高中物理实验教学中问题解决能力的培养

为了满足物理新课程标准提出的新要求，落实“以生为本”指导思想，在教学中应注重培养学生的问题解决能力，使学生将积累的物理概念与公式迁移到生活化问题情境中加以解读，这有利于增强学生的应用意识与实践能力。实验教学是指教师通过实验的方式将物理现象直接呈现给学生，激活学生的视觉感知让其进行观察与思考，并结合教师对其中物理知识的讲解，建立概念、认知规律。实验教学表现出“探究性学习”和“实践性学习”的特质，以促进学生的独立思考、合作探究、动手实践、推理验证为主，且有助于发展学生的科学思维，能够使之更深刻地掌握物理知识的迁移运用。教师要以“问题解决”为出发点开展物理实验教学，通过创设真实问题情境，促使学生在自主设计实验、收集数据、分析验证、总结概括中，增强解决问题的能力。

一、创设探究性学习情境，在真实情境中解决问题

从高中物理课程标准中可以了解到，“探究性学习”已经成为课堂教学改革的发展核心，这是一种基于物理核心素养又展现学科特性的教学方式，整个过程以学生的独立思考、合作探究、动手实践、推理验证为主。创设探究性学习情境是实验教学的前提，教学情境可以激发学生的求知欲和好奇心，促使他们主动探究问题，并要结合生活现象作为探究主题，让学生在真实情境中探究与解决问题。

例如：在“电场”这部分内容教学中，便可以将“静电现象在生活中的应用”作为探究主题，并创设生活化情境，提出一些生活中产生静电现象的案例，让学生探究“为什么会产生静电？静电有哪些应用？”这些问题。这种生活化话题可以快速激活学生的好奇心与求知欲，使他们结合生活经验进行小组讨论，提出假设并进行实验验证，通过探究静电现象的原理以及它在生活中的应用，提升解决实际问题的能力。

二、提供多样化实验设备，在创新探索中解决问题

学生问题解决能力的提升依托于他们的知识掌握程度和迁移运用能力，在物理实验教学中则更需要实践能力和创新意识的加持。为了使学生在实验探究中能够进行创新探索，教师要为他们提供多样化的实验设备，优化资源配置，弥补传统实验的不足之处。为此，教师需要科技发展的前沿性，借助信息化教学工具构建虚拟实验，带给学生新颖的学习体验，并保障了实验过程的严谨性。

例如：在“理想斜面实验”中，教师可利用电脑软件设计实验界面，通过调整参数的方式设定理想实验环境，通过模型构建组成实验画面，模拟将小球放在理想斜面中的运动过程。虚拟实验平台中可以随意调节密度、材料、弹性、表面摩擦因数，保证实验的精准与严谨，且还可以让学生自主完成实验操作，掌握新型实验技术，在创新探索中解决问题。

三、设计丰富的实验项目，在实践操作中解决问题

实验教学的本质就是让学生形成科学探究能力，完整的科学探究能力除了具备理论性知识与推理分析能力外，还要以动手实践能力作为检验方式，在切身参与实验的过程中实现知识的内化。教师要多给学生提供自主参与实验的机会，通过亲身参与实验，将理论知识与实际操作相结合，从而提升其分析和解决问题的能力。为此，教师要设计丰富的实验项目，促使学生在实践操作中解决问题。

例如：在学习“电磁感应”这个知识点时，设计“探究感应电流产生的条件”的实验项目，让学生从实验探究中直观理解电磁感应现象和其中的细节知识点。在实验探究中，学生要以解决“实验中导线在磁场中怎样运动时，不会产生感应电流？实验中增加感应电流的大小？”这些问题为目标，设计实验方案，观察实验现象，分析实验结果。整个过程强调了学生自主提出猜想、操作实验、独立思考，从而促进他们提升问题解决能力。

总而言之，物理新课程标准强调了要进行教育理念的更新，需要教师构建“以激发学生兴趣为出发点，以培养学科思维能力为核心，以提高问题解决能力为根本目标”的教学模式。物理是一门以实验为基础的学科，开展实验教学活动有助于发展学生的思维能力，并提升科学探究素养。开设实验课的根本目的是将原本抽象难懂的物理概念以容易观察的形式呈现出来，便于学生理解物理现象，使之利用自己熟悉的具象思维方式来分析和解决问题。在实验教学中培养学生的问题解决能力，首先要创设探究性的学习情境，促进学生在生活化的真实情境中分析问题，并要提供多样化的实验设备与资源，给学生提供创新探索的条件，然后促进他们在实践操作中解决问题。

参考文献：

[1] 陈晓弘 . 高中物理教学中的问题解决能力培养策略研究 [J]. 数理化解题研究 ,2024,(15):82-84.

[2] 鞠颖慧 . 高中物理教学中的问题解决能力培养 [J]. 数理天地 ( 高中版 ),2024,(08):122-124.