中圖分類號：G632 文獻標識碼：A文章編號：1008-0333（2025）21-0082-03

基于探究式學習的高中物理實驗教學改革，是順應(yīng)當代教育理念的重要實踐路徑.物理學科的核心目標在于培養(yǎng)學生通過實踐探索自然規(guī)律的能力，而探究式學習能夠讓學生在問題驅(qū)動的情境中主動構(gòu)建知識體系，從而提升學習的深度與廣度.這種教學模式突出學生的主體地位，通過實驗設(shè)計、數(shù)據(jù)分析和規(guī)律總結(jié)等環(huán)節(jié)，培養(yǎng)其科學思維與實踐能力，同時激發(fā)其對物理現(xiàn)象的好奇心與求知欲.此外，探究式實驗的過程注重科學方法的運用，使學生在動手實踐中鍛煉邏輯推理能力、批判性思維及團隊協(xié)作能力，其優(yōu)勢在于將理論學習與實踐應(yīng)用緊密結(jié)合，為學生適應(yīng)未來多變的科技社會提供了重要支持，同時推動高中物理教學向更高層次發(fā)展

1 探究式學習在高中物理實驗教學中的獨特優(yōu)勢

1. 1 激發(fā)學生的學習興趣與探究欲望

探究式學習通過強調(diào)學生的主體地位和學習過程中的體驗感，使物理實驗課堂散發(fā)出極強的吸引力.在物理實驗中，學生面對富有挑戰(zhàn)性的問題和未知現(xiàn)象，會自然產(chǎn)生認知沖突，這種沖突促使他們?nèi)ニ伎棘F(xiàn)象背后的原因，并嘗試通過實驗操作找到答案.與此同時，探究式學習通過引導學生提出問題、設(shè)計方案以及討論結(jié)果的方式，使其體驗到發(fā)現(xiàn)知識的樂趣和學習過程充滿探索的快感和成就感.學習興趣的激發(fā)不僅體現(xiàn)在課堂的即時效果上，還對學生的長期學習態(tài)度和探究精神產(chǎn)生深遠影響」.

1. 2 培養(yǎng)學生的科學素養(yǎng)與創(chuàng)新能力

探究式學習將科學方法論融入物理實驗教學，為學生的科學素養(yǎng)和創(chuàng)新能力提供了系統(tǒng)化的培養(yǎng)路徑.通過親歷實驗設(shè)計與實施的過程，學生逐漸掌握科學探究的完整框架，包括問題識別、假設(shè)構(gòu)建、變量控制、數(shù)據(jù)采集與分析等核心環(huán)節(jié).這種實踐不僅有助于學生形成嚴謹?shù)目茖W思維方式，還能幫助他們理解科學知識的本質(zhì)一知識并非權(quán)威結(jié)論的簡單傳遞，而是通過反復驗證和推翻假設(shè)逐步建立的.更重要的是，探究式學習鼓勵學生在實驗中突破固定的框架，嘗試多種可能性，通過大膽假設(shè)和創(chuàng)新性思考找到解決問題的路徑.這種以開放性和多樣性為導向的教學模式，為學生創(chuàng)新能力的提升提供了重要契機.科學素養(yǎng)與創(chuàng)新能力的結(jié)合使學生不僅能夠深刻理解物理學科的核心理念，還能在學習與生活中展現(xiàn)出卓越的綜合素質(zhì)

2 傳統(tǒng)實驗教學模式對學生探究能力發(fā)展的制約

2.1 實驗教學目標側(cè)重驗證性，忽視探究性

當前高中物理實驗教學中，部分目標的設(shè)定往往偏重驗證性，過于強調(diào)對已有理論的佐證，而忽視了實驗作為科學探究核心環(huán)節(jié)的本質(zhì)功能.這種設(shè)計傾向于以既定的結(jié)論為導向，使實驗成為知識體系的附屬部分，而非科學思維的起點.驗證性目標的主導地位直接限制了部分學生在實驗中提出新問題、設(shè)計新方案的可能性，從而抑制了其科學思維的發(fā)散，尤其是在實驗步驟和結(jié)果被標準化的前提下，部分學生的學習行為趨于機械化，實驗的教育價值被削弱為單一的操作訓練.這種模式忽略了探究性實驗對培養(yǎng)學生提出假設(shè)、分析變量、評估數(shù)據(jù)等能力的重要作用，更沒有為學生提供充分的空間去經(jīng)歷科學研究的動態(tài)過程，長此以往，探究意識的缺失將難以培養(yǎng)他們對物理現(xiàn)象的敏銳洞察力，

