耿碧玉

（甘肅省臨洮縣文峰中學(xué)，甘肅臨洮 730500）

高中物理教學(xué)的基礎(chǔ)是實(shí)驗(yàn)，學(xué)生對物理現(xiàn)象、規(guī)律的認(rèn)識以及實(shí)驗(yàn)技能、科學(xué)態(tài)度的養(yǎng)成，都需要依托于實(shí)驗(yàn)探究。新課標(biāo)對物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)提出更高的要求，在課程實(shí)施上提倡教學(xué)方式多樣化、引領(lǐng)學(xué)生自主學(xué)習(xí)。因此，教師應(yīng)該順應(yīng)新課標(biāo)的思想指導(dǎo)，立足物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)目標(biāo)和學(xué)生的個(gè)性化學(xué)習(xí)需要，加強(qiáng)物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)方案的設(shè)計(jì)，為學(xué)生開辟廣闊的思考和探索空間，通過實(shí)驗(yàn)構(gòu)建概念，有意識地培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)思維、操作能力和論證意識，從而推動高中物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)的改革進(jìn)程。

一、新課標(biāo)下高中物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)原則

（一）興趣原則

興趣是學(xué)生主動參與物理實(shí)驗(yàn)探究的內(nèi)驅(qū)動力，但是就以往教學(xué)而言，教師對學(xué)生的興趣點(diǎn)缺乏深入的挖掘和關(guān)注，物理實(shí)驗(yàn)內(nèi)容和形式比較單調(diào)，導(dǎo)致學(xué)生產(chǎn)生枯燥感和厭倦感，制約實(shí)驗(yàn)教學(xué)目標(biāo)的順利達(dá)成。新課標(biāo)主張以學(xué)生為中心的理念，要求教師運(yùn)用趣味化、多樣化的教學(xué)手段，喚起學(xué)生對物理實(shí)驗(yàn)課題的好奇心和求知欲?；诖耍處煴仨毷冀K堅(jiān)持興趣原則，根據(jù)實(shí)驗(yàn)課題、把握學(xué)生的興趣喜好和認(rèn)知規(guī)律，開發(fā)貼近日常生活、新穎豐富的教學(xué)資源，積極應(yīng)用互聯(lián)網(wǎng)+教育技術(shù)，提出有探索意義的實(shí)驗(yàn)問題，使課堂環(huán)境變得生動多彩，從而確保物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)的趣味性，激發(fā)學(xué)生的科學(xué)求索精神。

（二）合作原則

在傳統(tǒng)的高中物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)中，教師普遍沿用一對多的集體授課模式，學(xué)生缺乏小組交流和實(shí)踐的機(jī)會，久而久之，學(xué)生的主體意識及合作精神就會被削弱。學(xué)生是獨(dú)立的個(gè)體，各自的物理素養(yǎng)和優(yōu)勢智能存在差異性。新課標(biāo)倡導(dǎo)打造自主、合作、互動的實(shí)驗(yàn)課堂，要求教師給學(xué)生創(chuàng)造合作探究的機(jī)會，促進(jìn)其差異和優(yōu)勢的互補(bǔ)。為此，教師應(yīng)當(dāng)遵循合作原則，尊重學(xué)生的個(gè)體差異和互動需求，深化小組協(xié)作學(xué)習(xí)。比如，教師可以設(shè)計(jì)物理實(shí)驗(yàn)問題或任務(wù)，組織學(xué)生合作分析和解決問題，集思廣益、分工配合，完成實(shí)驗(yàn)方案制定、操作、觀察、結(jié)果討論等任務(wù)，把實(shí)驗(yàn)探索的主動權(quán)交還給學(xué)生，使其體驗(yàn)相互啟發(fā)、合力攻克實(shí)驗(yàn)難點(diǎn)的成就感，從而改變僵化的課堂結(jié)構(gòu)，助推物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)提質(zhì)增效。

