聚焦“新课标”、新教材，把握高中物理实验教学方向

胥平儿

（甘肃省永靖县移民中学，甘肃永靖 731600）

对于高中物理学科来说，实验教学是关键与支撑，是学生高效理解物理知识的“敲门砖”，是培养学生学科核心素养的“垫脚石”。为此，高中物理“新课标”及新教材对实验教学都提出了具体的要求，鼓励教师探究实验新方向，研究实验推进新举措。

一、高中物理“新课标”、新教材对实验教学的新要求

高中物理“新课标”（2022）要求教师在开展实验教学的时候，要能将社会、数学、技术、工程等学科知识融入进去，能将先进的技术嫁接到实验教学中，能用现代信息技术推动实验教学。高中物理教材在2022 年进行了重大调整，对实验教学也提出了更严格的标准，要求其能够适应时代特征，要在社会性、前沿性、技术性以及融合性等方面体现出实验教学的特点。这一要求与“新课标”的相关内容不谋而合，也是实验教学的新方向。

（一）实验教学要具有社会性

高中物理“新课标”和新教材都指出学科知识与社会具有紧密的联系，所以，新时期的高中物理实验教学也要契合这一要求，实验目标要能够引导学生认识到高中物理知识对于社会发展的积极意义，从而利用所学物理知识解决在生活中遇到的简单问题，有能力对生活中的一些物理现象进行分析。高中物理实验社会性教学对整个实验教学的基础与目标都有全新的要求，首先是教师要善于分析社会元素，并将有利于实验开展的社会元素融入实验中。其次是实验教学的结论或者成果要能积极应用到生产生活中，彰显出高中物理知识的社会价值。如“力的合成和分解”这个知识点，需要借助实验教学来帮助学生对合成规律有直观的理解与认知。根据“新课标”的要求，这一实验要结合生活实际来创设情境教学，比如2 个小孩合力提一桶水与1 个成年人独立提1 桶水，这样学生就能对力的合成规律有更直观的理解记忆。

（二）实验教学要具有前沿性

高中物理知识与前沿科技具有紧密的联系，不仅仅体现在前沿科技需要物理知识作为支撑，更体现在一些前沿科技内容被编排在新教材中。在2022 年高中物理“新课标”中，也指出高中物理课程在内容上要关注当代先进的科学技术发展状况和成果，要重点培养学生的科学意识和思维，引导学生多关注国内外先进的科学技术发展趋势。这就要求教师在教学中要引导学生用新思想、新理念去理解新知识，尤其是能借助合适的实验活动来探究新技术的本质内涵。所以，高中物理教师在开展实验教学的时候，要充分遵循“新课标”和新教材的要求，保证实验教学具有很强的前沿属性。如“电阻率与温度的关系”这个知识点，需要教师开展实验教学来帮助学生总结规律。在实验中，教师要融入最新的超导研究理论，讲解超导新材料的特点。这样的实验教学能够帮助学生及时了解最前沿的超导研究成就，对培养学生的科学探究精神与品质具有重要作用。

（三）实验教学要体现技术性

高中物理实验教学不能按部就班地按照教材中的实验步骤来完成，因为这样的实验教学形式化严重，难以取得实效。根据2022 年高中物理“新课标”的要求，教师在实验教学中要能科学应用现代信息技术，让实验过程更加多元、直观，尤其是对于难以通过实验室来完成的实验，可以通过现代信息技术模拟出来。在2022 版高中物理新教材中，编排了很多与“静电场”“电能”“电磁感应”有关的实验活动，这就需要教师借助现代信息技术模拟电场、磁场来完成实验。由此可见，新时期的高中物理实验教学离开了信息技术，将难以有效完成，这充分体现了实验教学的技术性方向。如“抛体运动的规律”这个知识点，需要教师借助智能手机软件拍摄频闪照片，清晰记录小球在不同时刻的位置。在此基础上去分析小球在平抛过程中的运动特点，学生就很容易理解其中的内涵。

