新高考改革背景下优化高中物理实验教学

彭俊杰

【摘 要】 我国在2014年启动了新一轮高考改革，2017年修订了新的高中物理课程标准，随着新高考和新课标在教育领域内广泛推广，其对各个学科的课程体系建设和创新教學起到了重要影响，高中物理也不例外.相比于传统高考，新高考对物理实验，尤其是探究性实验更加重视，因此，许多高中物理教师开始探寻物理实验教学的优化方法，希望带给学生更好的实验体验，提升实验教学效率.基于此，本文先概述新高考改革对高中物理的影响，再分析高中物理实验教学存在的问题，最后提出新高考改革背景下高中物理实验教学优化方法.

【关键词】 新高考改革;高中物理;实验教学

随着新高考改革的深入，一些省份已经开始推行“3+3”高考模式，即在语文、数学、英语三门必考科目之外，可以任选生物、化学、物理、历史、地理、政治这六门中的三门来考试.而这也使得选择物理学科的学生人数日益减少，究其原因，一方面是由于物理知识较为抽象，学生难以充分理解和掌握，另一方面是物理实验流于形式，无法确实培养学生的实践能力.对于以上原因，要改变现状，教师必须重视高中物理实验，积极优化实验教学方法，进而建立起高效课堂.本文由此探究新高考改革下高中物理实验教学优化方法.

1 新高考改革对高中物理的影响

新高考下，除了必考的语文、数学、英语外，学生可以在另外的六门科目中任选三门，即“6选3”，从理论上来说，有20个选科组合，但是就现状调查而言，“物理、化学、生物”这一传统的理科组合是考生最少选择的.近些年，陆续有多个省份实施高考“3+3”模式，而各高校各专业也提出了高考选考科目的要求，考生选考科目只要满足任何一门要求，便符合该专业（类）报考条件，而部分没有提出选考科目要求的专业（类），学生报考则没有科目限制.选考物理科目的考生可选报高校专业的范围最广，但是选考物理科目的人数却一直较少，以浙江举例.2017年选考物理的考生是8.9万人，占所有考生的36%，2018选考物理的考生是7.4万人，占所有考生的30%.

就调查来看，导致这一现象的主要原因在于：其一，物理具有一定的难度，学生即使想选考物理，也担心自己掌握不了，因而放弃;其二，传统物理教学方法单一，实验教学浮于表面，没办法充分激发学生的兴趣;其三，大部分学生尚未意识到物理的重要性，也缺乏扎实的物理基础，并没有全面了解国家和个人未来发展需要[1].面对以上原因，高中物理教师在新高考背景下应当积极作为，努力优化教学方法，激发学生对物理实验的兴趣，使学生体会到物理的乐趣，从而主动选择物理、学习物理.

2 高中物理实验教学存在的问题

2.1 学生实践经验不足，缺乏实践能力

互联网时代下的学生，普遍存在对生活缺乏观察和生活实践少的问题，他们习惯了从网上获取知识，而没有养成亲自动手实验的习惯.

例如 学生学习必修一课程的时候，遇到的第一个难点是“相互作用”中的各种力，学生生活中对重力、弹力、摩擦力没有直观的体会和感受，所以学起来比较吃力.另外，还有学生根本不关注物理实验的现象、结果，认为上网搜一下就能知道答案，无需自己尝试.由此，学生虽然记住了各种物理概念、定律，但却并未形成物理思维和实践习惯，所以在后续学习遇到困难是在所难免的[2].

2.2 物理实验流于形式，缺乏兴趣激发

当下，高中物理实验教学的内容缺乏深度，未能充分发挥出实验培养学生实践能力的价值.一些教师为了完成教学进度，只让学生按照程序来操作，机械地开展实验.教师给学生讲解完知识后，便让学生一步步按照自己给出的实验目的、器材、步骤去操作，最后获得教师要求得到的实验结果，期间，学生不需要思考实验为什么要这样操作，实验中可能存在什么问题，以及出现问题怎样解决.物理实验流于形式，不利于学生物理实验兴趣的激发.事实上，学生只有对实验内容燃起兴趣，主动投入到实验中，深入思考实验的步骤、细节、问题等，才能获得最佳的实验体验，进而提高实验教学效率和质量.