（三）指導(dǎo)原則

雖然物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)強(qiáng)調(diào)凸顯自主性，但是學(xué)生的物理基礎(chǔ)和實(shí)驗(yàn)探究技能都在構(gòu)建階段。在實(shí)驗(yàn)過程中，學(xué)生會遭遇一些認(rèn)知盲區(qū)，或是實(shí)驗(yàn)流程和操作手法不夠規(guī)范，都可能給實(shí)驗(yàn)成果和知識經(jīng)驗(yàn)的生成造成不利影響。新課標(biāo)要求教師在教學(xué)中以自身為主導(dǎo)、學(xué)生為主體，做信息的咨詢者、方法的傳授者、流程的協(xié)調(diào)者，因此教師必須執(zhí)行指導(dǎo)原則，理清教與學(xué)之間的關(guān)系，在保留學(xué)生自主思考和探究空間的前提下關(guān)注學(xué)生的實(shí)驗(yàn)研討和操作情況，在學(xué)生思維受阻、配合不力、操作出現(xiàn)困難或失誤時(shí)及時(shí)地提供啟發(fā)和指導(dǎo)，使實(shí)驗(yàn)活動順利進(jìn)行，同時(shí)提高學(xué)生對物理實(shí)驗(yàn)技能和方法的掌握效度。

二、新課標(biāo)下高中物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)策略

（一）創(chuàng)設(shè)情境，引出物理實(shí)驗(yàn)課題

立足新課標(biāo)的高中物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)，其實(shí)驗(yàn)課題的引出是至關(guān)重要的一步。物理知識的理論性和抽象性都比較強(qiáng)，教師若直接出示實(shí)驗(yàn)課題，學(xué)生很難領(lǐng)會實(shí)驗(yàn)的背景和目的，自然也無法產(chǎn)生內(nèi)在的探索動機(jī)。物理實(shí)驗(yàn)強(qiáng)調(diào)聯(lián)系現(xiàn)實(shí)情境，提出具有真實(shí)意義的問題，教師應(yīng)該綜合考慮實(shí)驗(yàn)課題和學(xué)生的興趣需求，開采生活中的物理現(xiàn)象以及信息多媒體資源，創(chuàng)設(shè)真實(shí)可感的教學(xué)情境，把實(shí)驗(yàn)課題寓于情境之中，從而激活學(xué)生的認(rèn)知經(jīng)驗(yàn)和探究期待［1］。

在依托情境創(chuàng)設(shè)引出物理實(shí)驗(yàn)課題時(shí)，教師應(yīng)該做好實(shí)驗(yàn)課程和學(xué)情的分析工作，契合實(shí)驗(yàn)背景和學(xué)生的興趣點(diǎn)，在生活資源、信息化資源中收集相關(guān)的情境創(chuàng)設(shè)素材，以多媒體文本、圖片、視頻等形式呈現(xiàn)情境，配合導(dǎo)學(xué)問題，引發(fā)學(xué)生對實(shí)驗(yàn)情境的討論，教師再因勢利導(dǎo)揭示實(shí)驗(yàn)課題，使學(xué)生對物理實(shí)驗(yàn)?zāi)繕?biāo)建立具體的感知。如在關(guān)于探究重力做功與物體動能變化的定量關(guān)系的實(shí)驗(yàn)教學(xué)中，教師就可以播放小球做自由落體運(yùn)動的視頻課件，同時(shí)關(guān)聯(lián)舊課提出導(dǎo)學(xué)問題：同學(xué)們，視頻里小球的速度是如何變化的？動能如何變化？什么原因?qū)е挛矬w的動能發(fā)生變化？學(xué)生討論后回答：小球先加速下落，然后勻速下落；動能隨著速度的加快而增大；導(dǎo)致物體動能發(fā)生變化的原因是重力做功。教師順勢引出物理實(shí)驗(yàn)課題：從小球自由落體運(yùn)動中的重力做功來看，重力所做的功與物體動能改變量之間存在怎樣的定量關(guān)系呢？大家能否運(yùn)用所學(xué)的物理知識對這種關(guān)系作出猜想并通過實(shí)驗(yàn)探究驗(yàn)證你的猜想。這樣在視頻情境的帶動下，學(xué)生既復(fù)習(xí)了舊知識，也明晰物理實(shí)驗(yàn)的背景和目的，從而實(shí)現(xiàn)實(shí)驗(yàn)課題的有效導(dǎo)入［2］。

