新课程背景下高中物理实验教学的探索

作者简介：卢华昌（1982～），男，瑶族，广西桂林人，平乐县昭州中学，研究方向：高中物理。

摘 要：在新课程背景下，高中物理实验教学的理念与实践都发生了重大的变革。新课标倡导学生主体地位、实验的探究性、实验的实用性以及与学科核心素养的培养，这对高中物理实验教学提出了更高的要求。通过创设情境教学、设计探究活动、借助多媒体辅助教学等，可以更有效地推动高中物理实验教学的发展，激发学生的学科兴趣，培养其实际操作能力。

关键词：新课程；高中物理；实验教学

中图分类号：G633.7   文献标识码：A   文章编号：1673-8918（2024）20-0150-04

在新课程背景下，如何更好地进行高中物理实验教学，培养学生的实际动手和实际应用能力成为亟待解决的问题。文章围绕新课程理念，开展高中物理实验教学的实践和思考，旨在为实现更富有启发性和有效性的实验教学提供有效探索。

一、 新课程背景下高中物理实验教学的理念

（一）注重学生的主体地位

新课程的核心理念之一是將学生置于学习的核心地位，在物理实验教学中，这一理念意味着教师不仅是知识的传授者，更是学生学习过程的引导者。教师要通过激发学生的学习兴趣，培养他们的探究能力和创新精神，实现知识在实践中的深入融合。因此，实验教学应该成为学生主动参与、思考和实践的平台，从而让他们在实验中发挥主动性，更好地实现物理学知识的内化。

（二）突出实验的探究性

物理实验教学不仅是为了验证理论，更是为了引导学生通过实际操作去探究物理规律。在新课程的指导下，实验教学需要引导学生主动思考、积极实践，通过实验获得知识和能力。这涉及培养学生的实际动手和实际应用能力，使他们在实践中主动探索物理规律。教师应通过提供开放性问题、设计性实验等活动，激发学生的好奇心和求知欲，促使他们更深入地理解和应用所学物理概念。

（三）加强实验的实用性

物理实验教学应当更加关注实验知识在现实生活中的实际应用，这意味着实验教学需要加强实验的应用性，引导学生将所学实验知识应用于实际生活中。教师在教学过程中将实验与实际场景结合，可以使学生能够更好地理解物理学科与日常生活的紧密联系。例如，通过设计与日常生活相关的实验，学生能直观地感受到物理学原理在解决实际问题中的应用，从而提升学科知识的实用性。

（四）与学科核心素养相融合

新课程强调培养学生的核心素养，而实验教学被视为培养这些核心素养的有效途径之一。将实验教学应与学科核心素养相融合，不仅要关注传授学科知识，更要关注学生的综合素养。通过实验教学，学生能够在实际操作中全面提升学科核心素养。例如，在进行实验设计时，学生需要综合运用物理学知识、科学思维和问题解决能力，从而在实践中全面提升素养。

二、 新课程背景下高中物理实验教学的实践

（一）创设情境教学

创设情境教学是新课程背景下高中物理实验教学的一种创新实践，这一教学方法的目标是打破传统实验教学框架，将抽象的物理概念巧妙融入具体情境，鼓励他们在学习过程中更积极地参与和主动思考。同时，情境教学充分考虑了学生的主体地位，能使学生更容易建立对物理概念的感性认识，从而更好地理解和掌握知识。以《牛顿第二定律》实验为例：

1. 构建情境

教师可以构建一个模拟推车的情境，通过实际操作让学生体验牛顿第二定律的原理，深刻理解物体受力和加速度之间的关系。首先，设计一个模拟场景，让学生推动小车并观察小车在不同力作用下的运动情况。通过这个场景，学生将直观感受力的方向和大小对物体运动的影响，从而形成对牛顿第二定律的直观认识，即F=ma（其中F为物体所受合力，m为物体的质量，a为物体的加速度）。

2. 引导思考

在模拟推车的情境中，教师可以引导学生提出问题，激发他们主动思考。比如，“在小车所受的拉力F不变的情况下，小车的质量m与小车的加速度a是什么关系呢？在增大推车的力的情况下，小车的加速度是否增大？”并要求学生通过实验数据和观察结果来回答这一问题。学生可能会猜想：m与a的乘积不变，m与a的比值不变（这明显不成立），m与a2的乘积不变，m2与a2乘积不变……通过这样的引导，学生将逐渐形成对牛顿第二定律的逻辑思维，不再停留在对知识的表面理解层面，而是能够运用理论知识解决实际问题。这样的情境教学不仅能使学生在实践中理解理论，还能培养他们的实验设计和问题解决能力。