2.3 物理实验目标单一，缺乏强吸引力

物理实验教学对学生缺乏强吸引力也是目前高中物理实验教学面对的问题之一.究其原因是因为物理实验教学目标过于单一，其往往只关注“知识与技能”目标，而忽视“过程与方法”“情感态度与价值观”这两个目标[3].在此情况下，高中物理实验课堂往往显得沉闷枯燥，教师灌输式讲解知识，学生被动接受知识，物理实验照本宣科，无法吸引学生的注意，进而导致学生对物理丧失兴趣，甚至产生排斥感.

3 新高考改革背景下高中物理实验教学优化方法

3.1 依托专题实验，增加学生实验经验

对于学生对生活缺乏观察和实验经验少的问题，教师可通过专题实验课来解决.专题实验课是以专题形式丰富学生实验经验，进而帮助学生突破学习难点.期间，教师应有层次地开展专题实验，由简至繁，逐步激发学生的实验兴趣[4].教师可以设计一些易操作、较简单的实验来让学生熟悉实验的基本流程，然后在不断的练习与实践中积累实验经验和燃起实验兴趣，最终做到熟练使用教师提供的实验设备来开展实验.

例如 教师在给学生讲解“牛顿运动定律的应用”这一课实验的时候，因为学生的相关实践经验普遍较少，所以理解起来较难.对此，教师可设计一个“纸张与钱币的动摩擦因数”专题物理实验来构建具体情境，帮助学生理解.实验方法分两种，一种是用木块和直尺搭起一个斜面，在斜面上粘一张纸，调整斜面角度并轻缓推动钱币，使其在斜面上匀速向下滑;另一种是在饮料瓶盖上放置一枚一元钱币，用双面胶黏住，用弹簧秤拉住饮料瓶，拉动纸带，得到弹簧秤读数.当然，教师也可让学生自主利用身边的工具来设计实验方案，以此锻炼学生的创新思维和动手能力.在整个实验中，学生不单单能更深入地了解掌握牛顿运动定律，同时还能感受到物理知识的奇妙，进而激发物理学习兴趣.后续随着实验难度的提升，教师还可以让学生自主提问，然后教师针对性解答，营造轻松自由的实验氛围，进而逐步增加学生的实验经验.

3.2 设计趣味实验，激发学生实验兴趣

新高考改革下，要解决高中物理实验教学缺乏深度、流于形式、学生兴趣不高的问题，教师必须从学生的实际需求出发，设计趣味实验，合理设置学习梯度，激发学生实验兴趣，使学生主动参与到物理实验中，获得良好的实验体验[5].教师要避免一步步指导学生去开展实验，而应当鼓励学生发挥主观能动性，自主操作实验，并在实验的过程中思考和解决问题.

例如 教师在教学生“弹力”这一章节的时候出现了一个问题.因为弹力产生条件是接触且发生弹性形变，但是有一些物体的形变较小，不容易用肉眼观察到，因此学生会认为物体没有发生形变而没有产生弹力，对此怎样放大微小形变以方便学生观察变得十分关键.教师思考后，可组织学生做一个“观察桌面微小形变”的实验.该实验的趣味性在于使用一些学生日常生活中会用到的折叠镜来作为两个平面镜，其可以前后移动调节镜面倾角;而平面镜支架则使用书本，通过书本厚度的增加来调节平面镜高低;光源笔选择演示用的红色激光笔，用笔夹夹住固定物固定.教师让学生举手上台来操作，让一束光依次被两面镜子反射，最后射到墙上形成一个光点，这时按压两镜面间的桌面，学生就能直观看到墙上激光点的位置在上下移动.通过该趣味实验，学生能确实观察到微小形变，经过思考后解决问题，明白一些物体虽然肉眼无法观察到其形变，但的确发生了形变和产生了弹力.

