新課標背景下的高中物理實驗課堂構建探析

吳金花

【摘要】隨著新高中課程標準的實施，物理實驗教學迎來了前所未有的挑戰(zhàn)與機遇.新課標強調(diào)學生的主體性、實踐操作和探究能力，使得實驗課堂不再僅僅是對物理定律的驗證，而是成為培養(yǎng)學生綜合能力、創(chuàng)新思維和團隊協(xié)作能力的重要平臺.本文以此為背景，深入探討如何在新課標指導下構建既具有實踐性又具有探究性的物理實驗課堂，確保實驗教學與新課標的要求相一致，為學生創(chuàng)造更具科學性、趣味性的學習環(huán)境.

【關鍵詞】新課標;高中物理;實驗教學

新的高中課程標準對于科學教育提出了新的要求和挑戰(zhàn)，特別是在物理實驗教學方面.實驗教學不僅是為了驗證物理定律，更重要的是培養(yǎng)學生的實驗能力、科學探究能力及創(chuàng)新意識.在這樣的背景下，如何構建高效、有趣且符合新課標要求的物理實驗課堂就顯得尤為重要.

1 新課標對高中物理實驗教學的要求

1.1 以學生為中心的教學觀念

新課標明確指出，教學應以學生為中心，這意味著物理實驗教學的設計和實施都需要圍繞學生的需要、興趣和實際情況展開.教育不再是單向的知識傳授，而是雙向的、互動的學習過程.這要求教師深入了解學生的先前知識、學習習慣和興趣愛好，根據(jù)學生的實際情況調(diào)整教學策略和方法，使每個學生都能在實驗中找到自己的位置，體驗成功的喜悅.這樣的教學觀念強調(diào)學生的主體性和自主性.在實驗課堂上，學生不再是被動的接受者，而是積極的參與者.學生需要主動操作實驗設備，觀察實驗現(xiàn)象，分析實驗數(shù)據(jù)，得出實驗結論.這樣的學習過程，更有利于學生深入理解物理知識，培養(yǎng)學生的實踐能力和創(chuàng)新能力［1］.

1.2 強調(diào)實踐與探究能力的培養(yǎng)

新課標強調(diào)，物理實驗不僅是為了驗證已知的物理定律和原理，更重要的是培養(yǎng)學生的實踐操作能力、科學探究能力和創(chuàng)新思維.這要求物理實驗課堂不再局限于傳統(tǒng)的驗證實驗，而是要開展各種探究性、研究性的實驗活動.為了實現(xiàn)這一目標，教師在設計實驗教學時，需要注意以下幾點：首先，實驗內(nèi)容要與學生的生活實際相結合，讓學生感受到物理知識的實用性和趣味性；其次，實驗方法要簡單易行，讓學生能夠自己動手，通過實踐來認知物理知識；最后，實驗評價要多元化，不僅僅是對學生的實驗結果進行評價，還要對學生的實驗過程、實驗方法和實驗思考進行評價，鼓勵學生勇于嘗試、勇于創(chuàng)新.

1.3 利用現(xiàn)代技術手段提高教學效果

新課標提倡使用現(xiàn)代信息技術手段，如數(shù)字化測量工具、虛擬實驗、網(wǎng)絡教學資源等，提高物理實驗教學的效果.這些現(xiàn)代技術手段，可以幫助學生更加直觀、準確地觀察實驗現(xiàn)象，更加高效、便捷地進行實驗操作，更加深入、系統(tǒng)地理解實驗原理.例如，使用數(shù)字化測量工具，可以實時地記錄實驗數(shù)據(jù)，幫助學生發(fā)現(xiàn)實驗規(guī)律；使用虛擬實驗，可以模擬在真實環(huán)境中難以實現(xiàn)的實驗條件，幫助學生探究在真實環(huán)境中難以觀察的實驗現(xiàn)象.為了有效地利用這些現(xiàn)代技術手段，教師需要不斷更新自己的教學觀念和教學方法，不斷學習和掌握這些技術手段，將其有機地融入物理實驗教學中，為學生創(chuàng)造既具有科學性又具有趣味性的學習環(huán)境［2］.

2 新課標背景下的高中物理實驗課堂構建探析策略

2.1 鼓勵學生探究，培養(yǎng)學生的探索精神

新課標不再單純強調(diào)知識灌輸，而是倡導學生主動學習和探索.為了滿足這一要求，高中物理實驗課堂應該成為學生進行科學探索的舞臺.鼓勵學生探究意味著鼓勵他們對實驗現(xiàn)象產(chǎn)生好奇心，提出問題，并嘗試尋找答案，而不是僅僅按照步驟完成實驗.教師應該為學生創(chuàng)造開放、自由、有趣的實驗環(huán)境，允許他們做出嘗試，犯錯誤，并從中學習.這樣的實驗課堂不僅可以培養(yǎng)學生的探索精神，還能激發(fā)他們對物理的興趣和熱情［3］.

