高中物理教学中创新实验的设计与实践

王巧梅

【摘要】在高中阶段的物理学科教学中，实验课程的开展是十分重要的.通过开展实验教学，可以使得物理知识以及物理现象以更加直观的形式呈现出来，进而提高整体教学的质量与水平.教师在开展教学活动时，应当利用冲突思维，完成物理实验演示；丰富教学内容，积极开展团体合作；拓宽实验途径，发展学生创新思维；创设趣味情境，培养物理学习兴趣；借助信息技术，帮助学生理解知识.

【关键词】高中物理；创新实验；教学设计

新课程改革背景下，国家教育部门对于高中阶段学生物理课程的培养提出了更高的要求.传统的教学方式已经不适合当今时代的发展需求，在新的教育政策提出后，物理创新实验的教学课程逐渐占据物理课堂的大部分.教师需要不断提高自身的专业教学素养以及物理实验操作能力，为学生树立良好的学习榜样.同时还应当注重教学内容的合理设计，保障学生通过参加实验活动，促进自身创新思维以及操作能力的提升，实现全面发展的教学目标.

1 高中物理教学中创新实验需要遵循的原则

高中物理教学应当遵循以物理课本为主的原则.新时代背景下，高中物理教师在开始实验创新教学路径探析时，应当遵循以物理课本为主的原则.需要保障实验内容与课本内容一致，帮助学生对物理知识产生更好的认识与了解.物理课本是许多的优秀教学工作者经过长时间的探索而编制的，教材内容针对不同年龄階段的学生具有不同的教育意义.教师应当将教材课本作为开展实验创新的依据，保障物理教学的科学开展.高中物理教师在进行实验探究时，需要以课本作为载体，结合学生的发展需求开展拓展教学.保持科学、严谨、认真的教学态度，保障实验创新教学的高效开展.

2 高中物理教学中创新实验的有效策略

2.1 利用冲突思维，完成物理试验演示

高中阶段的学生正处于学习压力较大、情绪不稳定的时期.物理教师应当注重创新教学方式，利用冲突思维使得学生对于物理学科产生高度集中的注意力.在开展创新实验的过程中，教师需要将复杂的实验进行分解，帮助学生将物理知识掌握得更加牢固.通过开展实验教学的方式，学生会对物理知识以及物理现象产生更加直观的感受.教师应当注重教学问题引导的重要性，不要将实验结果直接告诉学生，应当留给学生充分自主探索的空间，使得学生创新思维以及实验操作能力得以充分锻炼，促进高效教学课堂的顺利开展[1].为了使得学生对于物理知识产生更深的探索欲望，教师应当适当地设计“冲突思维”问题，引导学生思考.学生在通过验证后，会对实验结果更加认同，促进高质量、高效率教学课堂的形成.

例如 以人教版高一物理必修第一册第二章“匀变速直线运动的研究”为例，在对本章节“探究小车速度随时间变化的规律”进行实验探究时，教师应当一改以往传统的教学方式，不是将实验结果直接告诉学生，而是引导学生自主探究：“小车速度的快慢与哪些因素有关？”学生在整个实验过程中，需要进行独立思考以及合作探究.教师要在适当的时机为学生设计“冲突思维”的教学问题.使学生感受到物理实验的神秘，打破学生的常规认知，激发学生探索物理知识的好奇心，实现素质教育的有效落实.在整个实验探究的过程中，教师需要在实验开始前，将实验注意事项以及正确的操作方法进行演示.接下来留给学生充分自主探究的机会，保障教学课堂的自主性以及开放性.

