新课标下的高中物理探究式实验教学

雷倩倩

摘 要：本文首先分析了探究式实验教学的优点，着重探讨了其对学生学习兴趣的提升、学生在课堂中的主体地位、思维能力和物理知识理解的促进作用。接着，文章指出了当前实验教学存在的不足之处，包括实验设计不足、操作能力不足、理论与实践脱节、资源设备不足等问题。最后，提出了解决不足之处的建议，例如科学运用信息技术、开展小组合作实验、鼓励引导实验创新、融入现实生活以及利用生活实物丰富实验教学资源等。这些举措将有助于提升实验教学的质量和效果。

关键词：新课标；高中物理；探究式实验教学；学习兴趣；思维能力

新课标对高中物理实验教学提出了更加全面和深入的要求。其强调实验教学的重要性，要求教学内容更贴近生活、更具实践性，注重培养学生的动手能力和科学探究精神。此外，新课标提倡以探究为核心，鼓励学生通过实验探究问题、提出假设，并通过实验设计和数据分析进行验证，从而培养学生的科学思维和解决问题的能力。

一、高中物理实验教学优化创新的价值分析

（一）提升学生学习物理的兴趣

通过实践操作和自主探究，学生能亲身体验物理原理，使抽象的知识更加生动具体。在实验中，学生能积极参与，培养了对知识的好奇心和探究欲望，从而提高了他们学习物理的主动性和积极性[1]。这种积极性有助于提高学生的学习兴趣和学科掌握度，使物理知识更深入人心，有助于激发学生的学习潜能。

（二）凸显学生在课堂的主体地位

探究式实验教学模式强调学生在课堂中的主体地位。在传统教学中，学生往往是被动接受知识的对象，而在探究式实验中，学生更像是知识的创造者和实践者。他们通过自主设计实验方案、实际操作和数据分析，主动获取知识，增强了对知识的理解和记忆。

（三）促进学生思维能力的提升发展

学生在实验中需要独立思考、解决问题和分析实验数据，这样的过程需要综合运用逻辑思维、推理能力和创造性思维。通过这些思维训练，学生能够更好地理解和掌握物理概念，培养了他们的科学探究精神和解决问题的能力。这种思维方式的培养，不仅有助于学生学习物理知识，还对其終身学习和发展具有深远的意义。

二、高中物理探究式实验教学存在的不足

（一）实验设计不充分

在高中物理的探究式实验中，部分实验设计存在过于简单化的问题。这种简单化使得实验缺乏足够的复杂性和挑战性，导致学生在实验过程中的参与度不高[2]。缺乏挑战性的实验设计限制了学生的思维深度和创新性，使得实验结果过于显而易见，从而无法有效激发学生的好奇心和求知欲。因此，学生在探究物理原理和现象时缺乏对实验的充分探究，影响其对物理概念的全面理解和应用。

（二）实验操作能力不足

在进行探究式实验时，学生面临实验操作能力不足的挑战。他们缺乏必要的实验技能或经验，因而在实验操作中出现困难或错误。这种情况阻碍了学生实验的顺利进行，影响了他们对物理概念的掌握和应用。缺乏足够的实验操作能力限制了学生的实践能力，使得他们难以深入理解实验现象背后的物理原理，导致实验教学的效果不尽如人意。

（三）理论与实践脱节

在物理探究式实验中，学生学习过程中理论知识与实际操作之间存在明显的脱节。学生在理论课堂上掌握了相关知识，但在实际实验中，却难以准确应用这些知识。这种脱节导致学生难以理解实验现象背后的科学原理，进而影响他们将所学的理论知识与实验操作有机结合的能力。

（四）资源和设备不足

部分学校的实验室条件有限，无法提供多样性的实验器材或支持学生进行更多类型的实验。这种资源不足限制学生在实验中的体验和探究范围，影响他们对物理学科的全面理解和实践能力的培养。这也影响到实验教学的质量和深度。

三、新课标下的高中物理探究式实验教学途径

（一）科学运用信息技术，提升实验教学效率

以《练习使用多用电表》这节课为例，可以探讨如何运用信息技术来丰富实验教学。一方面，利用虚拟实验软件和模拟仿真实验，可以为学生提供更丰富、直观的实验体验。通过计算机模拟实验，学生可以在虚拟环境中进行多次操作，观察不同参数下的实验结果，从而更全面地理解电路中电表的使用方法和测量原理[3]。这种模拟实验能够解决实际实验受限的问题，让学生在没有实际仪器的情况下也能够进行大量实验探究，提高实践操作能力。另一方面，信息技术还能为学生提供更多实验数据和结果，促进数据分析和推理能力的培养。通过虚拟实验软件，学生可以获得更多实验数据，进行数据处理和分析，进而发现物理规律和现象之间的关系。例如：通过模拟实验获得的数据可以让学生探讨电流、电压、电阻之间的关系，并通过推理理解欧姆定律等重要物理概念。除此之外，科学运用信息技术还可以提供更多展示和交流的平台。学生可以借助虚拟实验软件中的数据展示功能或者模拟实验的记录与分享功能，将自己的实验过程和结果呈现给全班同学，促进思想交流和经验分享，进一步加深对物理实验内容的理解。

