摘 要：高中物理教科书中学生实验科学探究特征的演变，对创新物理教学、作业设计、科学探究，具有一定必要性和积极的教育意义。本文基于鲁科版高中物理教材实验科学探究特征，对高中物理教学创新性策略展开了探析。

关键词：实验科学探究;特征演变;启示性策略

在国家教育改革背景下，高中物理课堂教育教学及作业设计活动的开展应当着力培养学生的能力，在培养创造性思维以及实践操作能力的基础之上，引导学生学会自主学习物理知识，并将其运用于对日常生活实践活动的指导当中。高中物理教育工作者应当顺应新课标的指导，根据高中物理教科书中学生实验科学探究特征的演变及启示，经由教师教学经验的总结，注重对学生的引导和启发，促进物理学习方式的转变和革新。在开展高中物理教学活动的过程当中将“授人以鱼”转变为“授人以渔”，培养学生物理学科核心素养。

一、高中物理教科书中，学生实验科学探究特征的演变

（一）注重将物理知识与生活经验相结合，激发学生的学习兴趣

在初中學习阶段，物理知识难度较低且充满趣味性，使得学生在趣味横生的学习活动中能够较为轻松地掌握和应用物理知识。高中学习阶段，物理知识难度较大，为了帮助学生更好地适应这一学习情况的转变，规范、高效地掌握和应用高中物理知识，鲁科版高中物理教材在编排时从日常生活实际取材，将物理知识与生活实例有机融合，同时根据知识难度，对相关物理现象及原理加以说明，有利于在激发学生学习兴趣的同时，帮助学生理解相关知识内容，完善物理知识体系。

例如，在弹力知识教学部分，从生活中的实例（捏扁的面包、拨动的琴弦）引出形变的概念，并通过橡皮筋与橡皮泥的对比，给出弹性形变的概念，通过蹦极时人可以被拉回，引出弹力的概念，探究弹簧弹力的变化规律得出胡克定律，介绍弹力在实际生活中的应用。

（二）尊重学生的主体性，融入小组合作探究学习模式

新课程理念指导下，鲁科版高中物理教材在实验教学设计方面一改传统的以教师为主体的验证性实验教学，着眼于学生的主体性地位，引导学生自己动手、动脑来设计实验、控制变量、分析结果、讨论验证等，完成物理实验过程。让学生在参与自主性物理实验操作活动的过程当中大胆假设、科学质疑。在提出、思考、解决问题的过程中，有效培养自身的逻辑思维能力和创造性思维能力。探究性实验是发现与建构知识，训练实验与探究技能，培养探究意识、探究能力和探究精神，融知识、技能、过程、方法、情感、态度与价值观于一体的学习过程[1]。为了更好地引导每位学生高效参与探究性物理实验，从中获得知识和技能的积累、培养，鲁科版高中物理教材在实验模式设计方面，通过融入小组合作探究学习模式引导学生在相互研讨中共同学习，共同进步。通过小组合作的模式，发挥“1+1>2”的效用，使得学生可以在小组内展开思维的交流和灵感的碰撞，学生之间可以相互启发，相互帮助，共同高效地完成物理实验任务。同时在此过程中培养学生的责任意识和合作精神，为引导其树立和践行科学精神奠定基础。

（三）在知识建构过程中，大力推进科学探究能力的培养

在教育改革背景下，科学探究能力的培养已然作为高中物理教育教学活动开展的重要目标之一，是教学评估的重要指标。同时基于物理知识内容基本特征和学习应用的基本要求来看，学生科学探究能力的培养和践行是其开展高效的高中物理学习活动并在此过程当中不断提高理论理解能力和知识应用能力的必然要求。鲁科版高中物理教材编排和设计最大限度地融入了科学探究性，注重培养学生的学习兴趣，通过创设疑问、引导学生假设猜想培养其自主探究能力，着力在引导学生参与物理知识学习活动的过程中，培养科学探究精神和创新意识，形成理论知识和实践能力的统一。例如，把教材的“验证平行四边形定则”改成“探究互成角度的力的合成规律”，大力推进科学探究能力的培养。

