朱才順

【摘 ?要】針對目前任務更重、教學要求更高的高中物理實驗，物理教師要總結實驗教學經驗，整合教學理念和資源，設計更優(yōu)的發(fā)展環(huán)境，培養(yǎng)學生綜合能力。其中，實驗探究能力對學生有非常重要的作用，如提升學生學習效率，提升學生經驗內化效果等，因此探究學生實驗探究能力具有現實而積極的意義。據此，為探究該項能力具體培養(yǎng)措施，結合相關教學經驗和實踐成果，以實驗探索能力培養(yǎng)概念和意義為著力點，探究其具體培養(yǎng)方式，以供參考。

【關鍵詞】高中物理；實驗；探究能力；培養(yǎng)

實驗探索能力作為學生了解高中物理概念、知識的關鍵，能夠提升學生的學習效果，降低學生課堂知識學習難度，提升教師教學效果。尤其在現行更高要求和標準環(huán)境下，通過強化學生實驗探究能力，還能有效滲透學科素養(yǎng)，助力學生個性發(fā)展、綜合發(fā)展和全面發(fā)展，甚至優(yōu)化學生學科學習觀念等。據此，有必要探究高中物理實驗能力培養(yǎng)的路徑。

一、高中物理實驗探索能力培養(yǎng)概念及價值

結合高中物理實驗要求、教學任務等要素看，實驗探索能力培養(yǎng)主要是指教師基于實驗內容，堅持學生中心，以學生思維能力、動手能力、遷移能力為中心，為學生營造適應性強的發(fā)展環(huán)境，以讓學生形成正確的實驗探索觀念、習慣、行為等。由此，實驗探索能力培養(yǎng)具有適應性、合理性、系統(tǒng)性等特征，其中適應性主要是指教學內容要適應學生和教材教學內容，如適應學生基礎能力、情感需求等。合理性實驗方式內容要合理，既不能超過學生能力，又不能太過簡單，以避免影響學生實驗探究觀念。系統(tǒng)性要求教師在設計實驗培養(yǎng)環(huán)境時，要注意知識與技能的銜接，要把控知識、經驗、情感同學生的交互，以讓學生形成的知識更具

體系。

基于高中物理實驗探究能力培養(yǎng)有效經驗，其培養(yǎng)意義非凡。首先，有助于教師的教。一是能夠降低教師課程教學難度。通過培養(yǎng)學生實驗探索能力，能夠讓學生形成物理學科學習思維，即對知識和概念擁有探索意識，繼而更好地配合教師課堂教學，汲取知識經驗。二是能夠加快教師發(fā)展速度。由于學生實驗探索能力的培養(yǎng)需要教師深入學生群體，分析實驗有效表現形式，優(yōu)化實驗過程，創(chuàng)新實驗形式，從而會直接提升教師素養(yǎng)和教學技能。如更加科學地觀察和記錄學生實驗表現，并給予科學的評價等。其次，有助于學生的學。一是有益于學生高中物理知識的汲取和內化。物理實驗探索能力能讓學生深入物理知識要素內涵，并遷移其中關鍵知識，繼而全面提升自身學科素養(yǎng)和能力，促使學生擁有更好的學習效果。例如，學生結合實驗探索方式，解決現實生活問題。二是可實現學生本我思維能力的發(fā)展。物理實驗探索能力的本質是學生立足自身對物理知識的理解、認知、邏輯思維，探究高中物理知識脈絡，而這一過程便會逐漸鍛煉和提升學生的物理邏輯思維能力。

二、高中物理實驗課程提升學生探究能力路徑探究

盡管高中學生思維、能力等要素相較于小學和初中有了較大的提升，但是從細化角度看，學生主觀能力較差，加之高中物理難度較大，若教師未重視實驗教學環(huán)境的有序建設，必然會影響學生各項實驗能力的提升。據此，結合相關經驗，認為應從實驗的趣味性、創(chuàng)新實驗形式、明確實驗目的、實驗分層等層面出發(fā)，架設良性學習環(huán)境。

（一）基于趣味性實驗提升學生實驗探究能力

經驗表明，趣味性強實驗能夠激發(fā)學生實驗參與興趣，讓其主動、積極地探究實驗線索，繼而更加快速地將實驗知識內化于心，更快地提升實驗探究能力。因此，相關教師要研究哪些元素既符合實驗內容，又能適應學生多元而豐富的興趣需求。首先，教師要改變原教學方式，給出主題讓學生基于學習內容，自主設計實驗內容和方向，這樣不僅能夠提升實驗主題地位，還能讓學生在探究實驗內容、方式、器材過程中，得到成長。其次，要基于學生興趣，設計針對性強的實驗探究內容。教師要深入學生群體，了解不同學生不同的興趣，設計趣味性強、空間強、感受性強的實驗內容，如班級中大部分男生以及部分女生對運動感興趣，此時可設計室外實驗探索方式。

以室外運動實驗為例。在慣性實驗探究中，讓學生嘗試在較快速度下嘗試停下。或讓學生以一個人或多個人推動一個較重的物體，然后拋出探究內容，為什么跑步速度越快，就越難停下來？為什么推動物體剛開始需要花費的力氣更多？在這些具有趣味、探索性強的內容下，學生會主動、積極地探索慣性內容，且獲得探究能力。此外，在開展這類探究實驗時，可聯(lián)動班級體育課程進行，這樣不僅能夠保障學生的安全，而且能達到多學科融合的目的。

