高中物理实验教学中学生自主探究学习的相关思考

摘 要：实验教学作为高中物理教学中的重要内容，对提升学生物理知识的掌握发挥着关键作用，能够对物理基础课堂起到有效的补充。在高中物理实验教学过程中，教师需要扮演好组织者与引导者的角色，激发学生的学习积极性与主动性，引导学生自主探究学习物理知识，由此帮助学生巩固所学知识并发散思维，为学生物理核心素养发展奠定扎实基础。鉴于此，文章先简要分析了高中物理实验教学中存在的问题，然后从多个方面对高中物理实验教学中引导学生自主探究学习的策略进行了思考。

关键词：高中物理;实验教学;自主探究学习

随着新一轮课程改革的持续深入，越来越多的教师意识到了实验教学在高中物理教育中的重要性，开始积极参与到物理实验教学模式的探究当中。通过高中物理实验教学的开展，能够更好地发散学生的思维能力，帮助学生巩固所学的物理知识，提高学生对知识的理解和运用能力。除此之外，在物理实验教学过程中，还可以让学生感受到物理学科的魅力，强化学生的物理学习体验，使学生积极主动地参与到物理学习当中。但是，从实际的高中物理实验教学效果来看，物理实验教学中存在着一系列的问题，既有教师方面的问题，也有学生方面的问题，这些问题严重影响着物理实验教学效果，限制着学生核心素养能力及自主探究学习能力的发展。

一、高中物理实验教学中存在的问题

（一）教师方面主要存在的问题

1.重“看实验”，轻“做实验”

随着教育事业的快速发展，各种新颖的教学观念和教学手段被应用于高中物理实验教学中，其中信息化教学是教师比较常用的教学方式，这种教学方式虽然能够极大地提升实验教学效率，但因不是学生亲身参与到实验过程中，最终会影响学生对物理知识的理解与认识。部分教师在开展实验教学的过程中，往往会直接播放一个相关的实验视频，认为学生观看完视频之后能够掌握其中的步骤和技巧。从实际的教学效果来看，学生在观看视频的过程中缺少亲自动手的过程，对实验的步骤和技巧难以形成深刻的印象，不利于学生理解和掌握物理知识。因此，高中物理实验教学中重“看实验”，轻“做实验”是主要的一个问题，会大大影响学生的学习质量，不利于学生综合素质及全面能力的发展。

2.重程序化实验，轻自主性思考

物理实验是一个在不断探究中发现问题、解决问题的过程，但从当前的高中物理实验教学情况来看，部分教师在实验教学中缺乏对学生自主性思考的引导，实验教学更多的是程序化的实验。部分学生在实验开始之前就已经知道了最终的现象和结果，在实验的过程中只需要按照教材大纲或教师讲解的步骤，按部就班机械性地操作即可，不会主动去思考为什么这样做，更不会考虑在实验操作的过程中会发生哪些问题。这种为了实现固定目标的实验教学，虽然给予了学生实践操作的机会，但最终的实际效果并不好。在这种重程序化实验，轻自主性思考的实验教学中，不仅会逐渐消磨学生的学习兴趣，令学生开始以敷衍的态度面对物理实验教学，而且还不利于锻炼学生发现问题、思考问题、解决问题的能力，无法有效提升学生的物理核心素养。

（二）学生方面主要存在的问题

1.缺乏自主探究兴趣

众所周知，高中生面临和承受的学习压力比较大，尤其是高三年级的学生，需要在有限的时间内最大限度地提升自己的学习成绩。物理实验教学需要花费比较多的时间，所以很多学生开始抵触物理实验，认为实验教学花费的时间不如用来多背诵几个知识点。除此之外，部分学校存在实验器材短缺的问题，对一些比较复杂的物理实验，学生缺少亲自动手的机会，只能在教师的引导下简单地进行操作[1]。学生在实验教学中无法获得良好的情感体验，久而久之便会对物理实验学习缺乏兴趣，不能积极主动地参与到物理实验自主探究学习中。总的来说，由于各种原因，导致学生对物理实验失去了兴趣，对自主探究也失去了主动性，进而影响了高中物理实验教学效果。

