物理实验是开展与组织物理学科教学活动的基础，同样也是培养与提升高中生物理核心素养的关键教学途径。但就当前的高中物理教学情况来看，一些教师仍以提高学生的物理成绩为目标，对实验教学以及核心素养培养缺乏应有的关注与重视，这就使得当前高中物理教学中仍存在诸多问题与缺失，致使学生的物理学习效率长期得不到提升。本文从高中物理实验教学活动入手，对物理实验教学改革进行探究，旨在通过实验教学指导的系统优化增加学生的课堂收获，使学生的物理学习能力得到不断提升。

一、开展物理实验教学的重要意义

教师在对学生开展课堂教学的过程当中，通过使用实验的教学方式，能够更好地帮助学生对物理的相关规律和课堂知识内容进行深入探究，促进学生在这个过程当中能够培养自身的创新精神和探索精神，让学生对物理的学习更加深入，充分激发学生学习物理的兴趣。对学生而言，实验不仅仅是对知识的探究和学习，更重要的是能够让学生的动手能力得到相应的增强和培养。课本当中的知识相对较为死板枯燥，教师在教学的过程当中所选用的教学手段和教学方式相对较为传统，需要教师突破传统教学模式的束缚，对自身的教学手段进行创新。从而使得学生在课堂教学的过程当中，能够充分地研究物理教学的规律，并且能够在实践的过程当中不断地对相关知识和经验进行累积。通过实验的方式，能够让学生在一定程度上更好地培养动手能力、实践能力、创新能力，同时，也能够让学生自身的综合能力和综合素质以及学科核心素养得到更加充分的提升锻炼。实验的过程相对较为轻松有趣，教师和学生之间的关系也能够得到缓和，从而使得教师能够更好地与学生针对相关知识内容进行沟通交流，帮助教师加强和学生关系的建设，创造和谐友爱的师生关系。教师也能够更好地了解学生在学习过程当中所存在的问题以及思想方面的波动，从而使得教师能够更好地帮助学生解决问题，促进学生的全面成长。

二、物理实验教学的现状分析

现在的现状是，学生的理论知识很强，但是实践动手能力却不太如意。很多物理实验对学生的动手能力没有很高的要求，比如做演示实验时，传统教学方式需要教师亲自给学生演示一遍如何做这个实验，然而这种方式很难调动起学生的积极性，不能很好地激发学生好学思维，久而久之，学生的注意力也就很难放在实验上了，从而导致了学生的观察力和思维能力得不到有效的培养。为了有效地解决这一问题，老师应该转变教学观点，充分地意识到在学习之中，学生才是最重要的主体，老师在物理实验中更应该扮演一个组织、设计以及引导者的角色，从而让更多的学生参与到实验当中，只有这样才会激发学生的学习欲望以及实际动手操作的欲望，才能提高教学质量。如果依然按照传统的教学模式，学生的动手能力会越来越低，学习的兴趣也会越来越低。

三、高中物理实验教学的优化策略

（一）拓展实验方式，减轻重复学习负担

在高中物理实验教学中，教师一般讲解教材中指定的实验方案，而不会对实验方案进行拓展，这种教学方式无法满足高考对实验考查的要求。高考考查高中物理内容中的重要实验，但是很少以教材中指定的实验方案来出题，一般会对实验方案进行改进，或者以全新的实验方案来设计题目。在这一背景下，学生不得不做大量和实验有关的习题，去了解更多的实验方案。也就是说，从高一到高三，学生针对同一个实验要进行重复学习，每次可能学习和这一实验内容相关的不同实验方案。这种学习模式占用了学生大量时间，学生的学习负担被加重。针对这一加重学生学业负担的实验教学形式，教师可以采用拓展实验方式，渗透思想方法的教学策略来应对。在一次实验教学中，教师指导学生来设计实验方案，尽可能多地让学生熟悉各种实验方案。教师在指导学生设计实验方案的过程中，渗透实验思想方法的教学，使学生从本质上理解实验的核心思想方法。这样，学生面对高考题中以新情境出现的实验题，他们可以从容应付。在平时的教学中，教师不再需要进行新的实验方案的重复教学，学生的学习时间可以减少，重复学习的负担可以减轻。比如，在“自由落体运动”实验中，教师可以采用这一教学策略。教师布置学生利用实验探究“自由落体运动的性质是什么？”学生会设计出了多个不同的实验方案。