3. 引入多样化实验情境

在推车实验的基础上，可以引入不同的实验情境，例如，倾斜平面和摩擦力，让学生在各种条件下进行实验观察。这不仅有助于学生更深入地理解物理概念的内核，同时也能培养他们的实际运用能力。以倾斜平面为例，学生可以探究斜面对物体运动的影响，从而进一步深化对牛顿第二定律的理解。这种多样化的实验设计不仅增加了学生的学科体验，也促进了他们对物理学原理的全面理解。

（二）设计探究活动

在新课程背景下，设计探究活动已成为高中物理实验主要的教学方式，其目标在于引导学生通过提出问题、制订实验方案、观察实验现象等一系列步骤，培养实际操作和问题解决的能力。这种探究性学习的方法可以激发学生的好奇心和主动学习的动力，使他们在实际实验中更深入地理解物理原理。

以《探究弹力和弹簧伸长的关系》为例，教学开始时，老师引导学生提出问题，激发他们对实验主题的思考。学生参与并制订实验方案，设计了在不同受力条件下的实验，并详细记录弹簧的伸长情况。例如，学生准备了一组弹簧，在逐渐增加悬挂负重的情况下，记录每个阶段弹簧的伸长情况。在实验中，学生通过观察实验现象、记录数据，进一步巩固了他们的实践技能。然而，探究活动的关键一环是学生对实验结果的讨论和总结。在这个过程中，教师引导学生深入分析数据，回答提出的问题。通过讨论，学生更深入理解弹簧伸长规律，验证了胡克定律F=kx（其中F为弹簧的弹力，k为弹簧的弹性系数，x为弹簧的伸长长度）。

为提升学生探究能力，教师可以引导进行拓展性实验，例如，改变弹簧的材质、直径等参数，深入研究它们对弹簧伸长关系的影响。这有助于学生更全面理解实验主题，培养独立思考和创新精神。通过这种拓展性实验，学生逐渐超越基础实验的层次，展开深入的科学探究，培养了创造性思维和实验设计的能力。

（三）多媒体工具辅助教学

新课程背景下，多媒体工具为高中物理实验教学注入了新的活力。通过视频、图片等形式展示实验过程，不仅能够生动直观地呈现物理现象，提升实验教学的趣味性，也有助于学生更好地理解那些抽象的物理概念。以《测量光的折射角》实验为例：

首先，教师可以借助多媒体呈现实验所需的器材和实验步骤，清晰的图像可以让学生在屏幕上直观地看到折射实验中使用的光源、透明介质以及探测器等器材。这种直观的展示方式有助于学生在实际操作前对实验装置有一个清晰的认识，减少了实验时的困惑和误操作的可能性。

其次，教师可以通过动画形式展示光线在不同介质中的折射过程，使学生更形象地理解光的折射规律。在这个实验中，多媒体工具可以通过动画演示光线射入透明介质时的弯曲过程，直观呈现不同角度入射时光线的折射角度变化。这种形象生动的演示方式有助于学生深入理解光的折射规律，尤其是在涉及不同介质时。

最后，通过多媒体工具的应用还可以展示实验数据的采集和处理过程。教师通过屏幕上的图表或图像呈现不同入射角度下折射角的测量结果，使学生能够清晰地看到实验数据的变化趋势。这样的展示方式有助于培养学生的数据分析能力，使其理解实验结果的含义并形成科學推理。

总体而言，通过多媒体工具辅助教学，特别是辅助实验教学，能够使学生更生动地理解物理现象，提高实验的趣味性和教学效果。在今后的实验教学中，教师可以灵活运用多媒体工具，创造更富有启发性和参与感的实验教学环境，促进学生对物理学科的深入理解。

（四）培养实践能力

新课程背景下，高中物理实验教学着重培养学生的实践能力。教师应让学生亲自搭建实验装置、采集数据，并进行数据分析，使他们在实践中熟练掌握实验技能，提高问题解决和实际应用的能力。以《测量单摆周期与摆长的关系》实验为例：

1. 搭设实验装置

在这个实验中，学生首先需要完成搭建单摆实验装置的任务，包括挂置摆锤和调整摆长等步骤。在这个过程中，学生需要选择合适的材料，确保单摆的长度，并仔细调整摆锤的位置，确保吊点处于垂直位置。这一过程不仅能锻炼学生的动手操作和实验设计能力，同时也可以促使他们深入思考实验装置的结构和单摆的调整方式，为后续实验的顺利进行打下坚实基础。

2. 采集分析实验数据

在单摆周期实验中，学生需要测量单摆的摆动周期，记录不同摆长下的周期数据。通过使用计时器等测量工具，亲身体验数据采集的全过程。这一步骤培养了学生的观察力和实验记录能力，同时锻炼了他们对实验过程的仔细观察和记录习惯。实验教学还注重学生进行数据分析，学生需要将采集到的周期数据与相应的摆长进行关联，运用数学方法进行深入分析。通过绘制图表，他们可以清晰地观察周期与摆长之间的关系，从而更深入理解单摆的运动规律。这个分析过程有助于培养学生的数学建模和数据解读能力。

