新高考背景下高中物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)存在的問題及對(duì)策

摘

要：新高考背景下，高中物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)越來越受到人們的關(guān)注，教師不僅要積極改變教學(xué)觀念，而且要打破常規(guī)的實(shí)驗(yàn)教學(xué)模式，不斷優(yōu)化和創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)教學(xué)策略，在促進(jìn)學(xué)生邏輯思維能力與動(dòng)手操作能力同步發(fā)展的同時(shí)，切實(shí)提升高中物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)效率，滿足新高考對(duì)學(xué)生素質(zhì)考查的要求。關(guān)鍵詞：新高考背景；高中物理；實(shí)驗(yàn)教學(xué)；優(yōu)化策略一、新高考背景下物理教學(xué)面臨的挑戰(zhàn)（一）學(xué)生缺少實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)物理是一門實(shí)踐性較強(qiáng)的科目，很多物理知識(shí)與現(xiàn)實(shí)生活中的事例息息相關(guān)，但是從目前學(xué)生的學(xué)習(xí)狀況來看，學(xué)生缺少實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)。尤其對(duì)生活中的一些實(shí)踐活動(dòng)不夠了解，在信息技術(shù)如此發(fā)達(dá)的時(shí)代，學(xué)生接收信息和經(jīng)驗(yàn)主要來自網(wǎng)絡(luò)，對(duì)一些不懂的問題和事物，學(xué)生直接利用互聯(lián)網(wǎng)進(jìn)行搜索，進(jìn)而滿足求知的欲望，但是在探索問題的過程中極度缺乏實(shí)踐性，學(xué)生根本不會(huì)進(jìn)行生活勞作，無法從生活中獲取經(jīng)驗(yàn)，所以學(xué)生的動(dòng)手能力和實(shí)踐能力匱乏，這是學(xué)生在物理學(xué)習(xí)中缺乏實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)的原因。（二）實(shí)驗(yàn)教學(xué)模式老舊，缺乏創(chuàng)新性物理實(shí)驗(yàn)是物理教學(xué)中的重要教學(xué)內(nèi)容，是對(duì)物理知識(shí)進(jìn)行深化和檢驗(yàn)的媒介。物理實(shí)驗(yàn)?zāi)軌驇椭鷮W(xué)生理解物理知識(shí)、提升學(xué)生的物理能力，但是在現(xiàn)實(shí)的物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)過程中，教師采用的教學(xué)方式比較老舊，形式過于單一。這樣的實(shí)踐活動(dòng)起不到相應(yīng)的作用，實(shí)踐的過程呈現(xiàn)機(jī)械化的狀態(tài)，學(xué)生在相應(yīng)的時(shí)間按步驟進(jìn)行實(shí)驗(yàn)進(jìn)而達(dá)成實(shí)驗(yàn)?zāi)繕?biāo)，導(dǎo)致實(shí)驗(yàn)在過程、目的、方法等方面缺乏創(chuàng)新性，使物理實(shí)驗(yàn)失去相應(yīng)的趣味性。（三）實(shí)驗(yàn)教學(xué)過于單一從目前的物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)情況來看，主要問題是教學(xué)目標(biāo)過于單一。在實(shí)驗(yàn)的過程中，教師只注重實(shí)驗(yàn)的知識(shí)和目的，對(duì)實(shí)驗(yàn)的過程、方法、價(jià)值等較為輕視，使學(xué)生盲目地追求實(shí)驗(yàn)結(jié)果，在實(shí)驗(yàn)的過程中缺乏熱情、興趣。因此，教師要在日常的實(shí)驗(yàn)教學(xué)中加強(qiáng)對(duì)學(xué)生實(shí)驗(yàn)?zāi)芰Φ呐囵B(yǎng)，不要過于注重實(shí)驗(yàn)的結(jié)果，要將過程和結(jié)果相結(jié)合，才能真正提升學(xué)生的物理能力。