新高考背景下构建高中物理实验教学高效课堂的实践

【摘要】在新高考背景下，高中物理的教学模式迎来了调整，特别是在实验教学领域.本文探讨如何构建一个既高效又能引起学生兴趣的物理实验课堂.从物理学的基础理论出发，讨论科学实验情境的构建和分层教学的实施策略，旨在拓宽学生的知识视野，同时激发其学习热情.通过对实验情境多样化的探讨和分层教学应用的分析，发现一些方法能有效提升学生的参与度和理解深度，能够促进每位学生的全面发展.

【关键词】高效课堂；高中物理；实验教学

随着新高考改革的推进，高中物理教育面临前所未有的挑战和机遇，尤其是物理实验教学领域.新高考强调实践能力和创新思维的培养，对物理实验教学提出了新的要求.当前实验教学在激发学生兴趣、提高效率方面存在挑战.本文探讨如何在新高考背景下，通过科学的教学情境和分层教学策略，提升物理实验教学的效率和质量，旨在创造充满挑战和趣味的学习环境，激发学生兴趣，促进能力发展.本研究提供新视角和解决方案，对物理教师和高中教育改革具有重要意义，旨在构建高效、互动的教学环境，支持学生综合素养的全面提升.

1 新高考改革对物理教学改革的影响与价值

随着新高考改革的深入实施，对高中物理教学提出了新的要求和挑战.改革的核心在于将考试评价方式由传统的知识点覆盖转变为立德树人与素质教育的有机结合，这一转变不仅影响了物理学科的教学内容和方法，也为物理教学的改革带来了新的机遇［1］REF_Ref12380＼w＼h.

物理学科在高中阶段是科学教育的基石，涵盖了基础的物理理论知识、物理现象和物理概念，这些内容的学习不可避免地需要通过物理实验来进行辅助与验证.因此，高中物理教师面临的双重任务是：一方面要确保学生对物理的基本理论和逻辑有深刻的理解，另一方面还要重视学生实验和实践能力的培养［2］REF_Ref12396＼w＼h.有效的物理实验教学活动能够促进学生对物理概念的深层理解，把握物理现象的本质，并在自主探索和研究的过程中培养科学意识和物理思维意识，进而实现思维的拓展和能力的提升.

在新高考政策的引导下，教育活动的重心转移到了“以生为本”，强调教育的科学性和公平性，旨在根据学生的实际需求和情况提高其能力和水平.相较于其他学科，物理因其固有的复杂性和难度，往往成为不少学生回避的领域［3］REF_Ref12413＼w＼h.然而，新高考改革以来，物理学科的地位有所提升，选择物理作为选考科目在一定程度上增加了专业录取的可能性.这一变化为学生提供了更多的选择空间.同时，随着高考制度的改革，物理教学的方法和模式亦需随之优化和调整，使得教学内容不仅更加丰富，而且更加注重学生的创新能力和建模能力的培养.

在新的教学模式下，物理教学更加注重帮助学生以具象化、形象化的方式理解物理，从而激发学生学习物理的兴趣和积极性.对高中物理教师而言，这意味着他们需要把立德树人和素质教育放在教学的核心位置，采用多样化的教学方法，特别是加强物理实验教学，以促进学生物理学科素养的发展.这不仅是为了帮助学生适应新高考的要求，也是从加强学生对物理知识内容理解和掌握的角度出发，实现学生物理核心素养提升的目标［4］REF_Ref12743＼w＼h.

2 构建物理实验教学情境的策略

2.1 建立基于探究的教学情境

建立基于探究的教学情境，对于提高物理实验教学的效果至关重要.这种方法侧重于将学生置于一个需要他们主动求解的环境中，从而激发他们的好奇心和探究欲望.通过设计以与真实世界紧密相关的问题为中心的实验任务，学生不仅能够学习到物理的基本理论和实验方法，更能够在探究过程中培养批判性思维和解决问题的能力.

