新高考背景下高中物理实验教学的实践研究

陈宇梅

摘 要：随着全面推进素质教育，我国高考制度有了相应变化。同时，新高考对高中物理教学提出了新要求。为适应这一变化，教师可采用实验教学的方式，引导学生在实验中思考，提高物理课程的效果和学生综合分析能力。基于此，本文从新高考模式出发，针对高中物理实验教学策略进行探析，以供参考。

关键词：新高考；高中物理；实验教学；意义

物理是高中生需要掌握的一门学科知识，有助于培养学生科学素质和创新的科研精神。为此，教师在进行具体的教育活动时，可以采用各种行之有效的策略，对学生的学科成绩进行全方位的提升。在高中物理的教育过程中，实验是一个非常关键的环节，而实验也是帮助学生更好地理解和掌握课程内容的一种主要方式。所以，教师可以结合新高考模式的特点，合理地设计物理实验的基本过程和方法，引导学生进行自主实验，从而培养他们的物理实验操作能力。

一、新高考背景下高中物理实验教学的意义

（一）有利于提高学生的物理思维能力

物理的内容具有抽象和复杂的特征，因此，教师必须要在实际的工作中，领悟物理现象中的深层奥秘。在实际操作过程中，通过对每个环节的实际操作，将知识进行串联，从而使学生对有关的内容有更为系统的了解[1]。只有这样，学生才能用正确的思维方式对实验现象进行分析，并由實验现象推导出正确的实验结论。而且能够在以后的学习和生活中，充分地利用自己的物理思维来解决问题，从而将物理知识融入现实生活中去。

（二）有利于提高学生的自主学习能力

在新一轮的教学改革中，教师要把学生放在“主体性”地位。所以，实验教学能够让学生在全过程中，根据自己的理解和安排，进行具体的实施，这种教学方式能够很好地符合学生的学习需要和个性化的特点。在学生主动解决实验中出现的问题的时候，能够有效发挥自身的主观能动性，通过自主思考，从而对物理知识学习有了新的认识。

（三）有利于增强物理课堂趣味性

在高中物理课堂教学中，单纯的物理知识的讲解往往会使课堂变得枯燥。而在实验教学理念的浸润下，学生能够按照自己的兴趣，对物理现象展开实验。这种方式既能增加物理课堂的趣味性，又能提高学生对物理的学习兴趣，让每个学生都能主动地参加到学习和交流中去。

（四）有利于落实物理学科核心素养

物理学是一门以实验为基础的学科，实验教学在物理教学中具有十分重要的作用。各种类型的物理实验，具体形象地展示了物理知识的形成和发展过程，强化了学生的感知和体会，使学生真正参与到学习活动中来，拓展了学生学习知识的深度和广度，加强了物理学与生产生活的联系。在实验教学中，学生经过了一系列的动手、动笔、动口、动脑等活动，体验物理知识在实际问题中如何得到应用，提高学生的联想能力和想象能力，提高学生“透过现象抓本质”的能力，从而建立起形象思维与抽象思维之间的联系[2]。在高中物理教学中对实验课堂进行有效改革，结合学生的学习能力对教学模式进行创新，改变传统的教学方式，能够激发学生的学习兴趣，引导学生参与到物理课程的学习过程中，提高教学效率，促进学生核心素养的培养。

二、新高考背景下高中物理实验教学的现状

在高中物理实验教学中，我们可以发现其中存在诸多问题。比如：由于教学进度压力等原因，许多学校的实验内容过于单一，缺乏差异化，不能够充分发挥实验在知识教学中的作用，影响学生对物理知识的深入理解和实际应用；许多学校的实验室设备落后且老化，甚至有些学校没有足够的实验场地，这给物理实验教学带来较大的困难，限制了学生接受更广泛知识内容和加强实践能力的机会和发展空间；由于实验装置本身的危险性以及学生的安全意识不足，很容易在实验中出现事故，造成学生受伤或财产损失，这不仅对学生健康造成威胁，还可能影响到他们对物理学科的兴趣和信心；在一些地区，教师对物理实验内容的了解和掌握水平不同，有些教师工作经验不足、实验操作技能补充不足、教学方法过于呆板等，导致实验教学效果不佳，难以激发学生学习兴趣、提高实验调查和思考能力。由此可见，在新高考改革背景之下，我们需要针对高中物理实验教学进行深度探究，不断分析如何优化物理实验的引导方式，充分促进学生独立学习和创新意识的培养。