以上就是高中物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)中存在的問題，教師要根據(jù)教學(xué)實(shí)際情況，分析教學(xué)中存在的問題，并且根據(jù)相應(yīng)的問題優(yōu)化物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)，找到物理科學(xué)有效的突破口，提升物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)的質(zhì)量，進(jìn)而提升學(xué)生的物理能力。二、新高考背景下高中物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)的改進(jìn)措施（一）借助信息技術(shù)，優(yōu)化演示實(shí)驗(yàn)無論是對(duì)教師還是學(xué)生而言，演示實(shí)驗(yàn)都不陌生，它是實(shí)驗(yàn)教學(xué)的基本形式，教師充當(dāng)實(shí)驗(yàn)演示者與指導(dǎo)者的角色，而學(xué)生是實(shí)驗(yàn)的觀察者與模仿者。在教育信息化日益推進(jìn)的趨勢下，演示實(shí)驗(yàn)的教學(xué)方法不應(yīng)像傳統(tǒng)教學(xué)那般單一，要做到充分借助信息技術(shù)，增強(qiáng)實(shí)驗(yàn)教學(xué)的吸引力，調(diào)動(dòng)學(xué)生學(xué)習(xí)物理的積極性與主動(dòng)性。對(duì)此，一方面要求學(xué)校積極引進(jìn)先進(jìn)的現(xiàn)代教學(xué)設(shè)備，為實(shí)際教學(xué)奠定良好的基礎(chǔ)；另一方面，鼓勵(lì)教師加強(qiáng)對(duì)信息技術(shù)的運(yùn)用，為傳統(tǒng)教學(xué)手段提供有益補(bǔ)充，優(yōu)化物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)結(jié)構(gòu)的同時(shí)，為學(xué)生呈現(xiàn)更好的教學(xué)效果，激發(fā)學(xué)生物理學(xué)習(xí)熱情。如在教學(xué)“運(yùn)動(dòng)快慢描述——速度”的相關(guān)內(nèi)容時(shí)，教師便可充分利用信息技術(shù)中的錄像功能，以播放視頻的形式向?qū)W生展示氣墊軌道上滑塊的滑行過程與速度，通過緩慢地拉近鏡頭，將詳細(xì)的實(shí)驗(yàn)操作流程展現(xiàn)出來，再加上字幕提示，讓學(xué)生在觀察與結(jié)合同理論知識(shí)的基礎(chǔ)上，理解、掌握物體運(yùn)動(dòng)快慢的概念，學(xué)會(huì)用自己的話描述運(yùn)動(dòng)過程，培養(yǎng)學(xué)生的理解能力與邏輯思考能力。在教學(xué)中，教師通過運(yùn)用投影儀向?qū)W生播放實(shí)驗(yàn)過程，可使學(xué)生清晰、詳細(xì)地感知整個(gè)實(shí)驗(yàn)過程，進(jìn)而有效地解決問題。（二）巧妙設(shè)計(jì)問題，組織探究實(shí)驗(yàn)在高中物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)中，教師還可通過巧妙設(shè)計(jì)問題的方式，組織、引導(dǎo)學(xué)生去對(duì)實(shí)驗(yàn)展開探究。其中一系列教學(xué)問題的提出，可幫助學(xué)生在實(shí)驗(yàn)進(jìn)行前清楚地知曉實(shí)驗(yàn)中需要觀察與思考的內(nèi)容，明確實(shí)驗(yàn)?zāi)康呐c探究原因，有利于教學(xué)效率的提升。如在教學(xué)“驗(yàn)證力的平行四邊形定則”的相關(guān)內(nèi)容時(shí)，教師通過對(duì)教學(xué)內(nèi)容的理解與分析，可適時(shí)逐個(gè)提出問題。首先，為幫助學(xué)生對(duì)所學(xué)內(nèi)容形成一個(gè)初步感知，同時(shí)明確力中的要素，教師可提出問題：“該實(shí)驗(yàn)中存在多少合力？”通過問題的引導(dǎo)，可讓學(xué)生在實(shí)驗(yàn)的探究過程中，了解兩根彈簧測力計(jì)起共同作用，其中一個(gè)合力主要由Ｆ１與Ｆ２經(jīng)平行四邊形構(gòu)成合力Ｆ合，另一個(gè)合力是一根彈簧在實(shí)際作用中形成的合力Ｆ合′。