例如

在進行“探究小車速度隨時間變化的規(guī)律”的實驗教學時，為了讓學生充分體驗探究的樂趣并深化對物理原理的理解，教師可以選擇一個開放性較強的實驗環(huán)境，如一個光滑的坡道和一個可以自由滾動的小車，而不是直接告訴學生怎樣操作和預期的實驗結果.教師可以向?qū)W生提出一個開放的問題：小車在坡道上的速度隨時間如何變化？這樣的問題設置鼓勵學生思考并主動設計實驗.教師可以進一步提供多種測量工具，如秒表、尺子、電子測速儀等，并鼓勵學生思考如何利用這些工具來準確測量小車的速度和時間.在學生準備實驗的過程中，教師不直接給出答案，而是提供指導性的問題，引導學生進行思考，如：“你如何確定小車的初始速度？”或“你打算如何保證測量的準確性？”此外，教師可以鼓勵學生分組合作，每個組設計不同的實驗方案，并最后共同討論和對比各組的實驗結果，從中找出最佳的測量方法.這樣的教學模式不僅可以培養(yǎng)學生的團隊合作精神，還可激發(fā)學生之間的競爭與合作，促進學生之間的知識交流和經(jīng)驗分享.通過這種探究式的實驗教學方法，學生不僅能夠深入理解小車速度與時間的關系，更能夠體驗到科學探究的過程和樂趣，培養(yǎng)他們的探索精神和獨立思考能力.

2.2 強調(diào)實踐應用，提高學生的實際操作能力

新課標強調(diào)知識和技能的結合，特別是將知識應用于實際中的能力.在物理實驗課堂上，這意味著不僅要讓學生理解物理原理，還要讓他們通過實際操作將這些原理應用到實際情境中.教師應選擇與生活實際緊密相關的實驗題目，并注重實驗過程中的操作技巧和方法.教師還應鼓勵學生思考如何將實驗中學到的知識應用于實際生活中，使學生意識到物理學的實用性和重要性，從而提高他們的實際操作能力［4］.

例如

在進行“探究加速度與力、質(zhì)量的關系”的實驗教學時，為了緊密結合生活實際，教師可以讓學生思考日常生活中與該實驗相關的場景，如一個滑雪者下坡的加速度會受到哪些因素的影響，而不是簡單地給學生呈現(xiàn)實驗設備和步驟.教師可以提出這樣的開放性問題，引發(fā)學生的興趣和好奇心.教師可以提供一系列的物品，包括不同質(zhì)量的小物體、彈簧測力計等，讓學生思考如何用這些工具來探究加速度與力和質(zhì)量之間的關系.在這個過程中，教師可以鼓勵學生思考和設計實驗，而不是直接給出答案.如教師可以提問：“如果你想測量不同質(zhì)量物體在同樣的力作用下的加速度，你會怎么做？”或“你認為在力一定時，質(zhì)量對加速度有什么影響？”同時，教師還可以鼓勵學生從生活中找尋實物，如水果、玩具等，作為實驗的質(zhì)量體，這樣不僅可以讓實驗更具趣味性，也可以使學生更深入地理解物理概念與生活的緊密聯(lián)系.此外，教師還可以設定一個挑戰(zhàn)性任務，如“用最簡單的物品，測量一個物體的加速度”，這樣的任務可以激發(fā)學生的創(chuàng)意思維，培養(yǎng)學生應對實際問題的能力.通過這種與生活緊密結合的實驗教學方法，學生不僅能夠深入理解加速度與力、質(zhì)量的關系，還能夠體驗到物理知識在實際生活中的應用，從而提高他們解決問題的能力.

2.3 融合現(xiàn)代技術，創(chuàng)造多元學習環(huán)境

新課標鼓勵融合現(xiàn)代信息技術手段進行教學.在高中物理實驗課堂上，這意味著教師可以使用如虛擬實驗、數(shù)字化測量工具和網(wǎng)絡教學資源等技術手段來輔助傳統(tǒng)的教學方法.這些技術不僅可以使實驗更加精確和高效，還可以為學生創(chuàng)造更加生動、有趣和多元的學習環(huán)境.