3. 验证理论知识

学生需要通过实验结论来验证理论知识，例如，检验摆长与周期的平方根的关系T=2πLg（其中，T为周期，L为摆长，g为重力加速度）是否符合理论预期，通过验证过程，学生不仅能够将实验结果与理论知识相结合，还能够对实验过程中的误差和不确定性有更深刻的理解，这有助于培养学生的批判性思维和实际应用能力。

上述实验中，学生在实践中不仅仅是观察者，更是实验的执行者和数据的收集者，这一过程全面提升了他们的实验技能、观察力和数据分析能力。这样的实验教学方法不仅可以加深学生对物理学原理的理解，还能培养他们解决实际问题和应用知识的能力。

（五）加强实验教学评价

在新课标指导下，实验教学评价显得尤为重要，它是确保全面考查学生实验能力和实际运用能力的关键手段。为进一步提升评价的深度和广度，可以拓展评价的维度，采用多元评价方法，以确保评价更为全面准确。

1. 拓展评价维度

实验教学评价应涵盖学生的多个方面，包括实验操作能力、实验数据处理能力、实验分析能力、实验探究能力等。这样能够更全面地了解学生在实验中的表现，而非仅仅侧重于某一方面。例如，通过评价学生的实验分析能力，能了解他们对实验结果的理解和解释是否合理。而通过实验探究能力的评价，则能考查学生问题提出和解决的能力。

2. 多元化评价手段

评价方法应该多样化，以便从不同的角度对学生进行考查。常见的评价方法包括实验操作技能评价、实验数据处理评价、实验分析评价、实验探究评价等。这些不同的方法有助于深入评估学生的实际能力，使评价结果更为全面准确。

3. 及时反馈结果

评价结果应及时反馈给学生，帮助他们认识自身的不足并有针对性地进行改进。及时的反馈有助于学生迅速察觉问题并灵活调整学习策略，从而提高实验能力和实际运用能力。深入分析评价结果使学生更清晰地认识到自身在实验教学中的优势和劣势，进而更好地规划学习方向。

三、 新课程背景下高中物理实验教学的思考

在新课程背景下，高中物理实验教学更为关键，它不仅进行知识的传递，更是学生实际动手操作、观察实验现象、分析数据的重要环节。因此，教师需要深入思考如何更好地开展新课程下的高中物理实验教学。在这个过程中，教师需要关注如何通过实验教学更好地培养学生的实际动手能力、观察力以及数据分析能力，以适应新课程对学科素养和实际应用能力的要求。

（一）加强对教师的培训

实验教学的质量提升离不开对教师的全面培训。在新课程理念下，教师需要更好地掌握实验教学方法和思维方式。因此，迫切需要加强对教师的培训，培训内容可涵盖实验设计方法、实验教学理念、教学技能等多方面知识。通过培训，教师能够提升实验设计和实施水平，更有效地引导学生进行实验探究，还有助于激发学生对实验教学的浓厚兴趣，调动学生的积极性和创造性。

（二）完善实验教学的条件

实验教学需要充足的实验设备和场地支持，学校应加大对实验室的建设投入，确保实验教学有良好的硬件支持，这包括更新实验仪器设备，保障其正常运行，使学生能在良好的实验环境中进行学科实践。同时，学校还需提供足够的实验时间，实验时间的充分保障是学生深入了解实验现象、收集数据并进行分析的关键因素，确保学生能充分参与实验活动。

（三）加强实验教学研究

实验教学是一个不断发展的领域，需要进行持续的研究和探索。教师应积极参与实验教学的研究工作，借鉴并分享优秀的实践经验，推动实验教学的不断优化和创新。通过参与学科研究、编写教育教学论文等方式，教师能深入研究实验教学的理论和方法，为实际教学提供更科学的指导。同时，积极参与学科竞赛、实验教学交流会等活动，分享自身的教学经验，也能从中获得更多的启示和建议，这样的研究努力有助于不断提高实验教学的质量和效果。

四、 结论

新课程的实施为高中物理实验教学带来了新的发展机遇。通过实践和探索，能够更好地激发学生对物理学的兴趣，并培养其实际运用能力。在新课程的引领下，高中物理实验教学将更好地服务于学科的发展，同时助力学生素养的提升。这一变革不仅要求教师不断更新教学理念和方法，还需要学校提供更完善的实验条件和支持。随着实践的深入，相信高中物理实验教学将为学生提供更广阔的认知空间和实践机会。在新课程的引领下，高中物理实验教学在不断创新中将更好地服务于学科的发展，同时助力学生核心素养的提升。

参考文献：

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