方案1.利用打点计时器来探究自由落体运动的性质。

方案2.用频闪照相机拍摄的小钢球自由下落的照片来探究自由落体运动的性质。

方案3.利用滴水的方法探究自由落体运动的性质。调节水龙头开关使水一滴一滴地落下，在水龙头下方放置玻璃板，调节玻璃板的高度，测量水滴从水龙头落到玻璃板上的时间。分析实验数据来探究自由落体运动的性质，并计算重力加速度。

这三个实验均探究自由落体运动的性质，但采用了不同的方法来测量自由落体运动下落过程中的位移和时间。借助这种思想方法，学生还可以设计出更多的实验方案。当学生遇到有关落体运动的新的实验方案时，他们可以通过具体的位移和时间的测量方法来理解实验基本原理。通过拓展实验方案，渗透思想方法，促进学生物理素养的发展，教师无需重复实验教学，学生的学习负担也减轻了。

（二）演示实验发散思维，强化学生思维能力

演示实验是高中物理实验教学中的重要教学组成，不但能够有效地增强学生的物理问题意识，对发散与活跃学生的科学思维同样也大有裨益。并且，在演示实验教学中，学生也能通过观察、思考以及辨析实现对物理规律的有效认知，这无论是对提升学生的物理学习效率来说，还是对完善学生物理知识结构而言都具有积极作用。因此，为了能够更好地发挥物理演示实验教学的功能与作用，教师就要从以下几个方面着手优化，以此来更好地促进学科核心素养与物理实验教学的融合。以“摩擦力”演示实验教学为例。首先，激发学生的物理学习兴趣。教师可借助多媒体教学设备为学生展示现实生活中常见的摩擦力现象，如冬日在冰面上行走、汽车刹车以及不同鞋子的鞋底与路面的摩擦等，并向学生提问：“除了以上摩擦现象，你认为还有哪些？”以此来活跃学生的思维，发散学生的思维意识。其次，为学生分别演示相同小车在桌面与在砂纸上的运动情况，引导学生分析影响摩擦力的因素，加速学生的思维运转，为学生科学思维的形成夯实基础。最后，组织学生基于自己的结论在课堂中进行演示实验，验证各因素对摩擦力大小所造成的影响。如此一来，不仅能够有效地激发与调动学生参与物理演示实验学习的积极性与主动性，学生的思维能力也会在教师层层递进的引导与自主探究过程中得以强化，进而为物理核心素养形成夯实基础。