例如

在進行“驗證機械能守恒定律”的實驗教學時，為了融合現(xiàn)代技術，提升教學效果并滿足學生的多元學習需求，教師在實驗設計中可以結合虛擬實驗和實際操作.利用虛擬實驗平臺，學生可以在不受物理環(huán)境限制的情況下，模擬各種情境下的機械能守恒現(xiàn)象，如在不同的高度、不同的質(zhì)量和不同的速度下，物體的動能和勢能如何轉(zhuǎn)換.在實際操作環(huán)節(jié)，教師可以為學生提供數(shù)字化測量工具，如高精度的加速度傳感器和速度測量裝置，使學生能夠精確地測量并分析實驗數(shù)據(jù).與此同時，教師可以推薦一些網(wǎng)絡教學資源，比如相關的模擬實驗軟件、教學視頻或在線講座，為學生提供更廣闊的學習視野，幫助他們從多角度、多層次地理解機械能守恒定律.

此外，教師還可以引導學生使用數(shù)據(jù)處理軟件，如Excel或?qū)I(yè)的物理實驗數(shù)據(jù)處理軟件，對實驗數(shù)據(jù)進行處理和分析.這不僅可以培養(yǎng)學生的信息素養(yǎng)，還可以鍛煉他們的數(shù)據(jù)分析和批判性思考能力.通過將現(xiàn)代技術和傳統(tǒng)實驗教學方法相結合，教師可以為學生創(chuàng)造既科學又有趣的學習環(huán)境，從而更有效地幫助他們掌握物理知識和技能，并培養(yǎng)他們的信息素養(yǎng)和終身學習能力.

2.4 注重情境構建，增強學生的學習體驗

新課標背景下，教育界越來越重視學生的主體性和參與度，使得高中物理實驗課堂的教學方式也需要相應的更新和升級.其中，情境構建成了一個重要的教學策略.通過情境構建，教師可以根據(jù)教學內(nèi)容設置特定的學習場景，使學生能夠更有代入感地參與到學習中去.情境構建不僅僅是為了增強課堂的趣味性，更重要的是它可以幫助學生在心理上更好地與知識點建立聯(lián)系.物理實驗本身就有一定的抽象性，通過情境的引入，可以將這些抽象的概念與學生的日常生活經(jīng)驗結合起來，使其更加直觀和易于理解［5］.

例如

在進行“帶電粒子在電場中的運動”的教學時，情境構建能夠為學生創(chuàng)造接近實際生活的學習環(huán)境.為了使學生更加深入地理解平拋運動的基本特點，教師可以借助情境模擬將學生引入到一個宛如實際的運動場景中.考慮一個常見的生活場景：公園中的籃球場.教師可以為學生描述一個情境，其中有一名球員正在為籃球比賽做準備，每次他嘗試投籃，球的軌跡和落點都與其投擲的角度和力度有關.此時，教師可以引導學生思考：在球員投擲籃球的過程中，籃球是如何在空中形成平拋運動的？其軌跡又是如何受到初速度、投擲角度和空氣阻力等因素的影響？通過這種情境描述，學生可以在心理層面將平拋運動與日常生活中的實際應用相結合.教師接著可以設計一系列的物理實驗活動，如模擬籃球的投擲、測量不同角度和力度下的投擲效果，以及分析籃球在不同條件下的運動軌跡.

通過這種實驗活動，學生不僅可以直觀地觀察和體驗平拋運動的特點，還可以通過數(shù)據(jù)分析和實驗結果的對比，更加深入地理解平拋運動的物理原理.

3 結語

新課標下的高中物理實驗教學不僅僅是對學生實驗技能的培訓，更是一個培養(yǎng)學生綜合能力、創(chuàng)新思維和團隊協(xié)作能力的過程.因此，教師在構建實驗課堂時，需要更加注重學生的實踐與探究，利用現(xiàn)代化的教學手段，創(chuàng)造既有趣又有深度的學習環(huán)境，使學生在實踐中體驗到科學的魅力.

參考文獻：

［1］詹傳華.基于新課標理念的高中物理實驗課教學新型師生關系研究［J］.讀與寫（上旬），2022（02）：154-155.

［2］趙盛玉.對于新課標下高中物理實驗教學策略的思考［J］.教育界，2020（05）：64-65.

［3］吳敏.新課標下高中物理實驗教學改革思考［J］.好家長·創(chuàng)新教育，2018（24）：1.

［4］朱海濤.高中物理探究式實驗課堂構建策略［J］.高中數(shù)理化，2018（24）：40.

［5］林淑惠.以新課標理念為指導構建高中物理高效課堂［J］.新課程導學（中旬刊），2018（04）：55-56.