朱才順

【摘 ?要】針對目前任務(wù)更重、教學(xué)要求更高的高中物理實驗，物理教師要總結(jié)實驗教學(xué)經(jīng)驗，整合教學(xué)理念和資源，設(shè)計更優(yōu)的發(fā)展環(huán)境，培養(yǎng)學(xué)生綜合能力。其中，實驗探究能力對學(xué)生有非常重要的作用，如提升學(xué)生學(xué)習(xí)效率，提升學(xué)生經(jīng)驗內(nèi)化效果等，因此探究學(xué)生實驗探究能力具有現(xiàn)實而積極的意義。據(jù)此，為探究該項能力具體培養(yǎng)措施，結(jié)合相關(guān)教學(xué)經(jīng)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(guān)鍵詞】高中物理；實驗；探究能力；培養(yǎng)

實驗探索能力作為學(xué)生了解高中物理概念、知識的關(guān)鍵，能夠提升學(xué)生的學(xué)習(xí)效果，降低學(xué)生課堂知識學(xué)習(xí)難度，提升教師教學(xué)效果。尤其在現(xiàn)行更高要求和標(biāo)準(zhǔn)環(huán)境下，通過強化學(xué)生實驗探究能力，還能有效滲透學(xué)科素養(yǎng)，助力學(xué)生個性發(fā)展、綜合發(fā)展和全面發(fā)展，甚至優(yōu)化學(xué)生學(xué)科學(xué)習(xí)觀念等。據(jù)此，有必要探究高中物理實驗?zāi)芰ε囵B(yǎng)的路徑。

一、高中物理實驗探索能力培養(yǎng)概念及價值

結(jié)合高中物理實驗要求、教學(xué)任務(wù)等要素看，實驗探索能力培養(yǎng)主要是指教師基于實驗內(nèi)容，堅持學(xué)生中心，以學(xué)生思維能力、動手能力、遷移能力為中心，為學(xué)生營造適應(yīng)性強的發(fā)展環(huán)境，以讓學(xué)生形成正確的實驗探索觀念、習(xí)慣、行為等。由此，實驗探索能力培養(yǎng)具有適應(yīng)性、合理性、系統(tǒng)性等特征，其中適應(yīng)性主要是指教學(xué)內(nèi)容要適應(yīng)學(xué)生和教材教學(xué)內(nèi)容，如適應(yīng)學(xué)生基礎(chǔ)能力、情感需求等。合理性實驗方式內(nèi)容要合理，既不能超過學(xué)生能力，又不能太過簡單，以避免影響學(xué)生實驗探究觀念。系統(tǒng)性要求教師在設(shè)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(jīng)驗、情感同學(xué)生的交互，以讓學(xué)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(jīng)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(xué)難度。通過培養(yǎng)學(xué)生實驗探索能力，能夠讓學(xué)生形成物理學(xué)科學(xué)習(xí)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(xué)，汲取知識經(jīng)驗。二是能夠加快教師發(fā)展速度。由于學(xué)生實驗探索能力的培養(yǎng)需要教師深入學(xué)生群體，分析實驗有效表現(xiàn)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(xué)技能。如更加科學(xué)地觀察和記錄學(xué)生實驗表現(xiàn)，并給予科學(xué)的評價等。其次，有助于學(xué)生的學(xué)。一是有益于學(xué)生高中物理知識的汲取和內(nèi)化。物理實驗探索能力能讓學(xué)生深入物理知識要素內(nèi)涵，并遷移其中關(guān)鍵知識，繼而全面提升自身學(xué)科素養(yǎng)和能力，促使學(xué)生擁有更好的學(xué)習(xí)效果。例如，學(xué)生結(jié)合實驗探索方式，解決現(xiàn)實生活問題。二是可實現(xiàn)學(xué)生本我思維能力的發(fā)展。物理實驗探索能力的本質(zhì)是學(xué)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(luò)，而這一過程便會逐漸鍛煉和提升學(xué)生的物理邏輯思維能力。