（二）演示實(shí)驗(yàn)，虛擬呈現(xiàn)物理現(xiàn)象

在高中物理教學(xué)中，部分實(shí)驗(yàn)課程的材料獲取比較困難，或者現(xiàn)有實(shí)驗(yàn)室條件無法滿足教學(xué)需求，教師通常是讓學(xué)生閱讀相關(guān)實(shí)驗(yàn)材料，致使學(xué)生對實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象的理解停留在文字的層面，教學(xué)成果大打折扣。演示實(shí)驗(yàn)在物理教學(xué)中的應(yīng)用非常靈活，并隨著虛擬仿真技術(shù)的發(fā)展逐漸突破了實(shí)物演示的單一局面。因此，在優(yōu)化高中物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)的過程中，教師應(yīng)該利用虛擬仿真技術(shù)創(chuàng)新演示實(shí)驗(yàn)，在虛擬環(huán)境下為學(xué)生呈現(xiàn)物理現(xiàn)象，從而有效地解決物理實(shí)驗(yàn)資源和條件不足的問題。

在基于虛擬仿真技術(shù)開展物理演示實(shí)驗(yàn)教學(xué)時(shí)，教師應(yīng)該針對真實(shí)條件難以達(dá)到預(yù)期效果的實(shí)驗(yàn)課程，應(yīng)用虛擬仿真實(shí)驗(yàn)軟件和信息技術(shù)，為學(xué)生直觀地演示實(shí)驗(yàn)操作和現(xiàn)象變化，引導(dǎo)學(xué)生觀察虛擬實(shí)驗(yàn)的場景，探討、概括其中蘊(yùn)藏的變化規(guī)律。如在關(guān)于靜力學(xué)動態(tài)平衡的實(shí)驗(yàn)教學(xué)中，真實(shí)驗(yàn)無法展現(xiàn)出彈力、靜摩擦力的動態(tài)微觀變化，教師就可以在虛擬仿真軟件平臺輸入實(shí)驗(yàn)課題，使用平臺所提供的斜面、擋板、球等器材，按照軟件界面的提示操作鼠標(biāo)演示靜力學(xué)動態(tài)平衡現(xiàn)象。在演示期間，教師不斷地移動鼠標(biāo)，改變旋轉(zhuǎn)擋板的角度，提醒學(xué)生從不同的角度認(rèn)真觀察球運(yùn)動所產(chǎn)生力的大小和方向的變化，最后再歸納動態(tài)平衡的原理。這樣在虛擬仿真演示實(shí)驗(yàn)的支持下，物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)的局限性就得以突破，學(xué)生也獲得良好的參與感［3］。

（三）任務(wù)探究，組織學(xué)生合作實(shí)驗(yàn)

探究是實(shí)驗(yàn)課的關(guān)鍵環(huán)節(jié)，也是鍛煉學(xué)生合作學(xué)習(xí)能力、探究技能的主要平臺。實(shí)施任務(wù)型教學(xué)能夠?yàn)閷W(xué)生營造自主、合作、開放的實(shí)驗(yàn)探究環(huán)境，還能促進(jìn)實(shí)驗(yàn)問題的發(fā)現(xiàn)、分析和解決。因此，在新時(shí)期的物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)中，教師應(yīng)該重視開展任務(wù)型實(shí)驗(yàn)探究活動，將實(shí)驗(yàn)以任務(wù)、項(xiàng)目的形式布置給學(xué)生，組織合作參與實(shí)驗(yàn)，從而點(diǎn)燃集體智慧、驅(qū)動實(shí)驗(yàn)?zāi)繕?biāo)的達(dá)成。