2.没有养成良好习惯

物理实验需要学生具备科学严谨的实验态度、正确的观察方法、有效的思维方式，但目前很多学生在实验中有很强的随意性，没有养成良好的物理实验习惯，导致整个物理实验教学有效性受到影响，学生不能在实验中获取相应的知识和能力。另外，大多数学生从学习物理知识开始，就一直在教师的引导与帮助下进行学习，面对问题时缺乏良好的自主思考和自己探究习惯，致使学生在高中物理实验过程中一味地等待教师的安排，缺少自主探究的意识和能力，最终不仅影响了整个物理实验教学的进程，也没有充分发挥出物理实验教学的教育价值。

二、高中物理实验教学中学生自主探究学习策略分析

（一）强化教材概念，为实验自主探究做基础

教材上的概念是开展物理知识学习的关键，学生牢固地掌握一些基础性概念和名词解释，并且理解如何将概念运用在练习题当中，通过实际操作懂得物理原理的重要性。但是，当下高中的学习氛围普遍比较紧张，尤其是高三的学习氛围，学生不仅要学习物理这一门课程，还需要掌握更多课程的概念。所以在高中物理教学当中，出现很多学生无法正确理解教材当中的名词概念，开展实验时会出现一脸茫然的状态。这就需要高中物理教师在教学当中对教材上的概念性知识讲解进行设计，通过有针对性的、有策略的学习来引导学生掌握教材上的概念。例如：在开展“用油膜法估测油酸分子的大小”这一实验之前，首先就需要引导学生回忆和巩固上节课学习的分子热运动、分子间的作用力、分子动理论等，在理论基础知识的依托，才可以更好地开展实验。其次教师要引导学生根据本章节的重点理论知识进行自主探究，通过对问题的探究和讨论，可以让學生更好地在实验当中进行运用。最后，教师还需要在实验当中培养学生知识迁移的能力，将学习的知识点迁移到日常生活当中，提升学生的自主探究能力和思维能力，达到开展教学的本质。

（二）以学生为中心，提升实验自主探究能力

教师的教和学生的学是一种相辅相成的关系，但是在当下的物理实验教学当中，教师却占据了课堂的核心，这也就无法彰显新课改教学理念下学生的主体地位。因为教师在进行物理实验操作过程中，会对每一步的实验操作进行明确的展示，这样的高中物理实验教学对学生来说是没有任何意义的，学生的自主探究能力无法得到提升。随着教育改革理念的逐步深入，“以生为本”也成为了开展教学的核心理念，教师在教学当中需要贯彻落实新课改的标准，提升学生的自主学习能力，使学生成为物理实验课堂的主人[2]。例如：在进行实验“气体的压强、体积、温度间的关系”时，本节课的主要内容就是让学生通过实验探究来理解这三者之间的关系。在正式开展实验教学之前，教师要引导学生通过小组讨论的方式探索运用哪种实验方法能够更好地探究压强、体积、温度之间的关系，通过讨论得到需要运用控制变量法。随后，教师可以让学生自主选择实验的道具，在小组当中进行自主探究实验。通过实践，学生不仅动手操作能力得到有效的提升，还在活跃的课堂氛围下增强了学生的自主探究能力。

（三）创设生活情境，激发学生自主探究欲望

生活当中随处可见与物理原理相关的真实现象，在高中物理教学中将教学方式生活化，为学生创设生活情境，这也是激发学生探究欲望的开端。学生每天接触的物理现象数不胜数，每天出门乘坐的公交车在刹车时，车上的乘客会出现前倾的现象;早上吃的煮鸡蛋放在冷水当中更容易剥壳等，这些都是发生在学生的生活当中。因此，对物理实验的开展，教师也需要适当地融入生活情境，让学生集中注意力开展自主探究学习。学生在熟悉的生活场景中看到物理知识，自然而然就想要探索下去，以此来促使学生积极主动地参与到物理实验当中。例如：热力学第二规律的学习是通过一个生活化实验引出的：一滴红色的墨水滴进一杯清水当中发生扩散，最后整杯水都会变成红色，这就是扩散现象。教师在开展教学之前，可以让学生观看相应的生活化视频，再联系自己的日常生活，就会充分了解这一实验的意义，意识到分子在永不停息地做无规则运动，并且寻找类似的物理现象进行探究。最后引导学生进行延伸研究的实验，将红色墨水同时滴到冷水和温水中，进行观察，看看哪杯水最先变成红色。让学生探究温度对高分子运动的影响，提高学生的探究欲望和自主探究能力。