二、高中物理實驗課程提升學(xué)生探究能力路徑探究

盡管高中學(xué)生思維、能力等要素相較于小學(xué)和初中有了較大的提升，但是從細化角度看，學(xué)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(xué)環(huán)境的有序建設(shè)，必然會影響學(xué)生各項實驗?zāi)芰Φ奶嵘?。?jù)此，結(jié)合相關(guān)經(jīng)驗，認為應(yīng)從實驗的趣味性、創(chuàng)新實驗形式、明確實驗?zāi)康?、實驗分層等層面出發(fā)，架設(shè)良性學(xué)習(xí)環(huán)境。

（一）基于趣味性實驗提升學(xué)生實驗探究能力

經(jīng)驗表明，趣味性強實驗?zāi)軌蚣ぐl(fā)學(xué)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(nèi)化于心，更快地提升實驗探究能力。因此，相關(guān)教師要研究哪些元素既符合實驗內(nèi)容，又能適應(yīng)學(xué)生多元而豐富的興趣需求。首先，教師要改變原教學(xué)方式，給出主題讓學(xué)生基于學(xué)習(xí)內(nèi)容，自主設(shè)計實驗內(nèi)容和方向，這樣不僅能夠提升實驗主題地位，還能讓學(xué)生在探究實驗內(nèi)容、方式、器材過程中，得到成長。其次，要基于學(xué)生興趣，設(shè)計針對性強的實驗探究內(nèi)容。教師要深入學(xué)生群體，了解不同學(xué)生不同的興趣，設(shè)計趣味性強、空間強、感受性強的實驗內(nèi)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(shè)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(xué)生嘗試在較快速度下嘗試停下?；蜃寣W(xué)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(nèi)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(nèi)容下，學(xué)生會主動、積極地探索慣性內(nèi)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(xué)生的安全，而且能達到多學(xué)科融合的目的。

（二）基于實驗內(nèi)容創(chuàng)新實驗形式

現(xiàn)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(fù)實驗過程，而是要求學(xué)生結(jié)合自身學(xué)習(xí)經(jīng)驗和能力，探索實驗的其他不同表現(xiàn)形式，即創(chuàng)新實驗形式。究其原因，若不基于實驗培養(yǎng)學(xué)生遷移探索思維，那么可能導(dǎo)致其在遇到難度較大的實驗時，會出現(xiàn)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(shè)計實驗內(nèi)容或方式過程中，要重視實驗內(nèi)容的重構(gòu)、完善，并優(yōu)化和創(chuàng)新，如在學(xué)生能力基礎(chǔ)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(xué)生學(xué)習(xí)質(zhì)量和效率。

以電流表改裝電壓表為例，在探究該實驗經(jīng)驗時，基于學(xué)生理解和認知能力，可簡化實驗流程，在學(xué)生完成實驗后，可讓學(xué)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(dǎo)學(xué)生形成正確的物理學(xué)習(xí)思維，即靈活運動相關(guān)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(xué)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(xué)生用一張硬紙板，將其伸入自行車后輪中，然后慢慢轉(zhuǎn)動車輪，讓學(xué)生感受不同速度下聲調(diào)的變化情況，這樣不僅能夠讓聲調(diào)實驗更加直觀，而且能活躍實驗氣氛，繼而讓學(xué)生更積極和主動地探究相關(guān)內(nèi)容。

（三）基于學(xué)生需求強化實驗表現(xiàn)

