提升高中生物理實(shí)驗(yàn)探究能力的策略分析

摘 要：在高中學(xué)科教育組成結(jié)構(gòu)當(dāng)中，物理學(xué)科是非常重要且必要的一部分，也是高中理科科目中教學(xué)難度比較高的。高中物理學(xué)科知識(shí)理論的難度具有一定程度提升，還具有較強(qiáng)的抽象性，這也導(dǎo)致高中生的實(shí)際學(xué)習(xí)難度加大。因此，在現(xiàn)代高中物理學(xué)科教育工作中，重點(diǎn)在于實(shí)現(xiàn)一系列抽象知識(shí)理論的具象化，降低高中生學(xué)習(xí)難度。為了實(shí)現(xiàn)這一點(diǎn)，最有效的方式就是從物理學(xué)科的角度出發(fā)，開展物理實(shí)驗(yàn)探究，促使高中生在實(shí)驗(yàn)探究過程中進(jìn)行學(xué)習(xí)，從而實(shí)現(xiàn)物理核心素養(yǎng)的逐漸提升，這也是現(xiàn)階段高中物理學(xué)科教育的主要目標(biāo)之一。本文將針對(duì)高中生物理實(shí)驗(yàn)探究能力培養(yǎng)進(jìn)行系統(tǒng)的研究和分析，力爭提升高中物理學(xué)科教學(xué)水平。

關(guān)鍵詞：高中教育;物理實(shí)驗(yàn);能力培養(yǎng);探究能力

目前，國內(nèi)全階段不同學(xué)科教育均處于素質(zhì)教育和新課程的背景之下，對(duì)高中物理學(xué)科教育也提出了更高的要求。在這種情況下，高中物理學(xué)科不僅需要完成理論知識(shí)、實(shí)踐技能的教育，還需要從學(xué)生的物理思維、創(chuàng)新探究能力培養(yǎng)方面著手，開展一系列的教育教學(xué)工作，這樣才能促使高中生的物理核心素養(yǎng)得到對(duì)應(yīng)提升。隨著我國教育的不斷發(fā)展，在現(xiàn)代教育理念下，對(duì)于學(xué)科的實(shí)驗(yàn)探究能力的培養(yǎng)一直是高中教學(xué)體系構(gòu)建中的一項(xiàng)重要環(huán)節(jié)。構(gòu)建高中生物理核心素養(yǎng)體系，提升學(xué)生個(gè)人實(shí)驗(yàn)探究能力對(duì)提升物理教學(xué)質(zhì)量和教學(xué)效果有著很大的幫助，有助于個(gè)人探究意識(shí)和物理學(xué)科能力的培養(yǎng)，與此同時(shí)，這對(duì)于高中生物理學(xué)科乃至其他學(xué)科的學(xué)習(xí)也是極為重要的。本文將針對(duì)高中生物理實(shí)驗(yàn)探究能力培養(yǎng)進(jìn)行詳盡闡述，并提出具有針對(duì)性和建設(shè)性的意見，希望對(duì)高中物理學(xué)科教育起到一定的借鑒和推動(dòng)作用。

一、相關(guān)的概念界定

（一）核心素養(yǎng)概述

眾所周知，核心素養(yǎng)是新課改不斷貫徹落實(shí)、優(yōu)化完善背景下誕生的產(chǎn)物。其中物理學(xué)科核心素養(yǎng)具體是指學(xué)生的生命觀、理性思維、科學(xué)探究和社會(huì)責(zé)任意識(shí)等方面的能力培養(yǎng)，確保學(xué)生在物理學(xué)科學(xué)習(xí)的過程中實(shí)現(xiàn)全面提升和成長。從這一角度上來說，傳統(tǒng)的高中物理學(xué)科教育模式已經(jīng)逐漸難以滿足學(xué)生實(shí)際學(xué)習(xí)需求，教師需要重視學(xué)生的物理學(xué)科核心素養(yǎng)提升，并且利用好物理實(shí)驗(yàn)這一重要載體，這不論對(duì)高中物理教育工作還是高中生的物理學(xué)科學(xué)習(xí)，都是極為重要和必要的[1]。

