新高考背景下高中物理实验教学存在的问题及对策

摘

要：新高考背景下，高中物理实验教学越来越受到人们的关注，教师不仅要积极改变教学观念，而且要打破常规的实验教学模式，不断优化和创新实验教学策略，在促进学生逻辑思维能力与动手操作能力同步发展的同时，切实提升高中物理实验教学效率，满足新高考对学生素质考查的要求。关键词：新高考背景；高中物理；实验教学；优化策略一、新高考背景下物理教学面临的挑战（一）学生缺少实践经验物理是一门实践性较强的科目，很多物理知识与现实生活中的事例息息相关，但是从目前学生的学习状况来看，学生缺少实践经验。尤其对生活中的一些实践活动不够了解，在信息技术如此发达的时代，学生接收信息和经验主要来自网络，对一些不懂的问题和事物，学生直接利用互联网进行搜索，进而满足求知的欲望，但是在探索问题的过程中极度缺乏实践性，学生根本不会进行生活劳作，无法从生活中获取经验，所以学生的动手能力和实践能力匮乏，这是学生在物理学习中缺乏实践经验的原因。（二）实验教学模式老旧，缺乏创新性物理实验是物理教学中的重要教学内容，是对物理知识进行深化和检验的媒介。物理实验能够帮助学生理解物理知识、提升学生的物理能力，但是在现实的物理实验教学过程中，教师采用的教学方式比较老旧，形式过于单一。这样的实践活动起不到相应的作用，实践的过程呈现机械化的状态，学生在相应的时间按步骤进行实验进而达成实验目标，导致实验在过程、目的、方法等方面缺乏创新性，使物理实验失去相应的趣味性。（三）实验教学过于单一从目前的物理实验教学情况来看，主要问题是教学目标过于单一。在实验的过程中，教师只注重实验的知识和目的，对实验的过程、方法、价值等较为轻视，使学生盲目地追求实验结果，在实验的过程中缺乏热情、兴趣。因此，教师要在日常的实验教学中加强对学生实验能力的培养，不要过于注重实验的结果，要将过程和结果相结合，才能真正提升学生的物理能力。以上就是高中物理实验教学中存在的问题，教师要根据教学实际情况，分析教学中存在的问题，并且根据相应的问题优化物理实验教学，找到物理科学有效的突破口，提升物理实验教学的质量，进而提升学生的物理能力。二、新高考背景下高中物理实验教学的改进措施（一）借助信息技术，优化演示实验无论是对教师还是学生而言，演示实验都不陌生，它是实验教学的基本形式，教师充当实验演示者与指导者的角色，而学生是实验的观察者与模仿者。在教育信息化日益推进的趋势下，演示实验的教学方法不应像传统教学那般单一，要做到充分借助信息技术，增强实验教学的吸引力，调动学生学习物理的积极性与主动性。对此，一方面要求学校积极引进先进的现代教学设备，为实际教学奠定良好的基础；另一方面，鼓励教师加强对信息技术的运用，为传统教学手段提供有益补充，优化物理实验教学结构的同时，为学生呈现更好的教学效果，激发学生物理学习热情。如在教学“运动快慢描述——速度”的相关内容时，教师便可充分利用信息技术中的录像功能，以播放视频的形式向学生展示气垫轨道上滑块的滑行过程与速度，通过缓慢地拉近镜头，将详细的实验操作流程展现出来，再加上字幕提示，让学生在观察与结合同理论知识的基础上，理解、掌握物体运动快慢的概念，学会用自己的话描述运动过程，培养学生的理解能力与逻辑思考能力。在教学中，教师通过运用投影仪向学生播放实验过程，可使学生清晰、详细地感知整个实验过程，进而有效地解决问题。（二）巧妙设计问题，组织探究实验在高中物理实验教学中，教师还可通过巧妙设计问题的方式，组织、引导学生去对实验展开探究。