核心素養(yǎng)導向的高中物理演示實驗教學探究

顧小亮

（江蘇省南通市如東縣掘港高級中學，江蘇南通 226400）

核心素養(yǎng)導向的高中物理演示實驗教學探究

顧小亮

（江蘇省南通市如東縣掘港高級中學，江蘇南通 226400）

物理演示實驗是物理教學中的一個重要環(huán)節(jié)，本文以核心素養(yǎng)為導向，對高中物理演示實驗的要求做了闡述，并以部分演示實驗為例，對核心素養(yǎng)導向下的高中物理實驗優(yōu)化：首先，要能夠利用身邊的一些小事物來補充實驗，培養(yǎng)學生學以致用的能力。其次，利用新器材替代原有器材，提高演示實驗效果，培養(yǎng)學生與時俱進的思想。最后，權力下放，體現學生的主體地位，培養(yǎng)學生“自力更生”思想。

核心素養(yǎng)；高中物理；演示實驗；教學探究

引 言

物理教學是一門以實驗為主的實驗科學，很多知識都是源自于生活實踐規(guī)律的總結，通過一定的實驗，不僅能夠激發(fā)學生的物理學習興趣，還能夠幫助學生理解相應的物理知識。隨著教育改革的實施，核心素養(yǎng)的概念被廣泛應用與教學實踐，在核心素養(yǎng)理念影響下的物理教學中，要求學生不僅要了解必要的科學技術知識，掌握一定的研究方法，還要樹立科學的思想和精神，形成適應個人終身發(fā)展和社會進步的能力和品格。物理演示實驗作為高中物理教學的重要環(huán)節(jié)，積極對它進行創(chuàng)新和改進，這樣，才能夠更好地適應核心素養(yǎng)導向下的物理教學。

一、高中物理演示實驗選擇要求

在高中物理教學中，教學的效率很大程度上取決于演示實驗的選擇，因此，在選擇演示實驗的時候，要準確把握實驗內容與教學內容之間的聯系，并結合學生的實際學習情況做出選擇。

1．演示實驗內容要與教學內容密切相關

高中物理的多數演示實驗都是源自于物理教材，并對它的數量、性質和內容做了決定，因此，演示實驗與教學內容之間是密切聯系的。對于該部分的內容主要有三種情況，第一種就是教材中明確規(guī)定的演示實驗，例如，在《摩擦力》部分的教學中，教材中就提出了相應的演示實驗：在水平桌面上，用彈簧測力計去拉木塊，在彈簧測力計到達一定讀數之前，木塊紋絲不動。繼續(xù)用力拉動木塊，當木塊隨著彈簧測力計運動時，會發(fā)現彈簧測力計的讀數變小。為了順利完成這一實驗，達到預期的教學目標，這就需要教師認真分析教學內容，利用演示實驗盡可能多的演示。第二種就是受外界因素影響，教材中規(guī)定的演示實驗無法進行操作，需要另外尋找實驗來代替，需要注意的是選擇的實驗內容要與教學的內容密切相關。

在《彈力》部分的教學中，教材中的演示實驗是通過兩個平面鏡的反射來進行的，這樣的實驗現象不明顯，并且耗費時間較長，并不利于課上的演示，因此，教師根據需要改進實驗，用小瓶裝水，通過按壓瓶身觀察瓶口水柱的變化來替代原有實驗。第三種就是教材中并未提及，需要教師自己設計實驗來輔助教學，這樣的演示實驗的設置更得密切聯系教學內容，尤其是在實驗原理和現象方面得與教學內容保持一致。例如，在《牛頓第三定律》的教學中，教師可以利用核桃夾夾核桃的實驗，輔助學生理解作用力與反作用力、杠桿原理等。

2．演示實驗的選擇要符合學生的認知經驗

在高中物理教學中，演示實驗雖然是教師在操作，但是，學生才是學習的主體，重點在于構建學生的思維。因此，教師選擇演示實驗的內容要符合學生原有的認知經驗。例如，在進行能量守恒部分知識的教學時，教師會選擇伽利略的理想實驗來進行演示，而不選擇單擺實驗、牛頓欄等實驗，因為學生在學習牛頓第一定律的時候就已經接觸過伽利略理想斜面，在該部分教學中再次引入伽利略理想斜面符合學生的認知經驗，便于學生構建知識體系。