例如 深入探讨建立基于探究的教学情境，我们以太阳能板光电转换效率的实验为具体案例，展开分析如何实施这一策略.首先，教师需要设定实验的核心问题：“太阳能板的光电转换效率受哪些因素的影响？”接着，教师引导学生通过小组讨论，基于他们的所学知识列出可能影响效率的因素，如光照角度、光照强度、温度等.每个小组选择一个因素进行探究，确保实验的多样性和全面性.一组学生决定探究光照角度对光电转换效率的影响.教师指导学生设计实验步骤：首先，准备太阳能板、光源、电压表和电流表等实验器材；其次，设置不同的光照角度（如0°，30°，60°，90°），在每个角度下测量太阳能板产生的电流和电压，进而计算出光电转换效率.在实验过程中，教师鼓励学生详细记录实验数据，并引导学生思考为什么会出现这样的结果.学生通过观察发现，光照角度对光电转换效率有显著影响，效率在某个特定角度达到最高.接下来，教师带领学生探讨这一现象背后的物理原理，如光线入射角度与太阳能板表面接收光能量的关系.

2.2 多样化实验教学情境

引入多样化的教学情境是提升物理实验教学效果的另一关键策略.通过使用不同的实验材料、创造多样的环境设置以及整合跨学科项目，教师能够极大地丰富学生的学习体验，激发他们对物理学的深入学习兴趣.特别是将物理实验与信息技术结合起来，不仅能够提高实验的精确度，还能使学生感受到物理学与现代科技的密切结合，从而增强他们的学习动力和科学探究的热情.

例如 在探讨电路的电阻与温度关系的实验中，传统的测量方法可能涉及使用基本的电流表和电压表，这在一定程度上限制了实验的精确度和效率.现在，借助数据采集软件和传感器，学生能够实时监控和记录电路中的电流和电压变化，这不仅提高了数据收集的精度，还减少了手动记录数据时可能出现的误差.通过实时数据的可视化展示，学生可以更直观地理解电阻随温度变化的物理行为，进而深化对物理概念的理解.

进一步地，教师可以引入跨学科的项目，例如结合编程教育，让学生学习如何编写简单的程序来控制和自动化数据收集过程.在这个过程中，学生不仅学习了物理知识，还获得了编程技能，体验到了跨学科学习的乐趣和价值.这种跨学科的实验项目不仅能够提高学生的技术能力，还能激发他们对科学和技术领域的探索兴趣，为未来的学习和职业生涯打下坚实的基础.

此外，通过在不同的环境下开展实验活动，如户外观测、实地考察等，学生能够将课堂上学到的知识应用到实际情境中，理解物理学在现实世界中的应用和意义.

例如 在学习光学时，教师可以组织学生进行户外光线折射和反射的观测实验，让学生直接观察和分析自然界中的光学现象，从而加深他们对光学原理的理解.

3 实现高效物理实验教学的分层教学策略

3.1 分层教学的基本原则及应用

分层教学在物理实验教学中的应用是一个旨在满足不同学生需求、促进学生个体发展的有效教学策略.它基于三个基本原则：尊重学生的主体地位、保证教师与学生之间的平等关系，以及全面关注学生的发展.通过实施分层教学，教师可以为学生创造一个更加包容、互动和个性化的学习环境，从而促进每位学生的最大潜能发挥.在分层教学策略的具体应用中，将物理实验课程的教学内容和活动按照学生的先前知识和技能水平分成初级、中级和高级三个层次.教师根据每个学生的具体情况，进行有针对性的分组，从而确保每位学生都能在符合自己水平的实验活动中得到成长和提升.