在基于任務(wù)型教學(xué)開展物理實(shí)驗(yàn)合作探究時(shí)，教師應(yīng)該根據(jù)實(shí)驗(yàn)課題做好實(shí)驗(yàn)任務(wù)的設(shè)計(jì)和發(fā)布，使用WPS 等軟件工具編制任務(wù)課件，把實(shí)驗(yàn)問題、待解決的各項(xiàng)任務(wù)都列入課件。發(fā)布任務(wù)之后，教師應(yīng)提供相應(yīng)的資源和器材，組織學(xué)生結(jié)成5～6 人的小組，圍繞任務(wù)的目標(biāo)和要求，合作開展方案設(shè)計(jì)、實(shí)踐操作等探究活動。如在關(guān)于測定電池的電動勢和內(nèi)阻的物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)中，教師用預(yù)先編制好的PPT 課件發(fā)布實(shí)驗(yàn)任務(wù)：①探討測量電池電動勢和內(nèi)阻的常用方法。②基于伏安法設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案。③動手操作、測得實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)。④使用圖像法處理實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)。學(xué)生接到任務(wù)后，立即分組協(xié)作展開實(shí)驗(yàn)探究，對于任務(wù)①和任務(wù)②，各組討論后反饋：測量電池電動勢和內(nèi)阻的常用方法有伏安法、伏阻法和安阻法三種；基于伏安法的實(shí)驗(yàn)方案，我們需要用到馬鈴薯、電池、開關(guān)、電流表、電壓表、導(dǎo)線等器材；操作流程是把導(dǎo)線插入馬鈴薯，接通電路、滑動變阻器，待示數(shù)穩(wěn)定后讀取電流和電壓數(shù)據(jù)，反復(fù)操作記錄多組數(shù)據(jù)備用［4］。教師讓各小組復(fù)核實(shí)驗(yàn)方案，并在達(dá)成共識后把實(shí)驗(yàn)器材分發(fā)下去，由學(xué)生按照方案正式操作實(shí)驗(yàn)。在各組操作探究的期間，教師需要提醒學(xué)生，馬鈴薯電池正極附近會析出氣體，盡量在內(nèi)阻發(fā)生較大變化之前結(jié)束測量，準(zhǔn)確記錄每次操作的數(shù)據(jù)。對于任務(wù)④的解決，教師可以引導(dǎo)各組學(xué)生根據(jù)測得的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，合作討論相關(guān)公式和電路U-I圖像的畫法，學(xué)生順利地作出伏安特性曲線圖。這樣通過開展任務(wù)探究，學(xué)生能夠圓滿解決本節(jié)物理實(shí)驗(yàn)課的四個(gè)關(guān)鍵問題，同時(shí)形成實(shí)驗(yàn)探究與協(xié)作學(xué)習(xí)的能力。

（四）適度指導(dǎo)，幫扶學(xué)生完成實(shí)驗(yàn)

高中物理實(shí)驗(yàn)探究強(qiáng)調(diào)嚴(yán)謹(jǐn)性，每一個(gè)微小的失誤都可能引發(fā)實(shí)驗(yàn)失敗或結(jié)果失準(zhǔn)。因此，在新課標(biāo)下的物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)中，教師應(yīng)該立足主導(dǎo)地位，密切關(guān)注學(xué)生的探究和操作過程，適度給予指導(dǎo)和點(diǎn)撥，避免學(xué)生陷入誤區(qū)，從而幫扶學(xué)生高質(zhì)量地完成實(shí)驗(yàn)。

在實(shí)施物理實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)時(shí)，教師應(yīng)該把控好指導(dǎo)的時(shí)機(jī)和度量，平衡指導(dǎo)和學(xué)生獨(dú)立思考、自主實(shí)踐的關(guān)系。對于學(xué)生能夠合作解決的問題，教師無須過多介入，只需要在學(xué)生遭遇認(rèn)知障礙或者忽略一些實(shí)驗(yàn)操作要點(diǎn)時(shí)加強(qiáng)指導(dǎo)和校正，采用問題啟發(fā)法或手動示范法向?qū)W生滲透實(shí)驗(yàn)思路和操作技術(shù)，避免影響最終的實(shí)驗(yàn)成果和結(jié)論。如在關(guān)于平拋運(yùn)動的物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)中，學(xué)生以分組研討的形式，決定利用追蹤法逐點(diǎn)描出小球運(yùn)動的軌跡，并制定相關(guān)的實(shí)驗(yàn)方案。教師提供斜槽、小球、方木板、圖釘、坐標(biāo)紙、重垂線、刻度尺等器材。實(shí)驗(yàn)操作有兩項(xiàng)要點(diǎn)：一個(gè)是安裝調(diào)平，另一個(gè)是確定球的位置。在學(xué)生合作實(shí)操的過程中，教師應(yīng)該巡堂觀察，如果發(fā)現(xiàn)學(xué)生存在不規(guī)范的操作，必須及時(shí)指導(dǎo)和糾正。比如某小組的安裝調(diào)平?jīng)]有做好，教師應(yīng)該指導(dǎo)學(xué)生把帶有斜槽軌道的木板固定在實(shí)驗(yàn)桌上，使木板末端伸出桌面外，軌道末端切線水平［5］。再如，某小組在確定球的位置時(shí)，拋出小球的力度、速度過大，導(dǎo)致小球通過的位置不準(zhǔn)，這時(shí)教師需要指導(dǎo)學(xué)生把小球從斜槽某一位置由靜止滑下，小球從軌道的末端射出，用眼睛粗略地確定小球平拋運(yùn)動的路線，再用鉛筆較準(zhǔn)確地描出小球通過的位置，把具體的位置點(diǎn)標(biāo)記在坐標(biāo)紙上，用同樣的方法確定軌跡上其他各點(diǎn)的位置，繼而取下坐標(biāo)紙，把所有位置點(diǎn)用平滑的曲線連起來，得到小球平拋運(yùn)動的軌跡。接下來，教師再指導(dǎo)各組應(yīng)用實(shí)驗(yàn)所得的坐標(biāo)圖計(jì)算出小球做平拋運(yùn)動的初速度，驗(yàn)證平拋運(yùn)動軌跡是拋物線，這樣通過適度指導(dǎo)，學(xué)生能夠了解實(shí)驗(yàn)操作中的注意事項(xiàng)，并精準(zhǔn)得出實(shí)驗(yàn)結(jié)論。