2.2 丰富教学内容，积极开展团体合作

在核心素养背景下，高中物理教师在开展教学活动时，需要学生个体之间的差异性采用多种教学方式，丰富教学内容，帮助每一位学生获得良好的学习感受.在传统的物理实验教学中，通常采用“一刀切”的教学方式来进行教学.由于教学缺乏针对性，会导致学生的学习积极性下降，不利于整体教学效果的提升.基于新课程改革进程的不断推进，教师在开展实验设计时应遵循个性化的教学原则[2].依照学生的生活环境、知识储备以及学习能力设置多种教学方式.积极开展团体合作，缩小班级中学生之间的差异.学生需要根据自身的实际情况参与实验学习，提高物理学习水平，促进高质量、高效率教学课堂的顺利开展.

例如 以人教版高一物理必修第二册第八章“机械能守恒定律”为例，在对本章节“验证机械能守恒定律”实验开展教学时，教师需要先带领学生对能量的转化以及能量守恒定律的相关理论知识进行学习，帮助学生构建起初步知识体系.当学生熟练掌握这方面知识后，教师需要为学生准备实验所需要用到的仪器，使得教学内容更加丰富.并引导学生之间相互配合开展实验，强化学生团体合作的能力.在实验过程中，学生需要进行“计时”“安装”“操作”.教师应当引导学生发挥自身的长处大胆验证，完善学生的创新思维意识，强化对知识的理解与掌握.

2.3 拓宽实验途径，发展学生创新思维

按照物理教材进行教学实验的设计，还不足以促进学生创新思维以及创新意识的形成与发展.教师需要拓展实验开展的途径，使学生可以开阔眼界，促进自身全面素养的提升.教师应当善于利用生活素材，使学生可以感受到物理知识对于指导现实生活的重要性.从而重视物理学科的学习，促进学习能力的提升.在开展实验教学的过程中，教师应当注重从多个角度帮助学生理解物理现象，促进自身科学素养的提升.在整个实验过程中，教师应当给予学生更多自主探索的空间.使学生可以逐渐获得发现问题、分析问题并解决问题的能力.教师应当引导学生针对物理实验积极提出自己的创新想法，为学生构建起充分自主讨论的空间.教师应当结合学生的发展需求，为其创建和谐平等的学习环境，使得学生在获得物理知识的同时获得人文素养的提升.

例如 以人教版高一物理必修第二册第五章“抛物运动”为例，在对本章节“探究平抛运动的特点”实验进行探究的过程中，需要教师为学生设计多个开展实验的方式，使学生的创新思维以及实验能力得到较好的锻炼，促进学科素养的显著提升.学生在对平抛运动进行探究的过程中，需要掌握“曲线运动”“抛物运动的规律”相关物理知识，才可以对平抛运动的特点进行深入探究[3].学生可以通过互联网查询探究这种物理现象的相关实验，也可以按照教材上的实验指引设计教学内容.需要注意的是，学生需要从生活中选择简单易得的实验道具开展简单实验，促进自身创新思维能力的提升.

2.4 创设趣味情境，培养物理学习兴趣

受到传统教学观念的影响，教师通常占据课堂教学的主体.即使是开展实验教学，也是教师独自进行演示，学生并没有机会亲自进行实验操作.长此以往，会导致学生逐渐丧失学习兴趣，不利于其独立学习、深度学习能力的提升.基于新课程改革进程的不断推进，教师的教学观念开始发生改变，学生的课堂主体地位逐渐提升.教师在进行实验教学时，将更多自主操作的机会给予学生.通过创设趣味教学情境的方式，培养学生良好的物理学习兴趣.学生在轻松快乐的学习氛围中会更加放得开.针对实验中遇到的问题，学生会积极踊跃地参与到讨论中.教师需要帮助学生树立正确的学习方向，构建起完善的知识框架，实现素质教育的有效落实.

例如 以人教版高一物理必修第一册第四单元“运动和力的关系”为例，在对本章节“探究加速度与力、质量的关系”进行实验学习时，教师通过创设生活化教学情境的方式，激发学生的好奇心以及探索欲，促进自主学习意识的增强.在开展实验活动时，教师可以向学生讲述“牛顿与苹果”的故事[4]，并引导学生思考苹果落下来是受到哪些力的影响，提高自身创新思维能力的提升.