其中一系列教学问题的提出，可帮助学生在实验进行前清楚地知晓实验中需要观察与思考的内容，明确实验目的与探究原因，有利于教学效率的提升。如在教学“验证力的平行四边形定则”的相关内容时，教师通过对教学内容的理解与分析，可适时逐个提出问题。首先，为帮助学生对所学内容形成一个初步感知，同时明确力中的要素，教师可提出问题：“该实验中存在多少合力？”通过问题的引导，可让学生在实验的探究过程中，了解两根弹簧测力计起共同作用，其中一个合力主要由Ｆ１与Ｆ２经平行四边形构成合力Ｆ合，另一个合力是一根弹簧在实际作用中形成的合力Ｆ合′。接下来，教师便要继续提问：“可就哪些要素来比较两个合力？”通过结合理论知识和实验探究，学生可明确知晓要依照力的三要素，即力的大小、方向及作用点对两个合力进行比较。其次，教师则要发挥自身的指导作用，让学生对力的分解的作图过程展开积极思考。第一，做到运用弹簧测力计测量力的大小，并辅以长短线段来进行表示；第二，橡皮筋端点上的两根细绳表现了力的方向，需要学生拉直后在细绳下方标点；第三，将力的作用点（橡皮筋的端点）拉到相同的位置Ｏ，让两个合力产生一致的效果与作用。最后，就是引导学生依照图示来进行一些实际问题的解决，在培养学生运用知识解决问题的能力的同时，提升他们的探究能力。教师通过巧妙设计探究性问题，不仅可以让学生更为明确地知晓实验步骤与原理，还能培养学生对实验数据的处理能力，为其高效学习起到了重要的助力作用。（三）鼓励学生创新，自主设计实验新课程下的高中物理实验教学应尤为关注学生创新意识的培养，挖掘他们的潜能，促进他们的认知发展，让学生在学习中充分发挥自身的主观能动性，做到主动参与实验与自主设计实验，增强实验教学的趣味性与丰富实验内容。在具体的实验教学中，由于高中生的综合能力普遍不高，仅凭学生个人是难以实现实验的科学设计的，对此，教师可引导学生以小组的形式展开实验学习。但需要注意的是，教师在非必要的情况下尽量不要依照自身主观意愿直接分组，或是按照学习成绩分组，以免打击学生的积极性与主动性，要给予他们更多自由选择的机会，突出主体作用，促进学生的思维发展。还有，虽然在实验教学活动中鼓励学生充分发挥自主性，但教师也不能完全地放任不管，当学生遇到问题或实验方向出现偏差时，教师要及时提供帮助与指导，增强他们的学习动力。如在教学“探究力、质量、加速度三者关系”这一实验时，教师可先进行实验的设定，明确板面是光滑且水平的。但众所周知，实际实验操作中物体与地面的接触必然会产生摩擦力，如果强调在拉动小车的过程中忽略摩擦力，那么就不能准确验证不同合力所产生的变化的特征。这时，教师便可抓住这一契机，就实际操作中存在摩擦力的问题，引导学生思考使用怎样的方法来将其抵消，讨论为什么拉力是小车受到的合力，以小组为单位在已有实验验证方法的基礎上进行创新，鼓励小组成员充分表达自己的想法，通过讨论、分析与总结，将一些科学的、有可行性的意见与想法应用到实验设计中。如可使用频闪相机记录下物体每经过一个相等的时间间隔后的位置，又或是分别从“保持小车质量不变”“保持作用力不变”两个角度设计对比试验，在丰富实验内容的同时，培养学生的创新能力。（四）注重实验拓展，丰富学生物理学习经验拓展实验是近年来新课改尤为提倡的一种实验方式，是指学生依照自身兴趣爱好而进行探究的实验活动，以学生的自主参与和大胆创新为主要特征。在高中物理教学中，培养学生知识应用能力与实践能力是教师的一项重要教学任务，拓展实验的特性不仅符合该要求，还能对教师教学效果的提升起促进与辅助作用，值得广大教师重视与应用。