（二）實(shí)驗(yàn)探究

物理學(xué)科的一大重要特征就是來源于生活的實(shí)踐和經(jīng)驗(yàn)。因此，實(shí)驗(yàn)探究是物理學(xué)科中最為重要的部分。在具體的物理學(xué)科實(shí)驗(yàn)探究過程中，教師需要以實(shí)驗(yàn)探究為重要載體，在學(xué)習(xí)和具體實(shí)驗(yàn)探究的過程中，明確實(shí)驗(yàn)探究學(xué)習(xí)的三大品質(zhì)，即求真、求得、求通。引導(dǎo)學(xué)生在學(xué)習(xí)物理知識(shí)和探索物理實(shí)驗(yàn)規(guī)律的過程中，始終秉承著親身體驗(yàn)和認(rèn)真公正客觀的態(tài)度展開實(shí)驗(yàn)探究，從細(xì)節(jié)出發(fā)追尋歷史真相，將追尋和發(fā)現(xiàn)探究結(jié)果作為學(xué)習(xí)目的，使學(xué)生能夠通過親身操作、教材內(nèi)容指導(dǎo)等環(huán)節(jié)，掌握相關(guān)知識(shí)內(nèi)容，并且在實(shí)驗(yàn)探究的過程中實(shí)現(xiàn)延伸和創(chuàng)新。

二、核心素養(yǎng)與高中物理實(shí)驗(yàn)探究之間的關(guān)系

在物理教學(xué)中，實(shí)驗(yàn)教學(xué)占據(jù)很大比重，在很多理論內(nèi)容的教學(xué)中也需要進(jìn)行一定的實(shí)驗(yàn)操作來輔助學(xué)生深化知識(shí)理解。教師在教學(xué)過程中可以通過物理的實(shí)驗(yàn)特點(diǎn)，簡化實(shí)驗(yàn)操作，讓學(xué)生能夠有更多時(shí)間設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)，提高學(xué)生的實(shí)驗(yàn)效率，增強(qiáng)物理教學(xué)的實(shí)用性和趣味性。目前傳統(tǒng)的教學(xué)理念、教學(xué)方式和教學(xué)模式已經(jīng)逐漸難以滿足新課程和素質(zhì)教育的要求，在實(shí)際的物理學(xué)科教育過程中必須要強(qiáng)化學(xué)生的動(dòng)手實(shí)踐學(xué)習(xí)，其中物理學(xué)科實(shí)驗(yàn)探究是一個(gè)重要可行策略，能夠促使學(xué)生的大腦、思維等都親身參與到實(shí)際的學(xué)習(xí)過程中[2]，就能夠有效提升高中生的物理學(xué)習(xí)的積極性和主動(dòng)性，而且物理學(xué)科本身就是知識(shí)理論和實(shí)驗(yàn)探究并濟(jì)的一門學(xué)科。在國內(nèi)傳統(tǒng)的高中物理學(xué)科教育工作過程中受應(yīng)試教育制度的諸多影響，無論師生都只重視最終的學(xué)習(xí)成績，課堂教學(xué)過程中也主要以單向的灌輸式教學(xué)為主，導(dǎo)致高中生淪為了徹底的“解題工具”，在實(shí)際的物理學(xué)科學(xué)習(xí)過程中不能感受到快樂。當(dāng)前，教育工作還強(qiáng)調(diào)減輕學(xué)生的學(xué)業(yè)負(fù)擔(dān)，傳統(tǒng)高中物理教學(xué)模式顯然難以實(shí)現(xiàn)這一點(diǎn)?？上驳氖?，在核心素養(yǎng)指導(dǎo)之下開展高中物理學(xué)科的實(shí)驗(yàn)探究教學(xué)，能夠?qū)W(xué)生開展綜合、全面、系統(tǒng)的物理學(xué)科教育，并且將物理學(xué)科的優(yōu)勢進(jìn)行發(fā)揮，其中直觀的物理實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象不僅能夠提升高中生參與物理學(xué)科學(xué)習(xí)的興趣，還能夠?qū)Ω咧猩奈锢碇R(shí)掌握情況進(jìn)行檢驗(yàn)。簡而言之，高中物理學(xué)科的實(shí)驗(yàn)探究技能既可以提升學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，還可以作為高質(zhì)量的教學(xué)輔助工具，有效提升高中物理的教學(xué)效果。從中不難看出，物理實(shí)驗(yàn)探究與高中物理核心素養(yǎng)之間是相輔相成、互相促進(jìn)的。因此，對(duì)于當(dāng)代高中物理學(xué)科教育工作來說，需要明確核心素養(yǎng)與高中物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)之間的聯(lián)系[3]，并且在此基礎(chǔ)上將實(shí)驗(yàn)探究教學(xué)真正意義上融入教育教學(xué)工作體系當(dāng)中，促進(jìn)高中生的物理學(xué)科核心素養(yǎng)的提升，這也是當(dāng)代高中物理教育工作的主要目標(biāo)之一。

