新课标下高中物理实验教学自主探究模式分析

庄学云

摘 要：在高中阶段的物理教学过程中，实验是十分重要的组成部分，也是学生将自身所学的物理知识迁移应用于实践的重要渠道。在新课标的背景下，物理实验的运用及操作能够帮助学生展开各种各样的操作，帮助他们达成对相关知识内容的创造性理解及分析，整体提升学生的科学探究能力及探究意识，帮助他们参与知识生成的整个过程。所以为了进一步提升学生的实验学习效度，教师应该紧扣新课标要求，设计自主探究的实验教学模式，让学生从多种不同的角度着手去完成实验探究，充分体现学生在物理实验操作中的主体地位，获得与实验相关理论知识的综合解读，增强自主实践能力，获得更为深远的发展。文章基于此点，对新课标下高中物理实验教学自主探究模式进行了分析。

关键词：   新课标；高中物理；实验教学；自主探究模式

在新课标的背景下，教师需要创新课程教学模式，优化实验教学路径，为学生营造更为良好的实验学习氛围。所以教师应该结合具体的实验教学内容，做出改变，设计自主探究的教学模式，让学生能够立足于所学的物理知识内容展开多元化的自主实践及自主探究，落实他们对所学知识内容的创造性理解及感知，整体培养并发展学生的自主探究能力。这样一来，学生才能够达成对所学知识内容的综合性探索，最终落实他们的高质量发展，驱动引领学生获得学科核心素养的培育。

一、新课标下高中物理实验教学自主探究模式价值分析

在新课标的背景下，高中物理教师在实施实验教学时，应该积极应用自主探究模式，充分彰显物理学科实践性的特色，引领学生在实验过程中自行学习物理知识，激发他们自主探究的欲望，突显他们在实验学习过程中的主体地位，促使学生形成更为良好的自主学习、自主探究习惯，能够为学生的科学探究奠定更为坚实的基础，驱动引领学生产生多维度的感悟与体会。其价值具体体现在以下两个方面：

一方面，它能够让实验教学内容更具针对性，更能够让学生参与知识形成的整个过程。新课标需要教师将实验同理论知识进行相互结合，让实验的过程更为丰富，教学内容更为灵活，让学生进行多元运用。教师在实践中，需要根据学生的具体情况，科学合理地设计实验教学活动，引领学生展开自主化探究。例如：教师可以通过演示的方式将一些难度较高的实验内容呈现出来，随后让学生通过自身在演示实验中总结出来的经验开展自主实验，来让学生进一步了解实验的过程[1]。学生在有了直观的实验感悟及操作基础上，去获得对整个实验过程的综合性思考及再探究，丰富学生的感知与体会。使得他们能够在自主化实验操作过程中，加深对物理知识的解析，有更为多元的选择，给学生提供多元化的实验课堂，落实他们的创新创造及融合发展。这样一来，整个实验内容将更为丰富，不管是什么类型的实验，都能够进行扩充，丰富学生的实验内容，让学生在多元化的实验环境及实验内容中获得全方面的感悟与体会，提升综合学习能力。

另一方面，它能够提升学生的物理学习质量和效率。教师结合具体的教学内容，契合新课标要求，引领学生展开自主探究，会让学生的实验操作过程更加具有针对性，避免学生展开无意义的实验活动[2]。新课标对每一个实验的内容、方法及器材都有明确的规定，强调实验的重点是要驱动学生自主操作、自主实践，能够对数据展开多维度分析。所以教师积极引导学生展开自主实验、自主操作，让学生乐于探究，养成科学、健康积极的探究习惯，产生对物理世界探索的兴趣，有着更强的自主探究欲望，引领他们自主动脑、自主动手、自主实践，整个实验过程也更加主动、有趣，彰显个体思维。这能让学生的物理思维更加完善，能够达成他们对物理知识的有效建构，借此来提升他们的综合学习能力。

二、新课标下高中物理实验教学自主探究模式策略分析

（一）重视实验情境创设，为自主探究调动情绪

在新课标的背景下，高中物理教师在实施自主探究模式的实验教学时，应该关注教学情境的创设，要能够借助情境给学生提供自主实验探究的思路，并且还要以这一活动为核心，能够让学生进一步了解自身实验探究的方向及目标，以此有针对性地展开自主化的实验探究，丰富他们的思考[3]。使得他们的实验操作过程更为丰富和全面，带动引领他们在实验过程中将相关的物理知识给全方面地呈现出来，增强情境问题与实验活动之间的联动性，全方面地探寻知识内容的本质。这样能够提升学生的自主探究效能，在实验探究中构建更为完整的知识网络体系。

