情，一方面可以激发学生对于物理知识的探究兴趣，另一方面可以在物理知识和实际生活现象间筑起一道桥梁，方便学生利用生活现象来理解物理知识，反过来也可以用所学到的物理知识解决具体问题.

6 开展课外实验，拓展学科视野

开展课外实验，对于长时间被困于课堂之上的高中生来说，是一个美好的所在，既不停止功课的学习，还能释放和缓解长期紧绷的心弦.其实，物理教材中囊括了不少有关的课外小实验，但是拘泥于应试教育的浸染，很多物理老师并没有对此给予应有的重视，更有甚者，直接将这一部分内容忽视掉，这实在是不利于高中生身心的健康发展，也使得他们的眼界也变得狭窄.因此，在创新实验教学设计课堂中，物理教师应该积极开展课外实验.

例如 在教学进度到达“反冲现象”这个课外实验时，我就没有直接略过或者三言两语就带过，而是实打实地组织学生把这个实验开展起来，我让学生提前在课下的时候就做好准备，利用反冲的原理自己设计一些小实验，等到开始上课的时候就可以直接在课堂上演示，和全班学生交流分享自己的心得和经验.学生们都热情参与，课下都进行了积极的准备.在课上演示的时候，我发现他们首先在实验材料的选择上就别出心裁，五花八门.有的学生选择气球为主要实验材料、有的学生选择易拉罐为主要实验材料，还有的学生选择眼药水瓶.他们在实验流程的设计上也是亮点频出，设计思路严谨，这堂实验课也在一片惊喜中完成.

7 结语

策略化进行物理实验教学的创新设计，不仅有益于物理新课程改革的发展和推进，还是有效提升高中生实验和探究能力的有效途径.因而，物理教师在实际的实验教学中要积极钻研、不断探索，不断创新和改进实验方式、方法，合理設计和优化物理实验课堂，将发展和培养高中生创新和实践能力，以及科学的探索精神而贡献一份力量，有效建设高效有质量的物理实验课堂.

参考文献：

[1]张继华.新课程背景下创新高中物理实验教学[J].理科爱好者：教育教学版， 2011（2）：2.

[2]何永健.新课改背景下物理探究实验的有效策略探析[J].2021（2011-10）：3-4.

[3]鲁明. 新课改下高中物理实验教学模式的探讨 [J]. 物理教学探讨，2011（05）