三、提升高中生物理實(shí)驗(yàn)探究能力的可行策略

（一）改進(jìn)教材原有的實(shí)驗(yàn)

1.實(shí)驗(yàn)?zāi)Ｐ偷母倪M(jìn)

實(shí)驗(yàn)?zāi)Ｐ偷母倪M(jìn)，要緊密結(jié)合主流社會(huì)價(jià)值觀念取向，幫助學(xué)生建立正確科學(xué)的實(shí)驗(yàn)探究觀。想要正確實(shí)踐，還需要和時(shí)代主流的實(shí)驗(yàn)?zāi)Ｐ涂蚣芙Y(jié)合起來。從提升學(xué)生的物理實(shí)驗(yàn)探究能力角度來看，引導(dǎo)學(xué)生立足主流社會(huì)價(jià)值觀念取向，帶領(lǐng)學(xué)生用客觀科學(xué)的價(jià)值取向進(jìn)行實(shí)驗(yàn)探究是實(shí)驗(yàn)?zāi)Ｐ透倪M(jìn)之根本，現(xiàn)如今，隨著學(xué)科教材的不斷更新完善，在高中物理學(xué)科的教材當(dāng)中具有豐富的實(shí)驗(yàn)內(nèi)容，這些實(shí)驗(yàn)內(nèi)容中具有豐富的物理知識(shí)。然而，從目前來看，部分高中物理教學(xué)并未將實(shí)驗(yàn)內(nèi)容的價(jià)值完全發(fā)揮出來，再加上部分知識(shí)概念具有一定的“抽象性”，這就導(dǎo)致當(dāng)代高中生在物理學(xué)科學(xué)習(xí)過程中出現(xiàn)了困難。因此，高中物理教師應(yīng)對(duì)實(shí)驗(yàn)進(jìn)行改進(jìn)和優(yōu)化，實(shí)現(xiàn)高中物理實(shí)驗(yàn)探究內(nèi)容的重要價(jià)值。

例如，高中物理教師在進(jìn)行“靜摩擦力和動(dòng)摩擦力”課程內(nèi)容的教學(xué)過程中，高中生雖然能夠知曉相關(guān)的概念，但是對(duì)于相關(guān)物理現(xiàn)象的印象并不是十分深刻。因此，教師可以在教材原有的“靜摩擦力和動(dòng)摩擦力”實(shí)驗(yàn)基礎(chǔ)之上進(jìn)行優(yōu)化和完善，在改進(jìn)之后的實(shí)驗(yàn)過程中，滑塊與木塊出現(xiàn)相對(duì)滑動(dòng)的情況下，激光器的亮斑會(huì)出現(xiàn)在屏幕之上，在實(shí)驗(yàn)的過程中讓高中生能夠觀察到靜摩擦力到動(dòng)摩擦力之間的變化情況，還可以看出變化前后的大小。這樣，高中生既可以直觀地了解到靜摩擦力與動(dòng)摩擦力之間的關(guān)系，對(duì)于二者之間性質(zhì)的理解也會(huì)變得更加深刻，教學(xué)效果的提升比較明顯[4]。

2.創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)方式

傳統(tǒng)高中物理實(shí)驗(yàn)探究教學(xué)之所以難以實(shí)現(xiàn)理想的目標(biāo)，非常重要的因素就是實(shí)驗(yàn)探究形式相對(duì)傳統(tǒng)和單一，在遇到復(fù)雜程度比較高的實(shí)驗(yàn)探究內(nèi)容的時(shí)候，教學(xué)過程就會(huì)出現(xiàn)一定的困難情況。因此，在進(jìn)行物理實(shí)驗(yàn)探究的過程中還需要注重實(shí)驗(yàn)方式的創(chuàng)新和優(yōu)化，在必要情況下可以將復(fù)雜的實(shí)驗(yàn)探究內(nèi)容進(jìn)行一定程度上的簡化處理，使實(shí)驗(yàn)探究過程相對(duì)明晰和直觀，教學(xué)效果也會(huì)得到較大提升。