（四）设计问题启发，强化学生自主探究意识

高中阶段开展实验教学，最关键的就是对学生进行引导，而物理实验问题的设计可以从自主探究的角度来培养学生的能力。在实验课堂上，通过启发性的问题，可以使学生的思维得到全面的发展，学生的自主探究能力也会随之提升。所以，教师在开展物理实验教学时，可以针对教材和生活提出具有建设性的问题，在物理实验内容的基础上引导学生探索，当然设计问题时还需要根据学生对知识的实际掌握情况，然后进行提问[3]。在这一过程中，可以采用层层递进的方式，这样可以有效地激发学生对问题的探索欲望，强化学生自主探究的意识。例如：在进行“模拟气体压强产生机理”的实验教学中，教师可以首先提出一个具有启发性的问题：在密闭窗口中的气体，会不会对器壁产生压强？如果有压强的话，各个器壁的压强是否相等？然后让学生带着问题进行探索，并将其引入到物理实验当中，然后跟随着实验的进行，使得学生对问题的疑惑得到解决，内心的探究意识也会逐渐形成。

（五）书写实验报告，提高学生探索构思能力

教师还可以让学生在自主探索完成物理实验之后，为学生布置课下作业，让学生书写实验报告，思考实验的过程和结果，并且写出自己在实验当中遇到的一些困难和问题，分析这些问题形成的原因，在理论知识的支撑下提出解决方法。通过这样的方式能够有效帮助学生巩固课堂学习的知识，并且对实验产生构思，提升学生的探索构思能力[4]。例如：在进行“瓶塞跳起实验”过程中，通过学生观察橡胶塞跳出时瓶口的变化，认识功与内能的变化之间的关系。针对这一实验的问题和结果，学生在进行实验过程中会形成探索反思的过程，使得学生在实验时就能够有效进行探究。教师还可以在课堂上让学生对实验的结果进行讨论，分享自己在操作当中所遇到的问题，教师针对讨论的内容和问题进行补充和解决，完善学生实验报告当中的不足，有效促进学生的物理知识水平，使学生的能力得到有效提升。

（六）开展探究性实验，提高学生操作能力

在传统物理实验教学过程中，大部分教师更加重视教材上的知识讲解，进行实验教学时，首先讲解一遍实验操作的意义，其次在课堂上将实验步骤演示一遍，让学生在旁边观看内化，最后让学生总结实验结论。这样的教学模式会影响实验教学的效果，学生看似在观察实验，但是却没有参与到实践操作中，学生没有在实验操作中遇到问题、发现问题并进行思考解决问题这个过程，就无法培养学生的思维发散能力和创作性思维，对激发学生积极性和主动性也有一定的影响。教师要结合教材内容和教学标准开展探究性实验，让学生参与到实验操作中，提高学生的动手操作能力[5]。以摩擦力这一课时为例，教师让学生去探究摩擦力和什么因素有关，然后让学生进行探究，记录不同材料摩擦产生的摩擦力，进行对比实验，得出最终的结论。这种让学生参与到实践探究的过程中，最终得出实验结论的教学形式，能够加深学生对知识点的理解和记忆，从而提高学生的探究能力和动手操作能力。

结束语

在高中物理实验教学当中开展学生自主探究的模式，能够有效帮助教师解决教学当中遇到的问题，提升学生学习配合度，使学生的思维得到高效的开发，并且通过对实验的探索认识到物理知识的本质，提升学生的综合能力[6]。因此，教师在进行高中物理实验教学当中，有效地培养学生的物理实验操作能力，让学生在學习物理知识的过程中促进其他能力的发展，为学生物理水平的提升奠定基础。

参考文献

[1]范铁东.探究高中物理实验教学中学生自主探究能力的培养策略[J].学周刊，2018（30）.

[2]田丰.高中物理实验教学中学生自主探究能力的培养[J].好家长，2019（8）.

[3]王盘龙.高中物理实验教学中学生自主探究的研究[J].科学咨询（科技·管理），2020（6）.

[4]由维强.高中物理新授课“自主—互助”教学环节探索[J].中学物理教学参考，2021（6）.

[5]潘全胜.高中物理实验教学中学生自主探究学习的相关思考[J].数理化解题研究，2021（24）.

[6]谢品俊.谈高中物理实验教学中培养学生自主、合作、探究学习能力的方法[J].考试周刊，2019（3）.

作者简介：程龙（1988— ），男，汉族，山东莒县人，河北武邑中学，中学一级，学士学位。研究方向：高中物理及班级管理。