接下來，教師便要繼續(xù)提問：“可就哪些要素來比較兩個(gè)合力？”通過結(jié)合理論知識(shí)和實(shí)驗(yàn)探究，學(xué)生可明確知曉要依照力的三要素，即力的大小、方向及作用點(diǎn)對(duì)兩個(gè)合力進(jìn)行比較。其次，教師則要發(fā)揮自身的指導(dǎo)作用，讓學(xué)生對(duì)力的分解的作圖過程展開積極思考。第一，做到運(yùn)用彈簧測力計(jì)測量力的大小，并輔以長短線段來進(jìn)行表示；第二，橡皮筋端點(diǎn)上的兩根細(xì)繩表現(xiàn)了力的方向，需要學(xué)生拉直后在細(xì)繩下方標(biāo)點(diǎn)；第三，將力的作用點(diǎn)（橡皮筋的端點(diǎn)）拉到相同的位置Ｏ，讓兩個(gè)合力產(chǎn)生一致的效果與作用。最后，就是引導(dǎo)學(xué)生依照圖示來進(jìn)行一些實(shí)際問題的解決，在培養(yǎng)學(xué)生運(yùn)用知識(shí)解決問題的能力的同時(shí)，提升他們的探究能力。教師通過巧妙設(shè)計(jì)探究性問題，不僅可以讓學(xué)生更為明確地知曉實(shí)驗(yàn)步驟與原理，還能培養(yǎng)學(xué)生對(duì)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的處理能力，為其高效學(xué)習(xí)起到了重要的助力作用。（三）鼓勵(lì)學(xué)生創(chuàng)新，自主設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)新課程下的高中物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)應(yīng)尤為關(guān)注學(xué)生創(chuàng)新意識(shí)的培養(yǎng)，挖掘他們的潛能，促進(jìn)他們的認(rèn)知發(fā)展，讓學(xué)生在學(xué)習(xí)中充分發(fā)揮自身的主觀能動(dòng)性，做到主動(dòng)參與實(shí)驗(yàn)與自主設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)，增強(qiáng)實(shí)驗(yàn)教學(xué)的趣味性與豐富實(shí)驗(yàn)內(nèi)容。在具體的實(shí)驗(yàn)教學(xué)中，由于高中生的綜合能力普遍不高，僅憑學(xué)生個(gè)人是難以實(shí)現(xiàn)實(shí)驗(yàn)的科學(xué)設(shè)計(jì)的，對(duì)此，教師可引導(dǎo)學(xué)生以小組的形式展開實(shí)驗(yàn)學(xué)習(xí)。但需要注意的是，教師在非必要的情況下盡量不要依照自身主觀意愿直接分組，或是按照學(xué)習(xí)成績分組，以免打擊學(xué)生的積極性與主動(dòng)性，要給予他們更多自由選擇的機(jī)會(huì)，突出主體作用，促進(jìn)學(xué)生的思維發(fā)展。還有，雖然在實(shí)驗(yàn)教學(xué)活動(dòng)中鼓勵(lì)學(xué)生充分發(fā)揮自主性，但教師也不能完全地放任不管，當(dāng)學(xué)生遇到問題或?qū)嶒?yàn)方向出現(xiàn)偏差時(shí)，教師要及時(shí)提供幫助與指導(dǎo)，增強(qiáng)他們的學(xué)習(xí)動(dòng)力。如在教學(xué)“探究力、質(zhì)量、加速度三者關(guān)系”這一實(shí)驗(yàn)時(shí)，教師可先進(jìn)行實(shí)驗(yàn)的設(shè)定，明確板面是光滑且水平的。但眾所周知，實(shí)際實(shí)驗(yàn)操作中物體與地面的接觸必然會(huì)產(chǎn)生摩擦力，如果強(qiáng)調(diào)在拉動(dòng)小車的過程中忽略摩擦力，那么就不能準(zhǔn)確驗(yàn)證不同合力所產(chǎn)生的變化的特征。這時(shí)，教師便可抓住這一契機(jī)，就實(shí)際操作中存在摩擦力的問題，引導(dǎo)學(xué)生思考使用怎樣的方法來將其抵消，討論為什么拉力是小車受到的合力，以小組為單位在已有實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證方法的基礎(chǔ)上進(jìn)行創(chuàng)新，鼓勵(lì)小組成員充分表達(dá)自己的想法，通過討論、分析與總結(jié)，將一些科學(xué)的、有可行性的意見與想法應(yīng)用到實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)中。