三、新高考背景下高中物理实验教学的策略

（一）组织实验活动，引导学生自主探究

学生是物理实验教学中的主体，在教学中要实现对学生的有效培养，需要积极引导学生进行自主探究，激发学生的实验热情，提高物理实验的探究积极性，促进学生的有效培养。学生学习“打点计时器测速度”这部分知识时，首先，引导学生简单复习了与本节课教学内容相关的知识，为学生讲述了打点计时器的计时原理，为提升实验教学效率奠定了基础。其次，将学生划分成了学习小组，指导学生对实验步骤做了分析，安排小组开展了实验活动，对学生进行了恰当的指导，使学生懂得了如何用描点法描绘物体的速度—时间图像，且在这一过程中培养了学生合作与交流的能力。最后，做了实验活动总结，让学生谈论了动手操作实验的感受。这样，通过重视实验教学，使学生感受到了实验在物理学习中的重要性，从而培养了学生的实践能力，以及敢于创新和实事求是的科学态度和科学精神，充分实现了高中物理课堂教学效率的提升。

（二）使用先进教学工具，提高实验教学效率

使用虚拟实验软件。虚拟实验软件是指通过计算机模拟实验过程，让学生在虚拟环境中进行实验操作和数据处理，以达到类似于真实实验的效果。使用虚拟实验软件可以解决实验设备不足、实验条件不充分、实验安全问题等一系列实验教学中的难题[3]。同时，虚拟实验软件还可以提高学生的学习兴趣，激发学生的实验热情，增强学生的实验能力和实验思维。常用的虚拟实验软件有PhET、LabVIEW、Easy Java、Simulations等。

使用物联网技术。物联网技术是指通过互联网将各种物品连接起来，实现数据共享和信息交互[4]。在实验教学中，可以通过将实验设备与物联网相连，实现实验设备的自动化控制和数据采集，从而提高实验的精度和效率。同时，物联网技术还可以实现远程实验教学，让学生在家中就可以进行实验操作和数据处理。物联网技术的应用，需要借助传感器、控制器、通信模块等设备。

（三）创建实验情境，引入物理概念

开展实验情境式的教学是新课程改革中的一个重要方面，它对激发学生对物理知识的学习兴趣和热情起到了很大的作用，并且还可以很好地呈现知识形成的过程，而物理实验最大的特征就是生动形象。因此，教师要将情境式教学引入到课堂中去，以此来激起学生的好奇心和求知欲，充分发挥他们的主观能动性，让他们能够更集中、更认真地进行物理知识的学习。

在讲授“超重和失重”的物理概念之前，教师可以通过一个小实验来激发学生的兴趣。首先，教师需要准备一张质地较好的白纸、一根细铁线、弹簧测力计以及可以固定铁线的支架。将铁线的一端固定在支架上，使铁线自然垂下。接着，把白纸折叠成一个纸环，穿过铁线，使纸环悬挂在铁线下方，并保持平衡状态。教师可以先向学生展示这个装置，并邀请两位学生上前，让他们用两根手指分别夹住白纸的两端。接着，教师可以让学生尝试猜测，如果他们同时向下拉白纸，铁线将会如何移动。学生可能会直观地认为铁线会向下移动，因为他们正在向下拉纸。然而，当学生实际进行操作时，他们会惊讶地发现，尽管他们向下拉纸，但铁线并没有被拉下，反而白纸在铁线处被撕裂。这个现象立刻引发了学生的好奇心和求知欲。此时，教师可以提出问题：“为什么白纸会在铁线处撕裂，而不是铁线被拉下呢？”通过引导学生思考这个问题，教师可以逐渐引出超重和失重的概念。

为了进一步加深学生对这些概念的理解，教师可以利用弹簧测力计进行进一步的实验。首先，将弹簧测力计固定在支架上，然后将铁线挂在弹簧测力计的挂钩上。接着，教师可以进行匀速或变速滑动实验，让学生观察弹簧测力计示数的变化。在实验过程中，教师可以引导学生注意观察弹簧测力计的示数在不同运动状态下的变化，并解释这种变化与超重和失重现象的关系。通过这种方式，学生可以更加直观地理解超重和失重的物理原理。

（四）结合生活实验，加强理论联系实际

物理是一门应用性较强的科学，其知识与生活密不可分。所以，更多地了解物理知识和规律，并在实践中应用这些知识来解决问题，是学习物理课程的一个重要目标。在开展实验教学的时候，教师可以与生活中的案例进行实验模拟，从而激发学生的思考，让学生能够在实践和理论之间相互联系、相互促进。通过将物理知识与日常生活紧密结合，教师可以让学生深入了解物理知识的实际应用，从而提高学生对物理的兴趣和学习积极性[5]。

