“科技自立自强”视域下高中物理拓展学习的策略

随着科学技术的发展，我国正面临前所未有的发展机遇及挑战。尤其在当前背景下，科学技术的竞争已成为最主要的竞争方式。实现科技自立自强，培养一代又一代具备创新精神及实践能力的高素质人才，成为国家的重要任务。高中物理作为培养学生科学素养的关键学科，承担着培养物理人才的重要责任。笔者在高中物理教学的过程中，探索出有效的拓展学习策略，以提升学生的物理素养、创新精神和科技创新能力，对学生自身发展有重要的意义。

一、科技自立自强背景下高中物理拓展学习的重要性

（一）有利于提升学生的综合素质，促进学生未来发展

在传统的高中物理教学过程中，很多教师只注重对学生的知识传授，忽略了学生的综合素质发展。而高中物理的拓展学习则往往通过设置复杂的问题及挑战，使得学生在学习的过程中能够积极运用所学知识独立分析问题、解决问题。

同时，在拓展学习过程中，教师还应鼓励学生在解题中尝试新的思路及方法，不拘泥于传统观念，培养学生的创新思维。在面对较难的问题，教师也要鼓励学生通过互动合作来解决问题，有效培养学生的团队合作能力。因此，通过高中物理的拓展学习打破传统成绩至上的教学观念，培养学生的独立思考能力、问题解决能力及创新和团队合作能力，对学生未来的发展有积极的促进作用。

（二）有利于增强学生的科技意识

科技自立自强，是我国在新时代挑战下制定的未来发展重要战略。这要求教师在进行高中物理教学时，能够打破传统的成绩至上的桎梏，注重学生科技意识的培养。在教学过程中，学生通过物理拓展学习，能够了解最新的科技发展现状，学习前沿的物理知识及科技应用，进而对未来的科技发展方向有更清晰的认知。这样一来，学生在深入了解科技发展的过程中，尤其是我国在科技领域取得的成就及面对的挑战后，对科技事业的热爱和责任感大大提升。

（三）有利于促进物理学科教学的创新

在传统的物理教学模式过程中，很多教师所采取的教学模式往往以教师教授为主，忽略了学生的学习兴趣及主体地位。而高中物理教学中的拓展学习更强调学生的学习主体地位，注重学生实践能力、探索能力的培养。例如，拓展性学习强调学生实践能力的培养，通过在学习过程中设计对应的实践、实验任务，使物理学习更加生动、有趣，从而有效激发学生的学习兴趣。

在进行实验的过程中，教师也能够让学生通过实验更深入地理解物理的概念及原理，有效提升教学效果，促进学生综合发展。

（四）有利于推动科技与教育的融合

将科技与教育进行有效融合也是未来教育的重要发展趋势。在进行物理拓展教学的过程中，教师将物理知识与实际科技应用进行紧密结合，使得教育更加贴近学生的实际需求。同时，拓展学习也能够使得学生在物理学习的过程中掌握一定的科技知识技能，有助于提升学生的科技素养，培养出更多具有创新精神和实践能力的人才，为我国的科技进步和发展提供强大的人才支持。

二、“科技自立自强”视域下高中物理拓展学习的策略

（一）强化物理实验教学，培养学生的实践能力

物理知识往往具有一定的抽象性，很多学生难以深入了解物理知识。在教学过程中，教师可以实验为基础进行拓展教学，帮助学生更好地理解和掌握知识，培养学生的创新能力及实践能力。这也是“科技自立自强”视域下高中物理教学对学生综合发展所提出来的能力要求。在日常教学过程中，教师要能够根据实际教学及学生的学习需求，增加实验的次数和种类，让学生在学习的过程中有更多的机会进行实践操作，有效提升其实践能力、创新能力。

为了让“科技自立自强”理论深入学生内心，就学校层面而言，要能够整体把握，为提高学生的科技创新能力提供条件。例如，学校要加大对实验室的投资力度，改善实验条件，提供更多的实验器材和设备，为学生提供更好的实验环境。学校还要加强对教师的培训，使教师有能力引导学生思考实验的设计过程，让学生了解实验设计的思路和方法，提高学生的实验设计能力。

在教学人教版物理第三章《相互作用——牛顿第三定律》一课时，为了帮助学生更好地理解定律内容，教师可以通过实验来帮助学生更好地理解和掌握概念。首先，教师为学生提供实验材料，如滑轮、绳子，以及两个物体（如两个小木块）等。学生在实践过程中自主完成实验任务。其次，学生将滑轮固定在水平桌面上，将绳子穿过滑轮，并将两端绳子绑在两个物体上，让一个学生拉动一端的绳子，使得两个物体相互靠近。在这个过程中，学生观察并记录拉动绳子所施加的力和另一个物体之间的力，以及另一个物体和桌面之间的力。之后，教师让另一个学生拉动另一端的绳子，使得两个物体远离，并再次观察、记录拉动绳子所施加的力和另一个物体之间的力，以及另一个物体和桌面之间的力。最后，根据实验结果可以得出，当一个学生向一个方向用力拉动绳子时，另一个学生和另一个物体会向相反方向受力。两者的力大小相等，方向相反，符合牛顿第三定律。

通过实践的方式，学生能够更好地理解牛顿第三定律，并通过实际操作来验证定律，加深对物理概念的理解，培养实践能力。这样的实验教学方法能够激发学生的学习兴趣，提高学生学习效果，促进学生科学思维的培养。