如可使用頻閃相機(jī)記錄下物體每經(jīng)過一個(gè)相等的時(shí)間間隔后的位置，又或是分別從“保持小車質(zhì)量不變”“保持作用力不變”兩個(gè)角度設(shè)計(jì)對(duì)比試驗(yàn)，在豐富實(shí)驗(yàn)內(nèi)容的同時(shí)，培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力。（四）注重實(shí)驗(yàn)拓展，豐富學(xué)生物理學(xué)習(xí)經(jīng)驗(yàn)拓展實(shí)驗(yàn)是近年來新課改尤為提倡的一種實(shí)驗(yàn)方式，是指學(xué)生依照自身興趣愛好而進(jìn)行探究的實(shí)驗(yàn)活動(dòng)，以學(xué)生的自主參與和大膽創(chuàng)新為主要特征。在高中物理教學(xué)中，培養(yǎng)學(xué)生知識(shí)應(yīng)用能力與實(shí)踐能力是教師的一項(xiàng)重要教學(xué)任務(wù)，拓展實(shí)驗(yàn)的特性不僅符合該要求，還能對(duì)教師教學(xué)效果的提升起促進(jìn)與輔助作用，值得廣大教師重視與應(yīng)用?，F(xiàn)代物理教育強(qiáng)調(diào)圍繞學(xué)生需求展開教學(xué)，教師可借助開展拓展實(shí)驗(yàn)來激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)物理的興趣，并且提高他們的實(shí)踐能力。以“自由落體運(yùn)動(dòng)”的實(shí)驗(yàn)教學(xué)為例，教師需要在課堂教學(xué)中通過教材理論與演示實(shí)驗(yàn)兩種知識(shí)輸出方式，帶領(lǐng)學(xué)生分析自由落體運(yùn)動(dòng)中涉及的相關(guān)概念、原理與規(guī)律，由此讓學(xué)生掌握知識(shí)點(diǎn)以及形成物理思維，并明確力與運(yùn)動(dòng)間的關(guān)系。但僅憑借有限的課堂教學(xué)是遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠的，除此之外，教師還要引導(dǎo)學(xué)生加強(qiáng)實(shí)驗(yàn)學(xué)習(xí)與生活經(jīng)驗(yàn)間的聯(lián)系，做到從生活中充分發(fā)掘有關(guān)自由落體運(yùn)動(dòng)的實(shí)例，并嘗試用一些生活中常見的物品去替代部分實(shí)驗(yàn)器材，對(duì)實(shí)驗(yàn)進(jìn)行自主設(shè)計(jì)與操作，讓學(xué)生在實(shí)驗(yàn)學(xué)習(xí)與生活經(jīng)驗(yàn)的不斷結(jié)合中形成自己特有的物理經(jīng)驗(yàn)，在實(shí)現(xiàn)物理問題有效解決的同時(shí)，為其之后的物理學(xué)習(xí)奠定良好的基礎(chǔ)。（五）逆向假設(shè)，通過實(shí)驗(yàn)探究真理逆向思維是教學(xué)過程中常用的思維方式，培養(yǎng)學(xué)生良好的逆向思維能夠使學(xué)生更高效地理解物理知識(shí)，學(xué)生根據(jù)相關(guān)的假設(shè)進(jìn)行細(xì)致分析，從而推導(dǎo)出物理理論知識(shí)，也可以說是根據(jù)實(shí)驗(yàn)結(jié)果推導(dǎo)出相應(yīng)的物理特性。而運(yùn)用逆向思維探索問題，能夠大量節(jié)省在假設(shè)過程中耗費(fèi)的時(shí)間，對(duì)問題能夠有明確的探索過程，進(jìn)而滿足學(xué)習(xí)需求。在學(xué)習(xí)一些新的物理知識(shí)過程中，學(xué)生往往會(huì)出現(xiàn)毫無思緒的情況，甚至不知道該怎樣去思考問題，因此，教師就要利用逆向假設(shè)的形式引導(dǎo)學(xué)生，提升學(xué)生猜想和假設(shè)的有效性。例如在學(xué)習(xí)“電勢能和電勢”相關(guān)內(nèi)容時(shí)，此內(nèi)容具有相應(yīng)的抽象性，尤其是電荷在電場中是否有能量是一個(gè)很難進(jìn)行實(shí)驗(yàn)的過程。