2.2 實驗教學過程以教師為中心，學生參與度低

物理實驗教學長期以來以教師為中心，課堂呈現(xiàn)出“講解一操作一總結(jié)”的固定模式，學生在這一過程中更多扮演執(zhí)行者的角色，缺乏對實驗全局的掌控權(quán)和主動權(quán).這種教學方式雖然強調(diào)教師在知識傳遞中的主導作用，卻忽略了學生作為學習主體在實驗中的深度參與[2].部分教師通常根據(jù)教材要求設(shè)置實驗?zāi)繕撕土鞒?，學生被動接受預設(shè)內(nèi)容，實驗過程被壓縮為對既定步驟的機械重復，而非探索未知的動態(tài)過程.可以說，參與度的低下不僅削弱了學生對實驗的興趣，也直接影響了其科學探究能力的形成，從而阻礙了其批判性思維和協(xié)作能力的全面發(fā)展.

3基于探究式學習的高中物理實驗教學改革路徑

3.1 建構(gòu)分層遞進的實驗探究任務(wù)鏈

在高中物理實驗教學改革中，構(gòu)建科學的任務(wù)鏈是提升探究效果的關(guān)鍵.任務(wù)鏈的設(shè)計應(yīng)體現(xiàn)層次性和邏輯性，從基礎(chǔ)實驗技能到綜合探究能力逐步遞進，既關(guān)注知識的內(nèi)在聯(lián)系，也注重思維能力的漸進培養(yǎng).例如，在教學“加速度”時，教師可以為學生布置基礎(chǔ)任務(wù)，明確目標是通過打點計時器測量小車的加速度，幫助學生熟悉實驗器材的使用和數(shù)據(jù)采集方法.在學生掌握基本操作后，教師可以進一步提出進階任務(wù)，要求學生改變小車的質(zhì)量或作用力，通過設(shè)置不同實驗條件探究加速度與質(zhì)量、拉力之間的量化關(guān)系，并通過數(shù)據(jù)處理得出規(guī)律.同時，教師可以要求學生用圖像法展示數(shù)據(jù)趨勢，以培養(yǎng)他們分析問題的能力.為提升學生的綜合能力，教師還可設(shè)計拓展任務(wù)，鼓勵學生嘗試多變量控制實驗，驗證在復雜條件下的加速度規(guī)律，并通過實驗報告清晰表達結(jié)論及過程.在這一過程中，學生由基礎(chǔ)測量逐漸過渡到分析和建模，并通過任務(wù)鏈的層層遞進形成對加速度本質(zhì)的深刻理解，這種設(shè)計既關(guān)注了不同水平學生的需求，又注重培養(yǎng)其高階思維能力，讓探究過程更有條理性和挑戰(zhàn)性

3.2 打造開放互動的實驗探究情境

實驗情境的開放性與互動性直接關(guān)系到探究活動的深度.科學的教學情境需要以真實問題為驅(qū)動，營造多維開放的實驗環(huán)境，為學生提供自由探索與嘗試的空間.開放性不僅體現(xiàn)在實驗問題的靈活性上，還包括實驗資源的多樣化與使用方式的自主化與此同時，互動性是情境設(shè)計的重要組成部分，學生與教師、學生之間的協(xié)作探討能夠有效促進知識的生成與共享.在這種情境中，動態(tài)調(diào)整實驗方案、質(zhì)疑與反思成為常態(tài)，從而推動學生在多輪探究中不斷深化對物理概念和規(guī)律的理解.例如，在教學“自由落體運動”一課時，教師可以在課堂開始時向?qū)W生提出核心問題：如何用手邊的日常工具精確測量自由落體加速度？并鼓勵學生跳出傳統(tǒng)實驗框架，設(shè)計個性化的解決方案[3].然后教師可以提供簡單器材，如手機、慢動作拍攝軟件、卷尺、秒表和不同材質(zhì)的小球，鼓勵學生以小組為單位探討實驗方案.在實驗中，學生可以使用手機拍攝小球的下落過程，通過視頻分析軟件提取位移和時間數(shù)據(jù)，獲得加速度值.教師在學生操作過程中需要靈活介入，針對問題提出啟發(fā)性建議，如“如何減小空氣阻力對實驗結(jié)果的影響”或“如何保證起始位置的精確性”，讓學生在互動中不斷完善實驗設(shè)計，并通過組間交流相互學習創(chuàng)新方案.實驗結(jié)束后，每組展示自己的數(shù)據(jù)與分析過程，教師帶領(lǐng)全班討論實驗結(jié)果與誤差來源，在此過程中，學生不僅學會了多工具協(xié)同的研究方法，還在團隊協(xié)作中提升了問題解決能力和獨立思考意識.