二、高中物理演示實驗教學優(yōu)化探究

高中物理教學很大程度上離不開演示實驗，通過演示實驗能夠讓學生親身體會物理規(guī)律的形成，是培養(yǎng)學生觀察能力和探究能力的重要手段，符合核心素養(yǎng)教學理念的教學要求。但是，在教材中還有部分演示實驗設計存在一定的問題，有些實驗受條件限制難以完成，有的實驗難以成功，還有的實驗操作難以達到預期的實驗效果，這些因素都降低了演示實驗在物理教學中的重要作用，因此，創(chuàng)新探究物理演示實驗，對它們進行優(yōu)化和改進顯得尤為重要。

1．靈活應用身邊的物品補充演示實驗

在高中物理必修一部分的教學中，很多物理原理和概念都較為抽象，學生理解起來有一定難度，但是很多知識課本上并沒有給出相應的演示實驗，教師可以利用身邊的一些小物件來創(chuàng)造性地設計一些演示實驗，進而激發(fā)學生的好奇心，提高學生的學習興趣。例如，在學習慣性部分的內容時，教師可以借助啤酒瓶和百元紙幣來演示物體的慣性：將兩個啤酒瓶口對口豎直放在一起，并將百元紙幣放在兩個瓶口之間，對學生提出問題：如何將百元紙幣取出，且不能夠弄翻酒瓶？在放置百元紙幣的過程中學生會發(fā)現將兩個酒瓶口對口豎直放在一起非常困難，更何況要取出紙幣！這時，教師將紙幣的一端捏住，用另一只手快速擊打，紙幣順利取出，酒瓶紋絲不動，這個演示實驗可見度較高，演示起來既簡單又精彩，能夠幫助學生解決學習的難點，使整堂課達到最佳的效果。

2．利用新器材替代原有器材，提高實驗效果

核心素養(yǎng)要求學生能夠經過物理學習，能夠開發(fā)思維，學會學習，并能夠將所學的知識應用于實踐，利用新的器材對原有器材進行替代，不僅能夠改善原有器材下實驗效果不佳的情況，還能夠幫助學生轉化思維，使他們養(yǎng)成靈活轉變的思維方式。例如，在演示物體的失重和超重部分的實驗時，利用金屬罐來替代原來的彈簧秤，能夠更加明顯地觀察到實驗現象，同時，還可以讓學生了解到，試驗器械的選擇不是一成不變，可以根據需要做出靈活的調整。例如，在金屬罐的底部安放一掛鉤，將兩根橡皮筋的一端掛在掛鉤上，另一端懸掛一重物在金屬罐的外沿上，并且保證橡皮筋能夠將重物拉入金屬罐中。在金屬罐的兩側系上繩子，方便提拉。在演示的時候，將金屬罐自由下落，這樣金屬罐兩側懸掛的重物處在失重狀態(tài)，橡皮筋就會將重物拉入盒中，并能夠聽到金屬的撞擊聲。拉繩將金屬罐快速上拉，這時物體超重，就會發(fā)現橡皮筋被拉長，重物相對于金屬罐會下降一些，超重現象更加明顯。

3．權力下放，體現學生主體地位，培養(yǎng)學生“自力更生”思想

演示實驗的操作并不是教師的專利，將實驗操作停留在教師操作上就忽視了學生猜想。設計、探究、合作等學習元素，從一定程度上削弱了學生的自主學生能力，使得演示實驗成為一種知識的灌輸，體現不出實驗的真正價值。因此，在教學中，教師可以將一些教師做的演示實驗改為師生共同完成的演示實驗，讓學生親自動手，觀察、分析、總結，突出學生學習的主體地位。例如，在《摩擦力方向》部分的教學中，就可以通過師生共同實驗的方式來完成：教師和學生都手持毛刷，將毛刷沿著手背向前滑動，觀察毛刷的運動方向和毛的傾斜角度，教師先進行演示，之后學生來操作，最后，要求學生對該實驗進行描述、分析和總結結論。這樣的實驗改進，使得學生充分參與到了演示實驗當中，學生自身完成了研究、匯報、總結等環(huán)節(jié)，真正體現了學生學習的主體地位，培養(yǎng)了學生自主學習能力。

結 語

演示實驗作為高中物理教學的重要組成部分，為了便于核心素養(yǎng)的貫徹，必須改進原有實驗中存在的不足，以培養(yǎng)學生的自主能力、探究能力、應用能力和創(chuàng)新實踐能力為目標，體現學生在教學過程中的主體地位，這樣才能夠更好地發(fā)揮演示實驗的真正價值。

[1]於黃忠．建構主義理論對大學物理實驗教學的影響[J]．中山大學學報論叢，2006，5．

[2]陳亮．將建構主義思想引入物理演示實驗教學[J]．物理通報，2006，9．

顧小亮，1986年生，男，江蘇如東人，中小學二級教師，學歷本科。