现代物理教育强调围绕学生需求展开教学，教师可借助开展拓展实验来激发学生学习物理的兴趣，并且提高他们的实践能力。以“自由落体运动”的实验教学为例，教师需要在课堂教学中通过教材理论与演示实验两种知识输出方式，带领学生分析自由落体运动中涉及的相关概念、原理与规律，由此让学生掌握知识点以及形成物理思维，并明确力与运动间的关系。但仅凭借有限的课堂教学是远远不够的，除此之外，教师还要引导学生加强实验学习与生活经验间的联系，做到从生活中充分发掘有关自由落体运动的实例，并尝试用一些生活中常见的物品去替代部分实验器材，对实验进行自主设计与操作，让学生在实验学习与生活经验的不断结合中形成自己特有的物理经验，在实现物理问题有效解决的同时，为其之后的物理学习奠定良好的基础。（五）逆向假設，通过实验探究真理逆向思维是教学过程中常用的思维方式，培养学生良好的逆向思维能够使学生更高效地理解物理知识，学生根据相关的假设进行细致分析，从而推导出物理理论知识，也可以说是根据实验结果推导出相应的物理特性。而运用逆向思维探索问题，能够大量节省在假设过程中耗费的时间，对问题能够有明确的探索过程，进而满足学习需求。在学习一些新的物理知识过程中，学生往往会出现毫无思绪的情况，甚至不知道该怎样去思考问题，因此，教师就要利用逆向假设的形式引导学生，提升学生猜想和假设的有效性。例如在学习“电势能和电势”相关内容时，此内容具有相应的抽象性，尤其是电荷在电场中是否有能量是一个很难进行实验的过程。因此，教师就可以将重力势能与电势能进行对比，在比较的过程中实现猜想，这样就能够加深学生对静电力做功的理解，使学生做出合理的假设。“牛顿第二定律”是高中物理教学中重要的教学内容，而学生在学习的过程中感觉抽象性较强，为了让学生进行合理的猜测和假设，教师可以利用一些交通工具的图片和视频，通过刺激学生的视觉感官，引导学生将理论知识和生活常识结合起来，提出猜想与假设，让学生对加速度ａ和力学Ｆ以及质量ｍ之间的定量关系进行探讨，根据相应的猜想进行实验，进而验证自己的猜想。学生在进行实验探究的过程中，教师要给予学生指导，及时发现实验中存在的问题，保证实验数据的准确性。（六）激发学生的探索欲望，培养学生的创新意识提出问题是实验的首要前提，而实验是验证问题的结果。教师要积极引导学生对与物理知识相关的一些现象进行分析，将知识理论与实际操作进行结合，在实验的过程中，引导学生进行问题解答，进而满足学生的求知欲望。因此，物理教师可以将提问的方式贯穿整个实验过程，引导学生对问题进行充分的分析，激发学生参与课堂的积极性。在新课改的背景下，教师一定要转变传统的应试思维，如果学生一直被动地接受知识，只会使其失去物理学习兴趣，所以教师要将“自主、探究、合作”的教学方式渗入物理教学中，进而提升学生的物理素养。而培养学生的自主探究能力需要在物理实验中加以实现，让学生在实验中进行主动探索，才能更好地帮助学生提升物理学习能力。物理实验中，教师可以采用较为开放的实验教学，只给学生一个实验主题，让学生自主对实验过程和方案进行设计，这样能够使学生主动参与到教学中，开发学生的思维能力和实践能力。例如在“传感器的应用实验”的实验中，教师就可以设置一些开放性的实验主题，设置与传感器特点相符的探究问题，引导学生对问题进行分析、设计方案、进行实验、得出结论。而在这样开放性的实验过程中，学生能够基于自身的知识结构进行实验设计，学生能够对知识进行充分的思考，根据知识理论进行实验，进一步验证问题的准确性。学生在这样的实验过程中实现了自主