二、高中物理教科书中学生实验科学探究特征的演变带给物理教学的启示

（一）创新物理学习形式

1.学生的学习状态由“要我学”向“我要学”转变

从学生身心成长状况来看，确立并践行奖励机制，可以在一定程度上调动其在物理学习方面的积极性和主动性。为此，需要以奖励机制保障学生创新性思维的培养，引导学生由“要我学”向“我要学”转变。具体来讲，教师可以以班级为单位，不定期组织创新性物理理论知识以及实验操作类比赛活动。活动的形式是多种多样的，既包括个人赛，也包括班级内部集体赛。同时可以用学校内部网站，将学生的实验作品发放到网络平台当中。由学生和教师共同投票选出优胜者，由校方给予奖状、奖金等奖励，并且在网络平台当中予以公示。这样的活动不仅可以充分培养学生的创新性思维和实验实践能力，也可以在全校范围内营造创新性学习氛围，充分调动起学生参与高中物理学习的自主性和积极性。

2.推动学习形式由个体化转向合作化

推动学生学习的组织形式由“个体学习”向“合作学习”转变，就需要将“学法三结合”模式融入高中物理学习当中。所谓“学法三结合”是指学生的学习方法要与个人学习、小组学习、全班学习相结合，与文本问题、师本问题、生本问题相结合。就高中物理学习形式方式来看，主要由教师围绕本节课堂物理知识学习重点来开展教学活动，学生基于相关知识内容及问题开展思考和作答活动。在教科书中学生实验科学探究特征的演变带给物理教学的启示之下，教师可以引导学生围绕本节重难点知识提出思考问题，在小组内部利用课上时间展开思考和交流活动，寻求问题解决方式以及答案。小组内部难以自主解决时，可在班级开展讨论活动，最后再由教师对学生的答案和看法加以总结和讲解。

例如，在学习“向心力”内容时，将学生分成若干小组，以小组为单位开展实验活动，探究“向心力大小表达式”。引导学生以小组为单位设计实验方案，在小组范围内进行分工合作之外，还可以实现各小组之间的实验数据共享，感受合作在获取数据中的作用，增强学生的合作意识[2]。

在此过程当中，由学生思考问题、解决问题的方式来开展高中物理学习活动，可以充分挖掘学生的动脑思考能力和创造性思维。将小组学习与集体学习的方式相结合，有利于培养学生的沟通交流能力，增强班级凝聚力，为提高班级整体物理学习水平奠定良好基础，有助于充分调动学生参与物理学习的自主性和积极性。

（二）完善科学探究体制机制

1.创设情境，激发探究意识

科学探究能力的培养应当基于探究意识和问题意识的建立，教师可以通过创设特定的学习情境引导学生自主发现、提出问题，同时利用实验探究、资料查询等方式思考并解决问题。教师可以充分利用物理知识之间的衔接性和延伸性引导学生探究、发现新的物理情境和已有知识之间的矛盾性，在此基础上进行科学合理的假设和猜想，引导学生利用实验探究、资料查询、调查访问等形式来探究新的物理情境与应用知识之间冲突产生的原因及其蕴含的原理。

例如，在学习平抛运动知识内容时，教师可以利用生活中的飞机炸碉堡的实例建立情境，引发学生的探究欲望，然后用丢气球和丢粉笔头的情境引导学生理性思考平抛的概念，动脑思考探究方案，寻找描绘平抛轨迹的方法，探究平抛运动的规律，討论分析后按自己的方案进行探究，最后分析并认知规律。

2.借助物理学史，培养探究思维

物理有着完整的知识体系和发展历史，对物理知识尤其是物理原理的理解和应用离不开对物理学史的掌握和理解。物理学史能够提供重要的科学事实、概念、原理、方法，以及技术发明的历史背景、现实来源和应用等，不仅有利于帮助学生了解物理现象和原理，也可以在培养探究性思维的同时使其找寻物理现象及原理之间的关联性和共性，为后续物理知识的学习和理解能力的培养奠定良好基础。在此基础之上帮助学生把握科学技术与社会发展之间的内在联系，充分认知科学技术创新对于推动社会进步的积极意义，理解物理知识的学习和应用本身所具有的价值性和实践性。

例如，在学习自由落体运动规律部分知识内容时，除教师课堂讲解分析以外，也可以采取布置课后任务的形式，引导学生借助丰富的网络资源查阅自由落体运动规律建立的历程：亚里士多德提出物体从高空落下的快慢与物体的重量成正比，重的物体下落得快，轻的物体下落得慢。而伽利略通过比萨斜塔实验推翻了亚里士多德的落体运动论，并且又进一步发现了物体下落运动的规律——自由落体定律。在此过程当中，深入体会规律建立的曲折性以及科学家的质疑创新、实事求是和持之以恒的科学态度[3]，引导学生自觉树立并践行坚定的自主探究意识。