（二）基于實驗內容創(chuàng)新實驗形式

現代高中物理的探索能力，不是簡單地模仿教師實驗步驟重復實驗過程，而是要求學生結合自身學習經驗和能力，探索實驗的其他不同表現形式，即創(chuàng)新實驗形式。究其原因，若不基于實驗培養(yǎng)學生遷移探索思維，那么可能導致其在遇到難度較大的實驗時，會出現掌握難、理解難、探究難等問題。因此，為避免這一情況，教師在設計實驗內容或方式過程中，要重視實驗內容的重構、完善，并優(yōu)化和創(chuàng)新，如在學生能力基礎上簡化實驗流程，改變實驗方向等，以在搭建直觀、系統(tǒng)實驗環(huán)境時，提升學生學習質量和效率。

以電流表改裝電壓表為例，在探究該實驗經驗時，基于學生理解和認知能力，可簡化實驗流程，在學生完成實驗后，可讓學生嘗試將其改裝為歐姆表等。這樣不僅能鞏固知識技能，而且能有效引導學生形成正確的物理學習思維，即靈活運動相關能力，進行知識和技能遷移等。同時，改裝也更具挑戰(zhàn)性，能夠滿足學生更深、更遠的發(fā)展需求。再如，在頻率概念探究實驗中，教師可讓學生用一張硬紙板，將其伸入自行車后輪中，然后慢慢轉動車輪，讓學生感受不同速度下聲調的變化情況，這樣不僅能夠讓聲調實驗更加直觀，而且能活躍實驗氣氛，繼而讓學生更積極和主動地探究相關內容。

（三）基于學生需求強化實驗表現

目前，提升學生實踐能力，讓學生在探索能力基礎上形成經驗、技能構架，最關鍵的是讓學生了解實驗方向、實驗目的、實驗形式或實驗中相關經驗的聯(lián)合使用等。基于此，在提升學生探究能力時，教師要重視實驗前置工作的設計，既要更加系統(tǒng)、全面地展示實驗相關信息，避免學生偏離實驗方向，以更好地培養(yǎng)學生實驗探究能力。第一，要搭建直觀體驗環(huán)境。教師在實驗前應利用現代教育教具，用圖片、思維導圖、動圖、實驗視頻、相關趣味補充資料等，引導學生自主分析實驗需要探究的問題，然后教師再加以指正，以提升學生課堂地位，培養(yǎng)其探索素養(yǎng)。例如，向心力大小表達式探索實驗中，讓學生觀看餐桌上圓形轉盤構成，然后展示其運動效果。并在此基礎上，展示向心力演示器，讓學生思考探究方向和內容，這樣除了能夠展示實驗探究過程、相關設備，還能讓學生結合以往實驗經驗，了解本實驗的探究方向，繼而提升本實驗最終教學效果。第二，要走出傳統(tǒng)實驗設備，為學生架設更加鮮明的實驗感受環(huán)境。仍以向心力實驗探究為例，為讓學生感受本實驗的魅力，在學生完成基本實驗后，可讓學生將課本置于光滑的實驗桌，用手指給課本動力，讓課本轉動起來，讓學生對本實驗擁有更佳的感受。再如，可讓學生用小球和繩子做一個單擺，感受向心力作用下小球的變化情況，這樣不僅能夠改變學生實驗探究觀念，而且能發(fā)展學生的實驗探究思維。

（四）基于學生差異進行分層目標探索

高中物理本身具有一定難度，學生學習難度較大。而在學生認知、學習能力等基礎上，其發(fā)展必然會出現差異化，為確保所有學生的實驗探索能力均有所提升，均對物理學習擁有動力，一方面教師要鼓勵學生，另一方面教師要基于實驗情況進行科學分層。首先，教師要總結教學經驗，圍繞教學目標，立足學生差異化發(fā)展情況，結合學生實驗探索中的實際情況，設計分層教學目標。同時，結合學生在實驗探索中的表現情況，微調學生探索目標，如基于實驗難度、學生實驗表現等，強化、弱化不同層次學生實驗探索目標，以讓實驗目標能夠適應學生發(fā)展情況。其次，教師除了要結合實驗經驗滲透要素設計實驗方式，還應結合學生實驗探索能力各項需求，完善教學目標，如探索素養(yǎng)、個性探索能力等。最后，教師要全面了解各個層次學生對自身的期許、不足，并以實驗方式予以回應，以提升學生發(fā)展效果，如通過問卷調查、直接談話等方式，了解學生發(fā)展情況，以保障分層實驗探索環(huán)境營造的科學性。

以高中“牛頓第一定律”探索實驗為例，該實驗要求學生掌握物體運動不需要力來維系，在外力的作用下物體的方向或速度會有所改變。據此，為讓不同層次學生在探索中均有所發(fā)展，教師要結合實驗目的和要求，將學生分為基礎層、中間層、拔高層等，其中基礎層主要是探究目標為依據實驗流程，鞏固牛頓第一定律概念等；中間層，要基于教師拋出的實驗問題串，在實驗中討論物體運動不需要力作用的特殊情況，如推動滑塊和彈開滑塊時小球的變化情況等；拔高層，除了要讓其結合相關實驗探索本實驗要點，還應讓其結合生活經驗，試驗該定律在日常生活中的應用。此外，在實驗過程中，教師要密切觀察、記錄、分析學生表現，并適當強化不同層次學生的實驗探索目標。這樣，不僅能讓學生擁有明確的發(fā)展方向，還能讓其在探索中形成更優(yōu)的探索觀念和思想。

綜上所述，在現代高中物理教學過程中，實驗探究能力的培養(yǎng)對學生的深化發(fā)展和教師知識滲透而言有非凡的價值和意義，相關教師要對其予以高度重視，并不斷依據學生成長規(guī)律，調整自身教學內容和方向，填補自身教育教學技能和素養(yǎng)空白，以為學生發(fā)展奠定良好基礎。同時，也要結合各項教學經驗，探究適應性更強的培養(yǎng)方式。

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