（四）实验教学要体现融合性

高中物理实验教学不仅包含物理学知识，还会涉及其他学科的知识。根据2022 年高中物理“新课标”的内容，教师要能将科学、技术、社会、环境等要素融入教学中。在实验教学方面，要能积极融合STEM 教育理念。具体来说，高中物理实验教学要能融合科学技术、工程技术、数学概念等学科知识。根据2022 版高中物理新教材的内容，实验教学需要运用哲学理论，引导学生善于批判和质疑，能在怀疑中实验，在实验中清晰质疑，这就是实验的过程，也是实验的价值。比如，伽利略对亚里士多德的落体观产生质疑，并通过实验验证了自己的判断，充分体现了科学家的批判质疑精神。同时，教师要将实践运用充分融合到实验中，通过实验教会学生运用物理学科知识，并在实践中分析和解决各种问题，还能借助合适的理论和材料制作一些产品，这对开拓学生物理思维、培养学生创新精神、增强学生实践能力都具有重要的作用。如对于“串联电路和并联电路”这节内容，教师就可以引导学生以生活中常见的双开关控制电灯的案例为基础，在实验室中完成这一电路的连接，并且分析研判各种电路故障。这个实验教学既体现了学生的物理知识素养，也培养了学生的学以致用意识与能力。

二、“新课标”、新教材背景下高中物理实验教学的策略

（一）革新实验教学模式，发挥学生主体作用

在传统高中物理实验教学中，学生必须严格遵照教师所确定和规划的路径开展实验活动，教师是实验教学中的绝对掌控者，学生不能独自尝试与探究。在这种实验教学模式中，学生只能被动地接受实验结果，缺乏参与热情，很难在实验教学中有所思、有所悟，导致实验教学流于形式。但是在“新课标”、新教材指导下的实验教学具有新的方向，需要教师革新实验教学模式，立足于以生为本的实验原则，给予学生更大的实验自主权，能结合自己理解的社会性、前沿性、技术性与融合性等要素来开展实验活动。这样学生才能主动思考，结合自己实验之前的种种猜想与质疑去积极研究，这对于学生专业知识深层次学习和学科核心素养高效培养都具有积极的意义。例如，对于“摩擦力”这一节内容，新教材中设置了一个“科学漫步”板块，其中有一个“流体阻力”实验。这个实验是对摩擦力深度理解的支撑，也是开放性的探究实验。在实验时，教师要为学生提供各种形状的玻璃管，包括直管、弯曲管等，还需要提供计时器、流速测量计等，然后引导学生针对各种玻璃管中水的流速来思考流动阻力的影响因素。这一实验体现了技术性和前沿性等特点，学生有了很大的自主权，有利于学生对流动阻力有更加全面深刻的认知。在实验结束之后，教师还可以引导有航模的学生去研究它的构造，思考航模外形对于减少摩擦力的作用，而这一实验教学正体现了融合性的方向。

在物理实验改革的背景下，教师要认识到学生的主体地位，重视学生的主观能动性，引导学生通过实验课程更好地探索和理解物理学知识，培养学生的物理综合素养。

（二）营造积极探索氛围，强化学生参与意识

为了营造积极的探索氛围，高中物理教师要注重从生活实际出发，从学生的视角出发，多创设一些学生日常生活中的情境，让学生在熟悉的生活氛围中感知实验教学内容，如此，学生更容易沉浸到实验教学中。教师还可以借助现代信息技术，用一些虚拟的、科幻的电影片段营造实验情境，以实现很好的实验代入感，如此，不需要教师过多的引导，学生便能够自觉投身到实验教学活动中。教师也可以开展小组互助实验，引导学生组成不同的实验小组，在大自然中、在工厂车间里开展相关实验，这种真实的情境既能激活实验氛围，也能帮助学生更高效地完成实验任务。例如，教师在带领学生完成“圆周运动”中“线速度与角速度”实验教学任务时，为了强化学生的参与意识，可以为学生创设生活化的教学情境。如在一个游乐场，游客们正在参加“大摆钟”游戏活动，大摆钟不仅在做圆周运动，还在上下摆动，很是刺激，很多学生都喜欢参与这个游戏活动。教师基于此开展主题实验活动，一下子抓住了学生的眼球，吸引学生参与到实验活动中。在实验的基础上，让学生积极思考以下问题：大摆钟的角速度是什么？线速度是什么？它们之间的关系是什么？进而通过相关的实验教学，帮助学生实现对本节课知识的深层次理解。