目前，提升學(xué)生實踐能力，讓學(xué)生在探索能力基礎(chǔ)上形成經(jīng)驗、技能構(gòu)架，最關(guān)鍵的是讓學(xué)生了解實驗方向、實驗?zāi)康?、實驗形式或?qū)嶒炛邢嚓P(guān)經(jīng)驗的聯(lián)合使用等?；诖?，在提升學(xué)生探究能力時，教師要重視實驗前置工作的設(shè)計，既要更加系統(tǒng)、全面地展示實驗相關(guān)信息，避免學(xué)生偏離實驗方向，以更好地培養(yǎng)學(xué)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(yīng)利用現(xiàn)代教育教具，用圖片、思維導(dǎo)圖、動圖、實驗視頻、相關(guān)趣味補充資料等，引導(dǎo)學(xué)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(xué)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(xué)生觀看餐桌上圓形轉(zhuǎn)盤構(gòu)成，然后展示其運動效果。并在此基礎(chǔ)上，展示向心力演示器，讓學(xué)生思考探究方向和內(nèi)容，這樣除了能夠展示實驗探究過程、相關(guān)設(shè)備，還能讓學(xué)生結(jié)合以往實驗經(jīng)驗，了解本實驗的探究方向，繼而提升本實驗最終教學(xué)效果。第二，要走出傳統(tǒng)實驗設(shè)備，為學(xué)生架設(shè)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(xué)生感受本實驗的魅力，在學(xué)生完成基本實驗后，可讓學(xué)生將課本置于光滑的實驗桌，用手指給課本動力，讓課本轉(zhuǎn)動起來，讓學(xué)生對本實驗擁有更佳的感受。再如，可讓學(xué)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(xué)生實驗探究觀念，而且能發(fā)展學(xué)生的實驗探究思維。

（四）基于學(xué)生差異進行分層目標(biāo)探索

高中物理本身具有一定難度，學(xué)生學(xué)習(xí)難度較大。而在學(xué)生認知、學(xué)習(xí)能力等基礎(chǔ)上，其發(fā)展必然會出現(xiàn)差異化，為確保所有學(xué)生的實驗探索能力均有所提升，均對物理學(xué)習(xí)擁有動力，一方面教師要鼓勵學(xué)生，另一方面教師要基于實驗情況進行科學(xué)分層。首先，教師要總結(jié)教學(xué)經(jīng)驗，圍繞教學(xué)目標(biāo)，立足學(xué)生差異化發(fā)展情況，結(jié)合學(xué)生實驗探索中的實際情況，設(shè)計分層教學(xué)目標(biāo)。同時，結(jié)合學(xué)生在實驗探索中的表現(xiàn)情況，微調(diào)學(xué)生探索目標(biāo)，如基于實驗難度、學(xué)生實驗表現(xiàn)等，強化、弱化不同層次學(xué)生實驗探索目標(biāo)，以讓實驗?zāi)繕?biāo)能夠適應(yīng)學(xué)生發(fā)展情況。其次，教師除了要結(jié)合實驗經(jīng)驗滲透要素設(shè)計實驗方式，還應(yīng)結(jié)合學(xué)生實驗探索能力各項需求，完善教學(xué)目標(biāo)，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(xué)生對自身的期許、不足，并以實驗方式予以回應(yīng)，以提升學(xué)生發(fā)展效果，如通過問卷調(diào)查、直接談話等方式，了解學(xué)生發(fā)展情況，以保障分層實驗探索環(huán)境營造的科學(xué)性。

以高中“牛頓第一定律”探索實驗為例，該實驗要求學(xué)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(jù)此，為讓不同層次學(xué)生在探索中均有所發(fā)展，教師要結(jié)合實驗?zāi)康暮鸵?，將學(xué)生分為基礎(chǔ)層、中間層、拔高層等，其中基礎(chǔ)層主要是探究目標(biāo)為依據(jù)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(jié)合相關(guān)實驗探索本實驗要點，還應(yīng)讓其結(jié)合生活經(jīng)驗，試驗該定律在日常生活中的應(yīng)用。此外，在實驗過程中，教師要密切觀察、記錄、分析學(xué)生表現(xiàn)，并適當(dāng)強化不同層次學(xué)生的實驗探索目標(biāo)。這樣，不僅能讓學(xué)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(xiàn)代高中物理教學(xué)過程中，實驗探究能力的培養(yǎng)對學(xué)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(guān)教師要對其予以高度重視，并不斷依據(jù)學(xué)生成長規(guī)律，調(diào)整自身教學(xué)內(nèi)容和方向，填補自身教育教學(xué)技能和素養(yǎng)空白，以為學(xué)生發(fā)展奠定良好基礎(chǔ)。同時，也要結(jié)合各項教學(xué)經(jīng)驗，探究適應(yīng)性更強的培養(yǎng)方式。

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