（五）評價(jià)反饋，查補(bǔ)實(shí)驗(yàn)教學(xué)缺漏

在教學(xué)的過程中，評價(jià)反饋是不可或缺的流程。每個(gè)學(xué)生對實(shí)驗(yàn)知識技能的接受程度不同，還會在學(xué)習(xí)的過程中出現(xiàn)新問題。因此在結(jié)束實(shí)驗(yàn)探究之后，教師應(yīng)該跟進(jìn)開展評價(jià)反饋，引導(dǎo)學(xué)生互評實(shí)驗(yàn)表現(xiàn)，把新問題反饋出來集中討論，從而查補(bǔ)實(shí)驗(yàn)教學(xué)缺漏，完善學(xué)生的物理認(rèn)知體系。

在基于物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)開展評價(jià)反饋時(shí)，教師應(yīng)該延續(xù)小組合作的模式，讓學(xué)生進(jìn)行組際、個(gè)人之間的互評活動。主要評價(jià)內(nèi)容是聯(lián)系物理實(shí)驗(yàn)的過程和結(jié)論，互評實(shí)驗(yàn)猜想、實(shí)驗(yàn)方案、操作手法、實(shí)驗(yàn)記錄中的優(yōu)點(diǎn)和不足，提醒學(xué)生摘記有價(jià)值的探究技巧和方法，爭取在下次實(shí)驗(yàn)時(shí)化為己用。對于評價(jià)所暴露出的不足，教師可以讓學(xué)生深入地交流，討論不足的成因，共同研究改進(jìn)和規(guī)避策略?；ピu活動結(jié)束后，教師再鼓勵(lì)學(xué)生反饋實(shí)驗(yàn)問題，包括對實(shí)驗(yàn)原理和流程存在的困惑，以及探究中產(chǎn)生的新問題。對于簡單問題，教師可以讓學(xué)生在小組內(nèi)部相互解答和消化，依靠組內(nèi)成員力量無法解釋的難點(diǎn)問題，讓學(xué)生記錄、匯總，由教師答疑解惑，把實(shí)驗(yàn)遺留的難點(diǎn)問題逐一擊破。這樣通過開展評價(jià)反饋，學(xué)生就能互鑒實(shí)驗(yàn)探究經(jīng)驗(yàn)，養(yǎng)成質(zhì)疑、反思的優(yōu)秀品質(zhì)，從而達(dá)成物理實(shí)驗(yàn)課的三維目標(biāo)［6］。

三、結(jié)語

總而言之，實(shí)驗(yàn)教學(xué)是提升學(xué)生物理核心素養(yǎng)的主要途徑，在新課標(biāo)下實(shí)施高中物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)，應(yīng)該堅(jiān)持興趣、合作、指導(dǎo)三個(gè)基本原則。教師必須樹立以生為本的理念，根據(jù)物理實(shí)驗(yàn)課程目標(biāo)和學(xué)情特點(diǎn)創(chuàng)設(shè)真實(shí)的情境，引出物理實(shí)驗(yàn)課題；依托虛擬仿真技術(shù)，實(shí)施演示實(shí)驗(yàn)；開展任務(wù)探究活動，組織學(xué)生合作實(shí)驗(yàn)；適度參與指導(dǎo)和點(diǎn)撥，幫扶學(xué)生規(guī)范、嚴(yán)謹(jǐn)?shù)赝瓿蓪?shí)驗(yàn)；跟進(jìn)評價(jià)反饋，促進(jìn)學(xué)生經(jīng)驗(yàn)共享、查缺補(bǔ)漏，從而促進(jìn)學(xué)生對物理實(shí)驗(yàn)知識技能的深透掌握。