2.5 借助信息技术，帮助学生理解知识

随着信息技术的快速发展，物理教学中应用多媒体教学工具的地方越来越多.教师应当借助信息技术，将物理知识以及物理现象进行更加直观的呈现，帮助学生更好地理解知识，促进自身学科素养的显著提升.高中阶段的物理知识具有较强的抽象性以及理论性，学习起来有一定的难度.教师应当不断提升自身的专业素养以及信息技术水平，合理利用信息技术进行教学设计，将抽象的物理知识转化为生动的内容.教师需要对学生的兴趣爱好进行了解，设计学生感兴趣的教学内容，使学生愿意积极主动地参与到物理实验中，促进自主学习意识的增强.教师应当将信息技术应用于教学的各个环节，使得学生时时刻刻都可以获得良好的学习感受.在实验的过程中，运用信息技术动态演示的功能，可以使得学生对物理知识产生更加明确的认知，提高教学效率.

例如 以人教版高一物理必修第三册第十二章“电能 能量守恒定律”为例，在对本章节“电池电动势和内阻的测量”实验开展教学设计时，教师需要借助信息技术的方式，帮助学生更好地理解电路中的能量转化方式以及闭合电路的欧姆定律.教师可以通过多媒体动态视频展示的方式，将课本上枯燥乏味的文字转化为生动直观的动态演绎.学生通过观看，可以强化自身对这一实验的测量方式产生更加深刻的印象.

2.6 结合生活实际，创设物理实验情境

许多物理现象都蕴含在真实生活中，教师应当将生活与学习之间构建起有效联系.为学生创设生活化的物理实验情境，使学生可以结合自身的生活经验以及已学知识来解决物理问题，促进自身综合能力以及核心素养的提升.“生活即教育”的教学理念倡导运用生活化的教學方式，使得学生更好地认知物理知识.教师作为整个教学工作中重要的引导者，需要肩负起自身教学引导的责任[5].高中阶段的学生已经具备自主构建知识框架的能力，并且已形成属于自己独特的学习方式.教师应当在日常教学过程中对学生进行仔细的观察，引导学生运用科学的方式，提升学习效果，促进素质教育在学科教学中的有效应用.

例如 以人教版高三物理选择性必修第三册第二章“气体、固体和液体”为例，本章节主要是围绕着“气体”“固体”以及“液体”的各种物质形态进行实验探究.在对实验活动“探究气体等温变化的规律”时，教师应当引导学生结合自己在日常生活中的经验进行学习讨论.教师则需要为学生设计生活化的实验情境，使学生可以更好地投入到学习状态.

3 结语

总的来说，高中阶段学生的学业压力较大.物理教师通过设计实验教学的方式，有利于营造轻松、快乐的学习氛围.教师应当保障物理实验与教材内容的同步性，使得学生通过亲身参与实验操作的方式物理知识以及物理现象进行深刻的记忆，也可以使得学生核心素养以及综合能力得到有效提升.教师应当发挥自身的聪明才智，活跃教学氛围，促进高效教学课堂的顺利开展.学生在进行物理实验探究的过程中，自身的创新思维以及实验能力会得到显著提升.

参考文献：

[1]张然.信息化软件辅助物理实验教学——以“简谐运动”教学为例[J].中小学信息技术教育，2022（S1）：93-94.

[2]陈艳.物理学科核心素养培育下深度学习的实践探索[J].数理化解题研究，2022（36）：53-55.

[3]刘永军.探究式教学法在高中物理教学中的应用策略[J].数理化解题研究，2022（36）：56-58.

[4]陈刚.创新物理实验，撬动学生思维[J].教学管理与教育研究，2022（24）：91-92.

[5]姜维维.新课程理念下的高中物理高效课堂教学探析[J].学苑教育，2022（36）：37-38+41.