例如：在进行“光的反射与折射”教学时，教师通常会引导学生通过实验来感性认识光的折射和反射现象。而对于光的折射问题，教师则可以在适当的条件下，通过一些简易的实验来指导学生的学习。例如：在教室里，教师把一支钢笔或一双筷子倾斜地放进一个盛有水的罐子里，然后让同学们观察钢笔或一双筷子在水中划过时是否会出现“折曲”的现象。通过这种形式的实验教学，学生不仅能够直观地感受到光的折射现象，还能够深入理解光线在两种介质之间传播时的规律。类似地，在进行光的反射教学时，教师可以借助一面镜子以及一根圆珠笔或筷子来进行实验演示。当学生拿着一支圆珠笔或一双筷子站在镜子面前时，他们在镜中所见的一支笔或一双筷子都没有弯曲，这就是光反射现象。通过实验模拟的方式，学生不仅可以体验到光的反射现象，还可以了解光的传播规律和相关物理量的定义。

再如：教师在教授“导体电阻率的测量”这个实验时，就可以采用生活化的物理实验教学。在这个过程中，教师可以搜集各种生活中常见的导体，如各种金属、各种溶液等，然后在课堂上为学生进行演示，将导体电阻率的测量方法教授给学生，在此基础上，为学生布置生活化的实验任务，让学生在课下运用所学的实验方法，测量一种生活中常见导体的电阻率，然后上课之后分享经验，交流心得。通过这样的方式，就将学生的实验学习代入到了现实生活中，在生活中运用了实验知识，有效提升了教学效果。

（五）运用翻转课堂，增强学生实验学习能力

物理实验教学重在实践，只有让学生亲身实践，才能使学生在动手动脑中，增强实验学习的能力[6]。因此，在实验教学中，教师还应当积极开展翻转课堂，转换师生地位，让学生亲自动手开展实验，以此来获得亲身体会，使实验学习能力得到增强，為实验教学的顺利开展奠定基础。

比如：教师在教授“验证机械能守恒定律”时，就可以运用翻转课堂开展教学。在这个过程中，教师要对学生进行引导，让学生根据所学内容，自主设计实验，自主开展实验，在这样的过程中，学生不管是对所学理论知识，还是实验教学内容，都会有一个深入的理解和体会，在亲身实践中增强实验学习能力，促进实验学习的发展与进步。

（六）运用多媒体，增强实验教学的趣味性

兴趣激发动力，学生只有实验学习兴趣浓厚，才会积极学习，特别是新高考改革以来，更强调让学生认识到学习不仅仅是为了考试，更是学会知识运用，是为了提升学生综合素养[7]。因此，教师在实验教学中，就要以新高考的理念为依据，对实验教学模式进行优化完善，通过多媒体教学的积极运用，转变以往口授加演示的实验教学方式，以此来将学生实验学习的兴趣调动起来，使学生全身心投入实验教学当中，从而促进学生实验学习[8]。

比如：教师在教授“探究加速度与力、质量的关系”时，教师可以先上网搜集一些日常生活中车祸的视频，然后用多媒体为学生播放，让学生分析这些车祸发生的原因，看看学生是否能够总结出加速度与力、质量的关系。在此基础上，教师用多媒体为学生演示加速度与力、质量关系的实验动画，在动画效果的吸引下，学生就会将注意力集中到实验学习中，感受实验学习的乐趣，并且在直观生动的演示下，学生就能对三者的关系有一个深入而明确的理解，从而使实验教学的效果得到有效提升。

结束语

总而言之，实验是物理课程改革的重要环节，是落实物理课程目标、全面提高学生科学素养的重要途径，也是物理课程改革的重要资源。教师必须紧密结合新高考的要求，对实验教学不断创新，依靠科学的教学策略激发学生兴趣，提升实验教学效率，确保学科核心素养的培育，促进学生全面健康发展。

参考文献

[1]尚永权.新高考背景下高中物理实验教学有效性思考[C]//中国管理科学研究院教育科学研究所.2021教育科学网络研讨会论文集（五）.甘肃省庆阳第七中学，2021：3.

[2]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.

[3]张明.新高考改革背景下优化高中物理实验教学的策略[J].科普童话，2019（31）：35.

[4]郑伟.新高考改革背景下优化高中物理实验教学的策略研究[J].试题与研究，2019（30）：129.

[5]周流.新高考改革背景下优化高中物理实验教学的策略探讨[J].文渊（高中版），2019（8）：595.

[6]江海云.浅析高中物理教学中学生创新能力培养路径[J].高考，2019（36）：103.

[7]罗颜军.新高考背景下高中物理教学创新模式初探[J].试题与研究，2020（22）：57.

[8]白会翔.新高考背景下高中物理教学创新模式刍探[J].成才之路，2020（6）：46-47.