例如，在進(jìn)行高中物理“電流表改裝電壓表”的實(shí)驗(yàn)教學(xué)過程中，教師就可以將實(shí)驗(yàn)部分進(jìn)行一定程度上的簡化處理，讓學(xué)生自主將電流表改裝為其他的表，譬如常見的歐姆表等，由此學(xué)生面對(duì)的實(shí)驗(yàn)探究內(nèi)容相對(duì)比較清晰，在改裝表的過程中也可以更加富有挑戰(zhàn)性，有利于激發(fā)出學(xué)生的實(shí)驗(yàn)探究興趣，使得高中生更加積極主動(dòng)地投入實(shí)驗(yàn)過程中，并且實(shí)現(xiàn)高中生物理核心素養(yǎng)的提升[5]。

（二）開展課外探究實(shí)驗(yàn)教學(xué)

在傳統(tǒng)的高中物理實(shí)驗(yàn)探究教學(xué)過程中，會(huì)在一定程度上受到課堂時(shí)間、實(shí)驗(yàn)設(shè)備等方面的限制，導(dǎo)致實(shí)際的教學(xué)效果不佳。因此，在進(jìn)行高中物理實(shí)驗(yàn)探究教學(xué)優(yōu)化過程中，需要注重開展一定的課外探究實(shí)驗(yàn)教學(xué)，使高中生的物理學(xué)科實(shí)驗(yàn)探究學(xué)習(xí)能夠脫離傳統(tǒng)課堂教學(xué)的桎梏。教師可以利用課外時(shí)間，進(jìn)行實(shí)驗(yàn)探究的拓展，引導(dǎo)學(xué)生利用現(xiàn)實(shí)生活中的簡單器材完成相關(guān)的物理知識(shí)探究，深化課堂教學(xué)效果。

例如，教師在進(jìn)行“光的傳播”內(nèi)容教學(xué)過程中，可以讓學(xué)生在課后觀察生活中的“打雷”現(xiàn)象。學(xué)生在觀察的過程中可以先看到閃電，后聽到雷聲，由此就能夠印證“光在地球上比聲音在地球上的傳播速度快得多”這一知識(shí)點(diǎn)。同時(shí)，在開展課外探究實(shí)驗(yàn)教學(xué)過程中，高中生還可以逐漸發(fā)現(xiàn)生活與物理學(xué)科之間的聯(lián)系，有利于高中生在現(xiàn)實(shí)生活中收獲更多的物理知識(shí)，同時(shí)學(xué)生的科學(xué)思維能力也會(huì)得到比較大的提升[6]。

（三）進(jìn)行趣味性實(shí)驗(yàn)探究的設(shè)計(jì)

高中階段的學(xué)生處于青春期，學(xué)習(xí)興趣是支撐學(xué)生進(jìn)行學(xué)習(xí)、成長的一大因素，任何脫離了高中生學(xué)習(xí)興趣的教學(xué)行為，都會(huì)導(dǎo)致實(shí)際的教學(xué)工作陷入事倍功半的尷尬境地[7]。

因此，在高中物理實(shí)驗(yàn)探究教學(xué)過程中，教師還需要依據(jù)高中生的實(shí)際學(xué)習(xí)情況，開展趣味性的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)，確保物理實(shí)驗(yàn)探究內(nèi)容對(duì)高中生始終具有“吸引力”。為了實(shí)現(xiàn)這一點(diǎn)，可以在實(shí)際的實(shí)驗(yàn)過程中融入師生互動(dòng)環(huán)節(jié)或者是趣味性元素。例如，針對(duì)部分高中生對(duì)于體育運(yùn)動(dòng)具有較高興趣的情況，教師就可以設(shè)計(jì)與室外運(yùn)動(dòng)相關(guān)的趣味性實(shí)驗(yàn)，這能夠極大提升高中生的物理實(shí)驗(yàn)興趣，還脫離傳統(tǒng)課堂教學(xué)時(shí)間和空間上的制約，同時(shí)高中生在室外活動(dòng)過程中也可以進(jìn)行相關(guān)物理知識(shí)的交流。不斷的實(shí)踐活動(dòng)，有利于高中生構(gòu)建相對(duì)穩(wěn)固的物理知識(shí)體系[8]，對(duì)于高中生的物理知識(shí)學(xué)習(xí)具有重要作用。