3.3 挖掘生活物理现象，增强对学生的吸引力

新高考改革背景下的高中物理教学中，要解决实验教学对学生缺乏吸引力的问题，就必须丰富以往单一的物理实验目标，在“知识与技能”之外，兼顾“过程与方法”“情感态度与价值观”.为此，挖掘生活物理现象，拓展实验教学内容，让学生了解物理实验和生活之间的关系，有助于凸显过程与方法，并优化学生情感体验，塑造学生价值观.

教师可以利用现代信息技术和实验室资源来设计生活化问题情境.

例如 打破传统的局限于课堂的实验模式，设计“巧拉汽车”实验，将汽车这一生活中常见的交通工具引入到生活中.具体实验流程为：教师将汽车开到固定台前方，让固定台位于汽车中轴线延长线上.固定台与汽车间距离需短于牵引绳长度.然后松开汽车手刹，以一根牵引绳分别绑在汽车拖车钩和固定台上，尽可能保持牵引绳水平且紧绷.寻找两块平扁的楔形石块，将其垫于汽车两前轮前面，保持楔形石块紧贴轮胎.实验中以手机同步拍摄.先让一名男学生从车尾向车头用力推动汽车，此时汽车没有动.然后再让班上一位力气小的女性走到牵引绳中间按照教师的指示向一边拉动牵引绳，这时汽车被轻松拉动了，且越过了车下垫的石块.实验结束.该实验的效果十分直观且令人震撼，会提高参与的学生们的积极性.这一生活化的实验充分吸引了学生的注意力，并使他们对“力的分解”原理有了更深入的认知，情感体验良好，充分感受到物理实验趣味性和独特魅力.

3.4 小组合作实验，提高学生团结协作能力

在传统的物理实验教学中，教师往往过于重视知识的传递而忽视学生探究知识和参与实验的重要性，这无疑不符合新高考改革的要求.对此，教师积极优化实验教学方法，可利用物理实验室，让学生以分小组的形式参与到物理实验中，亲身探究，以此强化学生的实践能力和团结协作能力[6].

例如 教师在教学生“共点力作用下物体的平衡”这一课的时候，为使学生充分理解和掌握“共点力作用下物体的平衡”概念与规律，教师可组织学生开展“共点力平衡条件”的实验探究.实验开始前，教师先为学生介绍实验的注意事项，然后指导学生怎样使用弹簧测力计，以及实验的时候大致的操作步骤.之后，再提出本实验要探究的内容为“探究物体在三点共点力作用下的平衡条件”.学生明确实验问题后，可分为多个小组，每个小组都可以提出自己的想法，然后根据自己的想法操作仪器进行实验验证，最后得出结论.在分小组实验的过程中，组员之间可以交流不同的想法并具体实践，进而加深知识点理解，提高实验探究能力.

4 结语

在新高考改革背景下，高中物理教师想要激发学生学习物理的兴趣，让更多学生选考物理，就必须优化物理实验教学方法，让学生充分体验到物理的趣味性和魅力.对于以往高中物理实验教学存在的问题，教师可采取依托专题实验，增加学生实验经验;设计趣味实验，激发学生实验兴趣;挖掘生活物理现象，增强对学生的吸引力;小组合作实验，提高学生团结协作能力等策略来促进学生对物理的正确认识，使其主动投入到物理实验中去，强化创新思维和探究能力.

参考文献：

[1]孙建忠.新高考改革背景下优化高中物理实验教学的策略研究[J].物理教学，2017，39（12）：62-67+11.

[2]杨佳健.新高考背景下高中物理教学改革的有效策略[J].高考，2020（06）：135+137.

[3]赵连栋.新高考背景下高中物理实验教学与智慧课堂有效结合实践研究[J].科学咨询（教育科研），2020（12）：235.

[4]汤和桥.高考改革对中学物理实验教学的影响及对策研究[D].青海师范大学，2019.

[5]莊学谦.基于能力培养的高中物理实验教学策略初探[J].考试周刊，2021（59）：126-127.

[6]吴烜.基于实验的高中物理教学方法的创新研究[J].课程教育研究，2019（32）：201.