例如 以电路实验为例，对于初级小组，教师设计的任务是让学生学习如何使用电池、导线、开关和灯泡搭建一个简单的闭合电路.教师通过直观的演示，向学生解释电路的基本原理，如电流的方向、闭合电路的重要性.然后，指导学生动手操作，鼓励他们通过实际操作来观察灯泡点亮的过程，理解电流是如何通过电路流动的.在这个过程中，学生不仅学到了电路的基础知识，还体会到了实验操作的乐趣.对于中级小组，要求学生探索不同类型的电路（串联和并联电路）对电流和电压的影响.在这个环节中，教师提供更多的物理背景知识，帮助学生理解电阻、电流和电压之间的关系.学生需要自己动手搭建电路，并使用多用电表测量并记录数据.通过比较串联和并联电路中电流和电压的变化，学生能够深入理解物理概念，提升解决问题的能力.至于高级小组，教师设置了更具挑战性的任务，如设计一个满足特定要求的复杂电路系统，可能涉及使用传感器、控制器等电子元件.在这个阶段，学生不仅要应用他们有关电路

的知识，还要进行创新设计，解决实际问题.教师在这一过程中扮演顾问和引导者的角色，鼓励学生自主探索，同时提供必要的技术支持和理论指导.学生在完成项目的过程中，不仅能够加深对物理知识的理解，还能培养项目管理、团队合作和创新思维等综合能力.

3.2 分层教学的设计与分类指导

在实施分层教学时，精心设计适应不同学习水平学生的教学活动和分类指导至关重要.

例如 光学实验的教学就是一个展示如何应用分层教学设计与指导的绝佳例子.通过分层教学，教师能够确保每位学生都在其能力范围内被充分挑战，同时促进彼此之间的学习和成长.对于初级组的学生，任务设置在于测量光线穿过不同介质时的折射角.这一任务不仅让学生熟悉折射的基本概念，还能通过实际操作来理解光的传播方式.在这一过程中，教师的指导重点在于引导学生正确设置实验装置（如激光笔、半圆形玻璃砖和转盘），以及如何准确地测量和记录折射角.此外，教师还会介绍记录观测数据和初步解释数据的方法，使学生能够基于实验结果进行简单的分析.中级组的学生将进一步探究折射率与光线传播速度之间的关系.在这个阶段，学生需要利用他们对折射现象的基础知识，进行更深入的实验探索.教师在这里的角色转变为提供更高级的理论知识，比如折射率的定义和计算公式，以及光在不同介质中传播速度的变化规律.学生将被指导如何设计实验来验证这些理论，包括选择适当的介质，使用精密的测量工具，以及如何处理和分析实验数据来支持或反驳他们的假设.对于高级组的学生，任务则是研究更复杂的光学仪器，如显微镜的工作原理.这一阶段的学习不仅需要学生具备扎实的光学知识，还需要他们能够应用这些知识来解决实际问题.教师的分类指导将包括对光学仪器的结构和功能的深入讲解，如何通过构建简易模型来模拟这些仪器的工作原理，以及如何利用这些仪器进行科学观察和研究.在这个过程中，学生将学会如何独立设计实验，收集和分析复杂数据，以及如何将实验结果与理论知识相结合，进行科学论证.

4 结语

通过本文的探讨，我们认识到在新高考改革背景下，创新物理实验教学方法的重要性.科学的教学情境构建和有效的分层教学策略能显著提高教学效率，激发学生的学习兴趣，促进其全面能力发展.这不仅对物理教师具有指导意义，也为高中教育改革提供理论支持.未来，持续探索和实践这些策略，将进一步优化教学环境，助力学生在新高考框架下更好地成长与发展.

参考文献：

［1］黄文贵.新高考形势下高中物理教学模式探讨［J］.广西物理，2023（01）：56-58.

［2］蒋春丽.核心素养导向下高中物理教学对新高考的适应与调整［J］.广西物理，2023（01）：112-114.

［3］谭小凤，钱长炎，李林静.2021年高考全国乙卷理综物理试题第24题解析及启示［J］.物理教学，2022（03）：76-78.

［4］周大平.离谱的高考热 惹眼的高考风［J］.瞭望新闻周刊，2023（06）：112-114.