实验教学不是按部就班地完成实验任务，而是以实验为载体，鼓励学生积极地探究，主动地思考，能够参与到实验活动中。为此，教师需要营造积极的探索氛围，让学生更乐于借助实验器材去探究未知的物理世界。

（三）深入探索实验原理，培养学生学科思维

发展学生物理学科思维是整个教学的重点与难点，因为思维的虚拟性与抽象性，需要借助直观的物理实验来帮助学生认识和理解学科思维。为了实现这一教学目标，教师需要引导学生在实验过程中深入探索实验原理，思考实验过程中用到的物理学科理论，并且能探索新的实验方法、实验路径，进而实现学生学科思维的有效培养。为了激发学生的探究欲望，教师需要根据教学实际和学生的思维能力，适当设计一些巧妙的问题，引导学生通过问题的思考与探索，获取实验的原理及思路，以此促进学生学科思维的发展。例如，教师在带领学生完成“磁生电”这个实验任务时，需要将培养学生物理思维作为教学的重点。在实验开始之前，教师要为学生设置一些问题，如：是不是只要有磁场就会产生电流？感应电流的产生有条件吗？通过问题的引导，充分激发学生对实验的兴趣。为了辅助学生探索和思考问题，教师还可以继续创设问题情境，将虚拟的磁场产生电流的过程直观地展示在大屏幕上，让学生对这一实验过程有更加直观的认识。如此，不仅能推动实验的完成，还能帮助学生学习和掌握虚拟的磁电思维。

高中物理教师在实验教学中，要引导学生观察实验现象，搜集实验过程中的数据，深入系统地分析实验结果，并借助实验去验证自己的猜想，去论证物理理论，从而培养学生的学科思维。

（四）鼓励学生自主实验，培养学生创新精神

创新是发展的原动力，也是一切学科教学的根本目标。对于物理学科来说，更强调创新与创造。为此，在高中物理实验教学中，教师要鼓励学生自主完成整个实验，包括实验步骤的设计、实验过程的推进、实验结果的分析，全部都由学生自主完成。同时，教师要鼓励学生跳出教材中有关实验要求的束缚，能展开深入思考，并且结合自己的思考去开展探究实验，以此培养学生的创新精神。在学生创新实验过程中，教师要少一些约束，多一些鼓励，为学生打造创新的实验平台，以便更好地发展学生的创新思维。例如，教师在带领学生完成“电磁感应”实验活动后，可以鼓励学生结合先前所学内容，开动思维自主创设新的实验方案。在自主实验之前，教师将班级学生分为几个实验小组，由组长带领完成创新实验。如有一小组用线圈、MP3、录音机等为实验器材，首先将一组线圈两端接在MP3 的音频输出端，另一组线圈的两端连在录音机的输入端，这样就能形成两个相对独立的闭合电路。然后用音频线连接录音机和MP3，此时录音机播放出了MP3 中的声音，这一现象就说明第二个线圈中已经产生了电信号。这种自主实验过程，既能帮助学生理解电池感应的原理，也能培养学生的创新思维。

高中物理教师在借助自主物理实验培养学生创新精神的时候，还需要规划好学生的创新思路，引导学生在可行的范围内去创新实验，保证自主实验能够有效实施，从而确保在实验中有更多的收获。

综上所述，作为高中物理教学根本的实验活动，需要教师立足于“新课标”、新教材的新要求，把握实验教学的新方向，全面落实好实验教学社会性、前沿性、技术性、融合性等要求。在具体的实验教学过程中，教师需要积极探索和改革实验教学的模式，重视学生的主体地位和作用，明确自身引导者的角色，积极为学生营造良好的探索氛围，增强学生的参与感，引导学生深入探索实验原理，鼓励学生自主实验，最终发展学生的科学思维，培养学生的创新精神。落实好“新课标”的要求和新教材的内容，最终实现学生物理知识水平的提升和学科核心素养的培养。