（四）積極挖掘生活中的素材

在前文已經(jīng)進(jìn)行了一定的提及，物理學(xué)科與現(xiàn)實(shí)生活之間具有直接聯(lián)系，而在傳統(tǒng)高中物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)過程中，教師習(xí)慣將實(shí)驗(yàn)內(nèi)容獨(dú)立出來進(jìn)行相關(guān)的教育和講解，導(dǎo)致實(shí)驗(yàn)探究教學(xué)存在著一定的“閉門造車”現(xiàn)象，自然也無法實(shí)現(xiàn)學(xué)生實(shí)踐能力的提升。因此，為了提升高中生的物理實(shí)驗(yàn)探究能力，教師在物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)過程中需要積極挖掘和利用不同類型的素材，這既可以豐富物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)，還能夠促使高中生發(fā)現(xiàn)物理知識(shí)理論的“生活屬性”[9]。

例如，在水的性質(zhì)教學(xué)過程中，教師可以生動(dòng)地引入冬天晾曬濕衣服的案例，詢問學(xué)生：“冬季氣溫比較低，濕衣服的水并未蒸發(fā)，但是為什么會(huì)晾干呢？”這一問題的引入，使得課程內(nèi)容與現(xiàn)實(shí)生活直接聯(lián)系到了一起，使得學(xué)生知曉冰的升華這一重要知識(shí)點(diǎn)，學(xué)生在學(xué)習(xí)的過程中會(huì)依據(jù)自身的現(xiàn)實(shí)生活經(jīng)驗(yàn)進(jìn)行思考，大大提升教學(xué)效果。

（五）重視教師綜合素養(yǎng)的提升

在教育工作中，教師所承擔(dān)的角色至關(guān)重要，是課堂教學(xué)的主導(dǎo)者。在提升高中生的物理實(shí)驗(yàn)探究能力的過程中，對(duì)于物理教師的綜合素質(zhì)要求也要更高。為此，學(xué)校在發(fā)展過程中需要重視物理教師的培訓(xùn)工作，必要情況下，可以邀請(qǐng)其他學(xué)校具備成功經(jīng)驗(yàn)的教師，以講座、座談會(huì)等方式開展培訓(xùn)工作，促使校內(nèi)的物理學(xué)科教師綜合素養(yǎng)的提升。綜合條件適宜的高中學(xué)校還可以積極主動(dòng)地從外界引入人才資源，實(shí)現(xiàn)自身師資隊(duì)伍的充實(shí)[10]，確保物理實(shí)驗(yàn)探究能力在高中生中的培養(yǎng)得以實(shí)現(xiàn)，同時(shí)還需要注意到的是，教師綜合素養(yǎng)的提升也是高中學(xué)科教育工作可持續(xù)性發(fā)展的重要策略之一。在重視教師綜合素養(yǎng)提升之后，學(xué)生對(duì)于教師進(jìn)行的物理實(shí)驗(yàn)演示有了全新的認(rèn)識(shí)，對(duì)科學(xué)有了更深的理解，既開闊了眼界，又鍛煉了思維，使其更加熱愛科學(xué)，崇尚科學(xué)。

結(jié)束語

綜上所述，通過筆者針對(duì)現(xiàn)階段物理實(shí)驗(yàn)探究能力在高中生的培養(yǎng)過程中的相關(guān)研究和分析，不難看出，傳統(tǒng)高中物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)還具有相當(dāng)大的提升空間。鑒于物理學(xué)科自身的本質(zhì)屬性，在教育工作中需要給予高度重視，加強(qiáng)實(shí)踐教學(xué)，實(shí)現(xiàn)教學(xué)理念、教學(xué)方式的優(yōu)化，促使高中生的物理實(shí)驗(yàn)探究能力得到提升。

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作者簡介：陳靜（1990— ?），男，漢族，福建莆田人，福建省莆田第一中學(xué)，中學(xué)二級(jí)，碩士。研究方向：物理實(shí)驗(yàn)。