值得注意的是，尽管信息技术在实验教学中有诸多优势，但也需注意其局限性。虚拟实验虽然能提供直观的视觉体验，但仍难以完全替代真实实验中的手动操作和感官体验。因此，在运用信息技术的同时，还应鼓励学生亲身参与实际实验，培养他们的实践操作能力和观察力。

（二） 开展小组合作实验，培养学生思维能力

在新课标下的高中物理实验教学中，开展小组合作实验是培养学生思维能力的重要途径。通过组织学生小组进行合作实验，可以促进学生之间的交流与合作，激发学生思维的活跃性。然而，要注意在实施小组合作实验时需要关注一些问题。例如：要确保小组内成员间的平等性和合作性，避免出现个别学生主导实验或者出现团队内部不和谐的情况。以《用单摆测量重力加速度》这节课为例，探讨如何通过小组合作实验来促进学生的思维发展和团队合作。在这样的实验中，学生能够分组合作，共同讨论和设计实验方案，商量如何正确搭建单摆、测量摆长和摆动周期等步骤。这种合作过程不仅鼓励了学生之间的交流，还激发了他们积极思考和解决问题的能力。在实验过程中，学生需要共同思考并解决出现的问题，比如如何减小误差、选择合适的测量工具等。通过合作探讨，学生能够从不同角度思考和理解实验原理，培养了独立思考和解决问题的能力[4]。此外，小组合作实验也能够促进学生对物理知识的深入理解和应用。例如：在单摆实验中，学生需要理解重力对摆的影响，掌握摆长与摆动周期之间的关系，并运用公式计算重力加速度。通过小组合作，学生可以相互讨论、协作实验数据的收集和分析，加深对重力加速度概念的理解，并将理论知识与实际操作相结合，提高了对物理知识的应用能力。

（三）鼓励引导学生自主设计实验，提高学生实验能力

新课标下的高中物理实验教学应鼓励学生自主设计实验，这有助于提高学生的实验能力。鼓励学生在一定的指导下自主设计实验方案，可以让他们更深入地理解物理学的实验原理和方法。教师在实验过程中也要给予适当的指导和引导，确保实验能够达到预期的教学目标。以《串联电路和并联电路》为例，在学习串联电路和并联电路的课程中，教师可以向学生介绍电路的基本原理，并提供一些基础实验，如测量电流、电压等。随后，鼓励学生围绕这些基础实验，自行构思和设计新的实验方案，如改变电路中的元件、调整电流或电压的测量方式等。学生在设计实验方案的过程中，能够根据自己的兴趣和探究方向进行创新性的思考，选择实验内容和方法，激发了他们对物理学的浓厚兴趣[5]。比如：学生可以自主决定探究不同电阻在电路中的影响，或者设计并联电路与串联电路的比较实验。通过自主设计实验，学生需要思考实验的目的、方法和预期结果，并进行合理的实验设计和方案调整。在实验过程中，会面临各种问题和挑战，需要学生独立思考并寻找解决方案。

（四）融入现实生活，增强物理探究趣味

在新课标下的高中物理实验教学中，融入现实生活场景可以增强学生对物理探究的趣味性。将物理原理与日常生活相结合，设计与现实相关的实验案例，可以激发学生的兴趣，增强他们对物理学的探究欲望。这种贴近生活的实验设计能够使学生更直观地理解物理知识，并激发他们主动探索和解决实际问题的动力。以《共点力平衡》这节课为例，探讨如何设计贴近生活的实验案例，从而增强学生对物理探究的兴趣。在学习共点力平衡的课程中，教师可以以生活中的实际案例作为引子，比如讨论如何平衡一个悬挂的物体或如何使一个物体保持静止等。例如：可以引入桥梁的结构设计、吊钩吊物、建筑物支撑等实际场景，让学生通过观察、分析这些情境，理解共点力平衡的原理和应用。这样的实际案例能够激发学生的兴趣，使抽象的物理概念更具体化、更直观化。在进行共点力平衡的实验设计时，可以让学生自行选择感兴趣的现实生活场景，并设计相關的模拟实验或观察性实验。例如：学生可以选择自行搭建简易的桥梁结构，然后观察不同放置物体位置对桥梁平衡的影响。这样的实验设计能够激发学生主动思考和探索，培养他们解决实际问题的能力，使学习更具有互动性和趣味性。