3.3 優(yōu)化實驗探究評價反饋機制

科學的評價反饋機制是提升探究式教學質(zhì)量的重要保障.評價應(yīng)注重過程性與綜合性，圍繞學生的實驗設(shè)計、數(shù)據(jù)處理、問題解決等多個維度展開，避免單純以結(jié)果為導向.反饋方式需強調(diào)針對性與及時性，通過量化分析與質(zhì)性評估相結(jié)合，幫助學生明確自身的優(yōu)勢與不足.同時，評價應(yīng)致力于引導學生反思探究過程中的思維路徑和方法選擇，從而實現(xiàn)其能力的全面提升.有效的反饋還需注重學生間的互評與自評，形成多維度的評價體系，以此增強學生的學習主體性與內(nèi)驅(qū)力.例如，在教學“摩擦力”一課時，教師可以鼓勵學生自主設(shè)計實驗方案，測量不同接觸面間的摩擦系數(shù)，并要求學生在方案中明確設(shè)置變量、控制條件和測量方法.實驗完成后，教師可以對學生的設(shè)計和結(jié)果進行多維度評價.對于能夠精準控制變量的學生，教師在課堂上予以肯定，并引導他們進一步思考如何優(yōu)化實驗方案；對于實驗數(shù)據(jù)誤差較大的學生，教師通過個別交流，幫助他們分析誤差來源，如受力分析是否全面或?qū)嶒灢僮魇欠翊嬖谄?此外，教師還要注重引導學生進行組間交流，通過對比不同實驗方案，學生能夠意識到思路的多樣性和實驗方法的改進空間.評價過程中，教師不僅要關(guān)注實驗結(jié)果的準確性，還要對學生的思維過程、團隊分工和問題解決能力進行點評，讓學生在全方位反饋中明確自身不足并積極改進，使其將探究過程視為持續(xù)改進的循環(huán)，從而提升學習的深度和實驗的科學性.

3.4構(gòu)建多維聯(lián)動的實驗探究平臺

多維聯(lián)動的實驗平臺是實現(xiàn)物理實驗教學現(xiàn)代化的重要支持.平臺的構(gòu)建應(yīng)注重技術(shù)與資源的整合，通過實體實驗與虛擬仿真相結(jié)合的方式，拓展實驗教學的深度與廣度.聯(lián)動性是平臺的核心特征，教學資源、師生互動以及跨學科資源的融合能夠形成高效協(xié)同的學習網(wǎng)絡(luò).平臺還應(yīng)提供開放的實驗數(shù)據(jù)共享系統(tǒng)和智能分析工具，為學生的個性化探究提供支持.例如，在教學“牛頓第一定律”一課時，在課堂實驗環(huán)節(jié)，教師可以指導學生利用氣墊導軌模擬接近無摩擦的運動環(huán)境，觀察物體在無外力作用下的勻速直線運動狀態(tài)，初步驗證牛頓第一定律.接著，教師可以進一步引導學生登錄虛擬實驗平臺，通過模擬理想條件下的物體運動，調(diào)整參數(shù)如質(zhì)量、初速度等，驗證定律的適用性.在此基礎(chǔ)上，教師可以組織學生將課堂實驗結(jié)果與虛擬實驗結(jié)果進行對比，分析現(xiàn)實實驗中摩擦力和空氣阻力對運動狀態(tài)的影響.此外，教師還可以開放線上討論平臺，鼓勵學生上傳實驗數(shù)據(jù)及誤差分析，借助同伴評論和教師指導，發(fā)現(xiàn)自身實驗設(shè)計的優(yōu)缺點.通過這種課堂、虛擬平臺與線上討論結(jié)合的多維聯(lián)動方式，學生能夠從不同視角驗證理論的普適性，同時更深刻地理解理想模型與實際實驗之間的差異，以此提升實驗教學的廣度，強化學生的批判性思維和科學探究能力

4結(jié)束語

基于探究式學習的高中物理實驗教學改革，深化了學生對物理規(guī)律的理解，注重思維的培養(yǎng)與實踐能力的同步提升.通過構(gòu)建以問題為導向的實驗體系，學生在主動探索中形成了科學思維和創(chuàng)新意識，同時增強了學習的內(nèi)生動力與現(xiàn)實關(guān)聯(lián).這一模式不僅拓寬了學生的認知視野，還為物理教育改革提供了新的發(fā)展路徑

參考文獻：

[1］蘇瑞.研究性學習在高中物理實驗課中的應(yīng)用[J].教師博覽，2024（36）：56-58.

[2］吝曉茹.基于標準化的高中物理實驗教學流程優(yōu)化研究[J].中國品牌與防偽，2024（11）：167-168.

[3］蔡曉旭.指向科學探究的項目式學習在高中物理教學中的應(yīng)用[D].呼和浩特：內(nèi)蒙古師范大學，2023.

[責任編輯：李 璟]