以鲁科版高中物理课本教材为例，教师在教学《科学探究：弹力》时，其中就涉及了“探究弹簧弹力与形变量的关系”的实验内容。这个实验是要让学生运用科学探究去完成问题的解决，制订实验方案，并且能够使用基本的力学实验器材来获取相应的数据，分析数据，最终得出相应的实验结论，了解实验中出现误差的情况。在整个实验操作的过程中，为了充分激发学生自主探究的情绪，教师应该尽可能地为学生创设较为真实的情境，给他们设计问题链，激发学生的兴趣，让他们从情境引申的真实问题展开实验探究。比如：教师可以给学生创设“用手拉软硬不同的弹簧”这一情境，在此基础上詢问学生：“大家在拉不同硬度的弹簧时，有什么样的感受呢？”借助这一情境及问题，激发学生的思考，让他们能够分析影响弹力大小的因素。再比如：教师可以给学生创设“当弹簧测力计的刻度被遮挡时，观察弹簧测力计指针的位置变化。当弹簧测力计的刻度没有被遮挡时，观察弹簧测力计指针的位置变化”教学情境。让学生根据自己观察的内容提出相应的问题。学生根据自己的真实比较，积极探寻这一实验背后所涉及的知识本质，并在此基础上提出具有探究性质的问题。如“弹簧测力计的大小与形变量有什么样的关系？”借助这一环节，使得学生结合了相应的情境，提出了探究问题。在此基础上，教师可以让学生展开实验探究，设计实验方案，驱动引领自身展开针对性的实验操作，充分彰显他们自主探究的效能及模式，这样便达成了学生的高质量探索。

（二）重视探究条件创造，为探究提供环境支撑

高中物理教师为了引导学生达成对实验的自主探究，应该重视相应探究条件的创造，要能够为学生的自主探究提供环境支撑。所以教师就一定要认识到自主探究模式的本质属性，要结合具体的教学内容，给学生提供多种实验方案，引领他们合理评估，确定最终的实验方案，确保他们的实验操作能够体现主观性，让他们自主完成[4]。这样才能够激活学生在实验操作过程中的参与感，让学生能够跳脱出教师的束缚及引导，保证整个实验过程更加彰显学生的自主性。

以鲁科版高中物理课本教材为例，教师在教学《科学探究：力的合成》时，在实施实验教学时，教师应该为学生创设自主探究的条件。比如：教师可以让学生以两个共点力的合成为例，集体讨论，结合已有知识、经验，自主思考、合作交流，完成“实验目的”“合力与分力共同产生的效果相同，应该怎样实现”“怎样知道力的大小”“怎样确定力的方向”“本次实验所需的实验器材有哪些”等相关方案的设计。

教师让学生以小组为单位自行完成方案填写，随后将学生分成多个不同的小组，某几个小组负责同一类实验，组与组之间形成竞争关系。比如第一类实验为“用弹簧秤拉橡皮条”，第二类实验为“用重物拉橡皮条”，第三类实验为“用力的合成演示器”等。整个实验过程教师要充分尊重学生，让他们自主合作，得出自己的结论，借此来完成整个实验的探究。总之，教师在引导学生展开实验探究的过程中，要给予学生更多的实践操作空间，鼓励他们自主设计实验方案，自主操作。即使学生出现了错误，也不要批评、干涉，而是要保证学生完全、自主地完成实验操作，有犯错、反思、自我改正的过程，这样开展的物理实验才更能够彰显学生的个性与特色，能够为他们的知识生成提供有力支撑。

（三）重视实验活动创新，为自主探究提供灵感

在新课标的背景下，高中物理教师要综合审视自身的物理教学目标，要专注于学生实践应用能力的培育。所以教师就应该有意识地引入新型的教育理念，激发并调动学生的实验探究灵感与兴趣，增强学生的自主操作能力。使得学生能够受到自主探究模式的引导，积极地设计一系列的流程及内

容[5]。让学生的自主学习能力在每一个实验活动中都能够得到训练及提升，这样不仅能够充分彰显实验活动的价值与特色，也能够让学生的实践潜能得到彻底发挥，推动实现实验教学效率的提升。

