缩略图

新课标下高中物理实验教学活动的设计与实践探究

作者

张国勤

江苏省白蒲高级中学 226500

引言:随着《义务教育物理课程标准(2022 年版)》的实施,实验教学在培养学生科学探究能力方面的作用日益凸显。物理学科具有抽象性和复杂性的特点,有很多学生反馈物理知识学习起来比较困难,这主要是因为学生没有掌握正确的学习方式,而实验就是一个有效的突破口,使学生在“动手”“动脑”探究过程中掌握物理原理的核心内涵,走进物理学世界[1]。

一、更新教育理念,强调学生中心

在新课标改革的背景下,高中物理实验教学应由传统的教师主导转为学生主体教学,提出学生主体地位,提高学生主动学习和探究能力,培养创新思维和物理素养。学生通过亲身参与实验的方式,能够在现有认知能力的基础上构建更全新、更全面、更立体的知识体系。所以,学生需要在教师的引导下自主完成提出假设、设计实验、开启实验、实验总结等环节,得出结论。

例如:在开展“探究小车速度随时间变化的规律”实验时,教师可以实施如下教学活动:首先教师可以借助多媒体设备向学生展示生活中有关车辆启动、加速、减速的视频,引发学生对于“物体运用速度变化规律”这一问题的思考。其次,组织学生以小组为单位讨论这一问题,并设计出合理的实验方案,选择适配的实验器材,比如打点计时器、小车、纸袋、桌子等。在实验过程中,由学生自主操作仪器,并测量得出数据,通过对纸袋数据的分析,绘制“小车速度-时间”的图像,以此得出小车速度随时代变化的规律。在这个过程中,学生是整个实验的主体,对学生自主实验能力的提升有很大帮助。

二、优化实验内容,贴近科技生活

教材是教师教学的依据,但教材中的内容是有限的,教师需要在有限的基础上向外拓展。一方面,可以将生活现象融入实验中,使学生从自己熟悉的生活场景中运用物理知识解决现实问题;另一方面,可以关注现代科技成果,将与科技相关的内容或设备融入实验中,拓宽学生视野,提高学生自主操作能力。

例如:在开展“电容器的电容”实验时,教师可以实施如下教学活动:首先,利用多媒体设备向学生展示生活中常见的电容器,比如手机、电脑等,大致了解它们的外观以及应用。其次以教材内容为依据设计“探究影响电容器容量大小的因素”实验。在实验中,通过改变电容器极板的正对面积、极板间距离以及极板间的电介质,测量电容器电容的变化。同时,还需通过现代科技中超级电容器在新能源汽车、储能系统等方面的应用,帮助学生掌握电容器在科技发展中的重要作用,把握物理学知识同生活以及科技之间的联系,实现知识迁移的目标[2]。

三、创新实验方法,提升教学效果

新时代背景下强调物理实验教学应朝着多元化方向发展,这样能够满足不同学生学习需求,提升实验教学效果。除了传统的演示实验以及分组实验外,教师还可以引入项目式学习、虚拟实验等方法,打破传统开展实验时间和空间的限制,运用所学知识和技能,让学生在虚拟的实验环境中探索物理学,提升实验的趣味性、重复性以及智能性。

例如:在开展“向心力”实验时,教师可以实施如下教学活动:首先,教师可以选择开展项目式实验方法,先向学生提出问题“设计一个安全、刺激的过山车模型,需要考虑哪些物理因素?”然后,学生以小组为单位围绕这一问题进行项目实验研究,需要先析过山车运动过程中的向心力来源,然后通过理论计算确定过山车轨道的形状、半径等参数。在设计过程中需要运用向心力公式以及牛顿第二定律等知识。最后,每个小组展示自己的实验过程以及实验成果。这种实验模式会加深学生的影响,提高学生综合学习能力。

四、优化实验评价,完善教学体系

评价是教学活动的最后环节,传统课堂将分数作为评价学生的唯一标准,这种评价具有片面性的特点。但在新课标卷改革的背景下,教学评价应朝着多元化方向发展。在物理实验中,教师应构建和完善实验教学评价体系,更多的考虑学生在实验过程中的状态、参与程度、操作水平、实验成果等,将评价的激励和促进作用发挥出来,推动学生实验能力的不断提升。

例如:在开展“机械能守恒定律”实验时,教师可以实施如下评价活动:教师可以从学生对于实验原理的理解、对实验仪器的选择和使用、对实验步骤设计的合理性、对数据测量和记录的准确性以及实验误差等方面对学生进行评价,评价的要素越多,对学生的评价越全面。同时,也可以组织学生进行自评和互评,学生自评时反思自己在实验中的优点和不足,这是学生取长补短的重要路径,而互评时对其他同学的实验表现提出客观的意见和建议。

结束语:综上所述,通过对新课标下高中物理实验教学活动的设计与实践探究的论述可以发现实验教学的重要性,对学生综合学习能力,教师教学水平,课堂教学效率的提升产生重要影响。作为高中物理教育工作者,要意识到实验活动开展的重要性,丰富实验内容,创新实验形式,为学生今后的学习和发展奠定基础,推动学科核心素养的培养,促进学生全面发展。

参考文献:

[1]李轶俊,尹亚玲.指向核心素养的高中物理 PBL 教学实践——以自制教具“电容式力传感器”为例[J].中学物理,2025,43(13):52-56.

[2]贾斌武.基于核心素养的高中物理实验教学策略研究[J].学周刊,2025,(20):59-61.