因此，教師就可以將重力勢能與電勢能進(jìn)行對(duì)比，在比較的過程中實(shí)現(xiàn)猜想，這樣就能夠加深學(xué)生對(duì)靜電力做功的理解，使學(xué)生做出合理的假設(shè)?！芭ｎD第二定律”是高中物理教學(xué)中重要的教學(xué)內(nèi)容，而學(xué)生在學(xué)習(xí)的過程中感覺抽象性較強(qiáng)，為了讓學(xué)生進(jìn)行合理的猜測和假設(shè)，教師可以利用一些交通工具的圖片和視頻，通過刺激學(xué)生的視覺感官，引導(dǎo)學(xué)生將理論知識(shí)和生活常識(shí)結(jié)合起來，提出猜想與假設(shè)，讓學(xué)生對(duì)加速度ａ和力學(xué)Ｆ以及質(zhì)量ｍ之間的定量關(guān)系進(jìn)行探討，根據(jù)相應(yīng)的猜想進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，進(jìn)而驗(yàn)證自己的猜想。學(xué)生在進(jìn)行實(shí)驗(yàn)探究的過程中，教師要給予學(xué)生指導(dǎo)，及時(shí)發(fā)現(xiàn)實(shí)驗(yàn)中存在的問題，保證實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性。（六）激發(fā)學(xué)生的探索欲望，培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新意識(shí)提出問題是實(shí)驗(yàn)的首要前提，而實(shí)驗(yàn)是驗(yàn)證問題的結(jié)果。教師要積極引導(dǎo)學(xué)生對(duì)與物理知識(shí)相關(guān)的一些現(xiàn)象進(jìn)行分析，將知識(shí)理論與實(shí)際操作進(jìn)行結(jié)合，在實(shí)驗(yàn)的過程中，引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行問題解答，進(jìn)而滿足學(xué)生的求知欲望。因此，物理教師可以將提問的方式貫穿整個(gè)實(shí)驗(yàn)過程，引導(dǎo)學(xué)生對(duì)問題進(jìn)行充分的分析，激發(fā)學(xué)生參與課堂的積極性。在新課改的背景下，教師一定要轉(zhuǎn)變傳統(tǒng)的應(yīng)試思維，如果學(xué)生一直被動(dòng)地接受知識(shí)，只會(huì)使其失去物理學(xué)習(xí)興趣，所以教師要將“自主、探究、合作”的教學(xué)方式滲入物理教學(xué)中，進(jìn)而提升學(xué)生的物理素養(yǎng)。而培養(yǎng)學(xué)生的自主探究能力需要在物理實(shí)驗(yàn)中加以實(shí)現(xiàn)，讓學(xué)生在實(shí)驗(yàn)中進(jìn)行主動(dòng)探索，才能更好地幫助學(xué)生提升物理學(xué)習(xí)能力。物理實(shí)驗(yàn)中，教師可以采用較為開放的實(shí)驗(yàn)教學(xué)，只給學(xué)生一個(gè)實(shí)驗(yàn)主題，讓學(xué)生自主對(duì)實(shí)驗(yàn)過程和方案進(jìn)行設(shè)計(jì)，這樣能夠使學(xué)生主動(dòng)參與到教學(xué)中，開發(fā)學(xué)生的思維能力和實(shí)踐能力。例如在“傳感器的應(yīng)用實(shí)驗(yàn)”的實(shí)驗(yàn)中，教師就可以設(shè)置一些開放性的實(shí)驗(yàn)主題，設(shè)置與傳感器特點(diǎn)相符的探究問題，引導(dǎo)學(xué)生對(duì)問題進(jìn)行分析、設(shè)計(jì)方案、進(jìn)行實(shí)驗(yàn)、得出結(jié)論。而在這樣開放性的實(shí)驗(yàn)過程中，學(xué)生能夠基于自身的知識(shí)結(jié)構(gòu)進(jìn)行實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)，學(xué)生能夠?qū)χR(shí)進(jìn)行充分的思考，根據(jù)知識(shí)理論進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，進(jìn)一步驗(yàn)證問題的準(zhǔn)確性。學(xué)生在這樣的實(shí)驗(yàn)過程中實(shí)現(xiàn)了自主