（二）引入科技前沿内容，增强学生的科技创新意识

科学技术正处于不断发展更新的过程中，物理相关概念和知识也在不断更新。为了让所拓展的知识更适合学生的发展需要，在高中物理拓展学习中，教师要介绍最新的科技发展动态，激发学生的学习兴趣及创新意识。

教师可以根据教材知识选择一些与教学内容相关的科技前沿内容，如最新的物理研究成果、科技运用案例等。在进行拓展知识延伸的过程中，为了调动学生的学习兴趣，提升拓展学习的学习效果，教师要注意引入方式的多样性。例如，教师可以通过课堂教学、实验教学、课外活动等方式引入科技前沿内容。

具体来说，教师可以在课堂上进行科技前沿内容的讲解，在实验教学中引入科技前沿的应用案例，或者组织学生参加科技竞赛、科学实验等科技实践活动。此外，教师还要注重提高学生的参与度，在引入拓展知识的过程中让学生就拓展内容进行讨论和探究，培养学生的自主学习能力和创新意识。教师还可以通过小组讨论、研究报告的形式让学生互相交流，分享自己的见解和想法。

在进行高中人教版物理教学时，教师要积极了解最新的科研动态，并将其融入教学中。例如，在讲解《电磁感应》这一章节时，教师可以将最新的磁流体发电技术作为拓展内容。磁流体发电是一种利用等离子体发电的新型技术，具有高效、环保等优点。教师通过讲解磁流体发电的原理和优点，可以激发学生的学习兴趣，拓展学生的知识面。

教师还可以通过实验教学的方式引入科技前沿应用案例。例如，在讲解光学部分时，教师可以引入光电子技术作为拓展内容。光电子技术在现代科技领域应用广泛，医疗诊断、无人驾驶等都离不开光电子技术。通过实验演示光电子技术的应用，学生可以更好地理解科技前沿的发展和应用。

除了课堂教学和实验教学，教师还可以组织学生参加科技实践活动，如科技竞赛等。教师可以组织学生参加校内科技竞赛，让学生亲身感受科技竞赛的氛围和挑战，激发他们的科技创新意识。在引入拓展内容的过程中，教师要注重学生的参与度，通过小组讨论、研究报告等形式，让学生主动提出自己的想法，锻炼科学思维。例如，在讲解能源问题时，教师可以组织学生进行小组讨论，以新能源的发展和应用前景为探讨主题，培养学生的自主学习能力和创新意识。

（三）创设问题情境，培养学生的科学思维能力

在“科技自立自强”视域下，教师在教学时要注重学生科学思维能力的培养。在传统的物理教学过程中，很多教师采取的教学方法往往是灌输式教学，忽略了学生能力的培养。因此，教师在拓展学习过程中，要注重学生学科思维能力的培养，通过创设问题情境引导学生进行思考和探究，培养他们的科学思维能力。

在拓展学习过程中，教师可以选择一些具有启发性的问题。这些问题可以是与学生的生活日常相关的问题，也可以是具备一定挑战性的问题。问题的设置要能够有效激发学生的学习兴趣及思考欲望。在进行拓展学习时，教师还可以通过提问题、讨论、实验等方式引导学生解决问题，培养学生的科学思维能力。在这个过程中，教师起到引导和监督的作用，让学生在思考和实验中逐步形成科学思维。

（四）开展校内外实践活动，提高学生的物理应用能力

物理是一门应用性很强的学科。在进行拓展学习的过程中，学生只有将理论知识应用到实践过程中，才能够更好地掌握物理知识。相应地，教师可以结合校内外资源开发多样化实践活动，提升学生的理论知识及实际应用能力。

教师可以在课堂上设计一些实验、演示或讨论活动，让学生在动手动脑的过程中理解物理原理。例如，教授光学知识时，教师可以让学生制作简易的望远镜或显微镜，使其更好地理解光的折射和成像原理。同时，为了更好地提升学生的科学素养，教师也可以组织学生参加科技节、科技竞赛等，鼓励学生将所学物理知识应用于解决实际问题中。

教师还可以积极开发校外资源，组织学生参观博物馆、科技馆、企业等场所，让学生直观了解物理知识在现实生活中的应用;参观发电厂、电子工厂等，让学生了解能量转换和电子技术原理，感受物理知识在实际生活的联系，调动学生学习物理知识的积极性。

（五）利用信息技术，优化物理教学资源

信息技术在教育中的应用越来越广泛，也为物理的拓展教学提供了更多的教学资源和手段。教师可以利用多媒体课件、视频等展示物理现象和实验过程，让学生更加直观地理解物理知识。例如，在教授地球引力时，教师可以播放卫星发射和地球同步轨道的视频，帮助学生形象地理解引力作用。

在进行拓展学习的过程中，教师可以引导学生利用网络资源获取更多教学素材和资料，丰富教学内容。例如，教师引导学生浏览知名物理学术网站，使其了解最新的物理研究成果;开展信息检索课程，让学生学会在海量信息中找到有价值的内容，使学生了解物理学科前沿发展动态。在这个过程中，学生学会如何正确使用网络资源，有效培养了信息筛选、处理能力。

三、结束语

在“科技自立自强”的背景下，高中物理拓展学习策略对培养具备创新精神和实践能力的高素质物理人才具有重要意义。在教学中，教师通过实施拓展学习策略，可以激发学生的学习兴趣，提高物理教学效果，为我国科技发展输送优秀人才。在实际教学中，教师也要根据时代发展需要，结合学生实际情况，灵活运用各种策略，不断探索与实践，为培养新一代物理人才贡献力量。

（本文系江苏省中小学教研室课题“‘科技自立自强’视域下高中物理拓展学习的实践研究”的成果之一。课题编号：2023JY15-L326）