3.借助物理实验探究知识

从高中物理学科知识内容及基本特征来看，物理实验作为学生知识学习的构成部分及重要渠道，对于学生探究知识能力的培养以及物理知识体系的完善有着重要的影响。因此，推动学生的学习方式由“接受与掌握”向“发现与探究”转变就需要将物理实验活动作为学习形式的重要方面，引导学生探究知识。教师可以围绕高中物理课本中章节的重点知识内容确立物理实验主题，引导学生围绕该物理实验主题自主准备相关原材料，确立实验计划并且开展实际动手操作，对其中蕴含的物理原理及相关理论知识加以验证和拓展，引导学生在动手实验的过程当中深入体会和把握物理理论知识。

例如，在对电磁学重要定律之一“楞次定律”进行探析时，教师可以引导学生根据实验要求利用（灵敏电流计，标明导线绕向的线圈，条形磁铁，导线等）实验器材设计出实验电路图，说明实验操作过程，并设计出实验现象记录表格，得出“楞次定律”。在参与实践活动的过程中将课本知识与解决日常实际问题有机结合，培养学生动脑思考能力及动手实践能力。在教科书中学生实验科学探究特征的演变带给物理教学的启示之下，将动脑思考能力、动手实践能力深入贯彻落实于高中物理学习过程中。

4.运用课外资料扩充知识

高中物理知识体系内容具有多样性和复杂性的特征，除课本、课堂知识内容以外，物理课外资料对于高中物理知识体系也能够起到必要的补充作用。同时为了推动学生的学习方式由“接受与掌握”向“发现与探究”转变，教师也应当引导学生自觉运用物理相关课外资料扩充自身的知识体系，并在自学的过程当中培养独立思考能力和逻辑思维能力。为此，教师需要将课外资料阅读及探究活动作为高中物理学习形式的重要组成部分[4]。将物理学习及作业完成过程转变为发展与探究过程，在运用课外资料开展自学活动的过程中提出问题、思考问题并采取有针对性的举措解决问题。就物理课外辅导资料的选择来看，除课本、考试等辅导资料以外，也可以引导学生自觉阅读物理相关的科学期刊，深入了解自然环境以及日常生活当中存在的物理现象，在激发学生学习探究物理知识兴趣的同时引导其自觉树立对物理现象的问题探究思维，丰富的网络资源更是为物理课外学习资料的查询和应用提供了极为便利的条件。

（三）差异化作业布置

高中物理教科书中学生实验科学探究特征的演变带给物理教学的启示之下，高中物理课堂教学活动以及作业布置活动的开展应当遵循因材施教的原则，根据学生知识体系以及学习能力的掌握情况进行差异化作业布置，有针对性地帮助学生提高学习能力和效率。首先，高中物理教师应当对不同学生的学习情况有明确的把握和了解，尤其要在课堂教学活动当中加强观察和思考，针对每位学生不同的学习情况和巩固知识的需求，布置差异性和个性化的作业内容。对于基础掌握较差的学生，教师要加强对于其基础知识掌握情况的检查;对于基础较好的同学，教师要布置带有一定难度的课外习题，引导其扩充对于课外物理知识的掌握。

结束语

综上所述，在新的教育背景下，为了满足新的教学环境以及考试环境的需求，充分利用鲁科版高中物理教材，高中物理教育工作者应当着力推动自身教学观念和教学方式的升级。在促进学生物理学习方式转变的过程当中，充分调动学生参与物理知识学习的自主性和积极性，加强培养创造性学习思维以及动手实验能力，从理论知识的学习、科学实验操作及探究能力等方面，提高学生物理学习效率和水平，进一步完善高中物理教育教学的体制机制。

参考文献

[1]张正严.中学物理教师重构教材内容的问题研究[D].重庆：西南大学，2006.

[2]杨曼，李倩.人教版高中物理教科书的科学探究及其呈现方式[J].课程与教学改革，2013（6）：169-171，48.

[3]中华人民共和国教育部.普通高中物理课程标准[S].北京：人民教育出版社，2017.

[4]邓华.中学物理教师科学本质观的研究[D].南京：南京师范大学，2008.

作者简介：邱瑜（1982— ），女，汉族，福建建阳人，福建省晋江市第一中学，中学一级，本科。研究方向：高中物理教学。