（三）体验数据处理，减轻重复练习负担

在高中物理实验中，教师不太重视数据处理实践的教学。教师认为高中生的计算能力较强，无需进行训练。实际上，高中物理实验中的数据处理不单纯是数学的计算，而是包含数据处理、误差分析在内的实验思想方法。只有教师带领学生经历数据处理的整个过程，学生的数据处理能力才可能得到提升。如果学生不在真正的实验环境中体验实验数据的处理过程，他们无法形成处理数据的关键能力。如高一所学的根据纸带上的点迹计算加速度是一个难点，许多学生到高三了还很难准确地计算出加速度的准确数值。每年高考实验题中都考查了学生的数据处理能力。教师必须采用适当的教学策略来培养学生的数据处理能力。教师可以引导学生采用不同的方式来处理数据，以获得能力的提升，减轻重复练习的负担。比如，进行“探究加速度和力、质量的关系”实验教学中，教师可以采用下述策略来发展学生的数据处理能力。学生直接从数据表格中很难看出这些物理量之间的关系，自然会想到使用作图的方式。学生作了加速度与力的关系图像后，可以直观地看出两者之间的正比关系。但是，学生的作图存在许多问题：问题1，两个坐标轴并没有标出物理量符号和单位，降低了图像的可读性；问题2，坐标轴标度选取不当，导致图线不美观，影响了可读性。针对这两个问题，教师展示优秀的范例，引导学生对比他们的作图。通过对比，学生发现了自身作图存在的问题，教师再要求学生去修改他们的作图，最终得到关于加速度与力的关系的完美图像。在作加速度与质量的关系图像时，大部分学生会以加速度为纵轴，以质量为横轴。通过这种方式作的曲线图像，无法判断两个物理量之间的具体关系。教师指导学生将曲线转化为直线，即以加速度为纵轴，以质量的倒数为横轴。这样，学生直接看出了加速度和质量的倒数成正比例。教师还需要让学生清楚选择质量倒数而不是质量平方的倒数的原因。教师引导学生经历数据处理的体验过程，强化了学生对数据处理方法的认识，学生的数据处理能力得到了进一步提升。

（四）结合生活组织实验，深化学生物理观念

就本质而言，物理知识与学生的实际生活密切相关，但由于受到物理学科思维性与逻辑性的影响，一些学生往往难以正确体会与感知物理学科的教学本质，这在一定程度上便会加剧学生的物理学习难度，从而限制学生物理学习效率的提升。因此，为了能够有效地突破这一教学局限，教师在实际物理实验教学中，就要通过加强与生活的融合，来深化学生的物理观念，促使学生在感知物理学科价值与本质基础上，生成强烈的物理实验探究欲望与学习热情。在教学“超重与失重”时，教师就结合学生坐电梯的生活经验，组织学生将体重秤放置于电梯之中，在电梯的升降状态下分别测量自己的体重，并对不同的体重变化数据进行记录与总结。在此过程中，学生便能够结合生活实际与亲身体验对这一部分知识形成更为深刻的掌握与认识，对“超重”与“失重”两个物理概念也会形成清晰的认知，进而在实现学习效率提升同时，发展物理核心素养。

（五）创新实验教学的实施途径，让学生在直观感知中培育物理核心素养

对高中物理中涉及的一些较为抽象的实验原理、思想、方法等，若离开了学生的近距离感受与体验，仅仅依靠教师的直观解析开展指导，则无法引发学生的思维涟漪，实验教学也会形同虚设。因此，教师在落实一些对实验环境、条件、器材等要求较高的实验指导时，可通过对媒介资源、信息技术等的充分借助，来优化实验设计、创新实验途径。使学生在网络视频的引领下，以全新视角观摩实验现象，了解实验流程，以据此来激发其探究欲望。同时，还可通过对一些模拟软件、仿真软件的借助，来创新实验实施途径，使实验中需要展示的物理现象、原理等，以更为直观、形象、丰富的方式被迁移至学生视域，为其精准理解实验内涵而助力。准把握，使实验教学的开展更为形象生动，以切实强化学生的核心素养培育。

四、结语

总而言之，实验是高中物理教学的重点与核心，也是引领学生核心素养发展的坚实保证。而通过对实验教学的创新实践，让学生在更为丰富、鲜活、生动的实践生态内开展物理实验，发展自身核心素养，这不仅是对新课标思想与理念的深度践行，而且更利于实验教学实效的增强与提升。在高中物理实验教学中，教师应注重提升学生实验技能，发展学生物理核心素养。在培养学生物理学科核心素养的过程中，物理实验教学应该以物理思想方法和科学研究方法作为生长点向外延展，促进学生对物理概念、规律的深入理解。通过提升实验教学的效率，达成减轻学生学业负担的效果，满足双减的需求。

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