以鲁科版高中物理课本教材为例，教师在教学《科学探究：平抛运动的特点》时，在设计实验活动时，教师应该创新活动，为学生的自主探究提供灵感。对此，教师就应该紧扣新课标要求，明白此次实验教学目的是要让学生通过实验，探究、认识平抛运动的规律，会尝试从“运动合成”与“运动分解”的方式去分析“平抛运动”，将较为复杂的运动模式分解为简单可视的模式，激活“化繁为简”“化曲为直”的科学思想。教师在设计实验活动的时候，要重视学生主体地位的彰显，创新活动设计，引领学生完成自主化地实验探究。比如：教师可以指导学生做投掷小石子与纸飞机的小实验，引领学生对比分析小石子和纸飞机的曲线运动区别，借此帮助学生建立抛体运动的概念，随后分析抛体运动的性质。在此基础上，可以为学生呈现更多的“抛体运动”和“平抛运动”的相关现象，引领学生总结相应的物理现象，并在脑海中构建出相应的物理模型。借助这一活动，便能够帮助学生经历“比较—抽象—概括”的过程，能够让学生在原有的知识基础上理解新的知识，为他们后续的实验操作提供灵感。再比如：教师在课堂上引领学生完成了实验活动之后，可以在此基础上让学生进行拓展和延伸，让他们在课后完成多层次的实验活动，并且还要分层次进行。比如层次一的学生，让他们利用身边的物体来演示平抛运动。层次二的学生让他们用恰当的工具测量平抛运动物体下落高度和水平位移。层次三的学生则是让他们利用测量和计算等方法去求出平抛运动的物体水平初速度。借助这一模式，也能够创新学生的课外实验活动，能够让相应层次的学生在自己的能力范围内完成实验拓展，这样便也能极大程度地彰显学生的自主探究效力，能够驱动他们在课后展开互动合作、科学推理、科学论证、交流讨论等，这对于全面提升学生的物理学科核心素养有着极大的促进作用。

（四）重视实验精神培养，为自主探究增添毅力

学生在实验操作中如果具备一定的内驱力及自主探索意识的话，他们就会主动操作、主动实践。学生也将受到老师的启发与鼓舞，积极主动地探究相应的知识内容，完成各种各样的实验活动。所以高中物理教师在实现自主探究模式的过程中，要重视学生实验精神的培养，为引领他们的自主探究增添毅力。让学生能够受到积极情绪的影响及感染，能够深入到各项实验现象的探究与分析中，挖掘相关的物理知识内容，确保学生的实验探究方式能够体现自主性。

以鲁科版高中物理课本教材为例，教师在教学《科学验证：动量守恒定律》时，就要关注实验精神的延伸与发展。对此，教师可以借助时间轴给学生展示动量概念和动量守恒定律建立的历程。比如从1644年伽利略定义能量初步概念开始，到1668年笛卡尔提出能量守恒思想，1686年惠更斯指出能量的矢量性，1687年莱布尼茨提出动能概念，到1747年牛顿给出质量定义完善动量的概念等，让学生明白历史上的动量及动量守恒定律的建立是经历了比较曲折且艰辛的过程的。

教师借助这样的时间轴，帮助学生进一步认知这一系列知识的形成过程，能够从中体会到古代物理学家在实现知识探究过程中付出的辛劳，也能够从他们身上看到坚忍、顽强的科学品质。以此受到影响，充分激发自身探索自然的内在动力，养成持之以恒的科学态度。当学生获得了一定的情感体会之后，教师就可以让学生针对整个实验内容完成制订实验方案、完成实验操作、收集并处理数据、总结得出实验成果、分享交流探究过程和探究结果等过程。帮助学生亲身经历历史科学家的物理探究过程，以此获得进一步的感悟及体会，培养形成实验精神，并为他们后续的自主实验探究奠定情感毅力基础。

结束语

综上所述，在新课标的背景下，高中物理教师在实施实验教学时，应该专注于自主探究模式的运用及落实。教师应该明白自主探究模式在实验教学中所展现出来的价值与效力，随后能够有针对性地在实验教学中践行自主探究模式。比如重视实验情境创设，为自主探究调动情绪；重视探究条件创造，为探究提供环境支撑；重视实验活动创新，为自主探究提供灵感；重视实验精神培养，为自主探究增设毅力等。从多个不同的方面着手，贯彻落实自主探究模式，能够让整个实验教学全方面地體现学生的主体地位，能够达成对学生的有效教育及引导，驱动引领他们展开自主化的实验操作。让他们在实验操作中参与知识形成的整个过程，以此培养学科核心素养。

参考文献

[1]高培智.新课标下高中物理实验教学自主探究模式的实践与思考[J].成才之路，2022（34）：69-72.

[2]王宏.新课程背景下高中物理实验教学自主探究模式的构想与实施分析[J].数理天地（高中版），2022（8）：74-76.

[3]包丽.新课程下高中物理实验教学自主探究模式的构想与实施[C]//决策与信息杂志社，北京大学经济管理学院.“决策论坛：企业管理模式创新学术研讨会”论文集（上）.“决策论坛：企业管理模式创新学术研讨会”论文集（上），2017：62.

[4]陈德所.高中物理实验教学自主探究模式的构想与实施[J].课程教育研究，2016（35）：156.

[5]薛超.高中物理实验教学自主探究模式的实践[J].湖南中学物理，2016，31（1）：56-57.