（五）利用生活实物，丰富实验教学资源

在新课标下的高中物理实验教学中，利用生活实物丰富实验教学资源是提高教学质量的有效途径。通过运用生活中的实物，设计相关实验，能够使学生更直观地了解物理现象，并将理论知识与实际情境相结合。这种教学方式能够激发学生的学习兴趣，加深对物理原理的认知和理解。以《超重和失重》这节课为例，探讨如何利用生活实物设计相关实验，让学生更直观地了解物理现象，促进理论知识与实际情境的结合。教师可以利用简单的日常生活实物，比如弹簧、弹簧秤、各种物体等，进行超重和失重实验的设计。学生可以在实验中观察不同物体在不同状态下（静止、匀速运动、加速运动）的重力表现，并记录下各种状态下物体的重力状态。例如：在电梯上下运动时，利用弹簧秤测量物体的重力，让学生观察电梯加速和减速时物体的重量变化，从而了解超重和失重的现象。其次，利用生活实物丰富实验教学资源可以使学生更直观地了解物理现象。通过观察和实验，学生可以亲身体验超重和失重的感觉，从而深入理解这些现象背后的物理原理。例如：可以设计一些模拟重力状态变化的实验，让学生观察物体在不同状态下的行为，从而直观地感受到超重和失重的差异。最后，利用生活实物设计相关实验有助于将理论知识与实际情境相结合。学生在实验中可以将所学的重力、加速度等理论知识与实验观察相联系，从而更深入地理解这些物理概念。比如：学生可以通过测量物体在电梯加速和减速时的重力变化，结合重力和加速度的知识，探讨超重和失重现象的原因和变化规律。

（六）完善教学评价

传统的考试评价往往只注重对知识的量化评价，而在探究式实验教学中，可以采用更多元化的评价方式，如实验报告、实验设计、展示性实验、小组讨论、口头表达等。这样的评价方式能够更全面地评估学生的实验能力、探究精神和合作能力，让学生发现自己在不同方面的优势，增强学习的自信心。教师可以通过对实验报告、实验设计等内容的评价，及时给予学生详细的反馈，指出优点和改进的空间，帮助学生更好地理解自己的学习水平和不足之处。这种针对性的反馈有助于学生及时调整学习方法，提高自己的学习效果，从而树立起更加自信的学习态度。明确的学习目标和标准能够让学生清晰地知道自己应该达到的学习水平，形成明确的学习方向。同时，通过量化的评价标准，让学生能够直观地了解自己的学习成绩，从而增强学习动力，建立自信心。然而，在完善教学评价的过程中，需要注重评价方式的公平性和全面性。教师应该客观公正地评价学生的学习表现，避免过于片面或主观的评价，确保评价结果具有说服力和权威性。同时，应该关注每个学生的个体差异，根据学生的实际情况进行差异化的评价和指导，让每个学生都能够找到自信的来源。

结束语

在新课标下的高中物理探究式实验教学中，我们深刻领悟到探究的力量和实验的魅力。这种教学模式不仅仅是知识的传授，更是学生思维的引导和启发，是学生自主探索、合作实践的平台。通过探究式实验，学生不仅培养了实验技能，更重要的是学会了如何提出问题、寻找答案，并且在自由探索中发现乐趣。这种积极的学习方式不仅促进了对物理知识的深入理解，更激发了学生对科学探索的热情，为未来的学习和探索之路打下了坚实的基础。

参考文献

[1]戴耀东.基于学习进阶的高中物理实验教学设计：以“探究加速度与力、质量的关系”为例[J].物理教师，2023，44（9）：13-16.

[2]徐卫华.基于核心素养的高中物理实验教学延展路径探索：以“实验：验证机械能守恒定律”为例[J].物理教师，2023，44（9）：51-54，58.

[3]朱文敬.新课改下高中物理实验教学模式的探索与评价研究[J].广西物理，2023，44（2）：75-77.

[4]畅江峰.基于高中物理实验教学的学科核心素养培育探讨[N].山西市场导报，2023-06-13（C2）.

[5]杨世玲，章勇，杨通锦.新课标下高中物理实验教学对策思考：基于黔东南高中物理实验教学现状的调查研究[J].凯里学院学报，2011，29（3）：35-37.