基于實驗設計的高中物理核心素養培育

蔡馨萍

（江蘇省口岸中學，江蘇 泰州）

實驗是物理課程中不可或缺的環節，實驗教學不僅可以增強學生對所學知識的理解，也可以提升學生的核心素養。但是，物理教師必須合理設計實驗環節，明確實驗的目標和方向，活躍課堂氛圍，提升學生的實踐能力，培養學生的創新思維，進而提高物理教學質量。

一、實驗設計應遵循的原則

1.科學性原則

高中物理實驗設計不能盲目，必須遵循一定的原則。科學性原則是最基本的原則，也就是要求高中物理實驗設計必須準確，符合高中生的認知規律，這樣才能發揮實驗在教學中的作用。在開展實驗教學的過程中，物理教師必須結合學生的實際情況制定教學方案，堅持以學生為本的實驗設計理念。

2.簡單性原則

高中物理實驗設計的簡單性原則體現在以下幾點：一是實驗的器材要簡單，二是實驗的過程要簡單，三是實驗的結果要簡單。物理實驗設計只有堅持簡單性原則，才能更加明確實驗的重點和方向，降低外部因素對學生學習過程的影響，集中學生的注意力，最終完成實驗。

3.直觀性原則

物理實驗教學的目的就是通過實驗把教材的知識形象化、具體化，增強學生的理解和記憶。實驗過程越直觀，學生的理解難度越低，有效性就越高。

4.安全性原則

安全是實驗的基本前提和保障，在開展物理實驗的過程中，要排除一切安全隱患，保證師生的人身安全。在開展實驗之前，教師必須認真檢查實驗設備，保證實驗設備處在安全的狀態下。

5.創造性原則

物理實驗并不死板，需要創新性。在開展物理實驗的過程中，物理教師可以鼓勵學生大膽創新并大膽嘗試，通過親自動手來感受實驗的過程，激發學生的學習興趣，讓學生感受學習物理學科的樂趣。

二、基于實驗設計的高中物理核心素養培育對策

1.激發學生的學習興趣

興趣是最好的老師，實驗在高中物理學科教學中的重要性不言而喻，但是要想發揮出實驗環節的作用就必須激發學生的學習興趣，提高學生參與實驗的熱情和積極性，這樣才能讓學生真正融入實驗過程中，發揮出學生學習的主體性。實驗的過程實際上就是學生主動探索、發現和總結的過程，最終提高學生的核心素養，促進學生的成長和發展。物理教師在講解全新知識點時，可以引入一些學生感興趣的小實驗，以此來吸引學生的注意力，活躍課堂氛圍。比如，物理教師在講解“自由落體”這一知識點時，可以先準備幾張一百元的人民幣，并將人民幣折疊成方塊狀，然后在距離地面一定的高度拋下人民幣，讓學生用手來抓住下落的人民幣，感受自由落體的過程。小實驗就可以讓知識更加形象生動，緊貼學生的實際生活，激發學生學習的欲望。

很多物理實驗是一個人無法完成的，這就需要教師合理分組，利用分組教學的模式開展實驗環節，小組成員要根據實驗的要求進行分工，提高實驗的效率，進而共同完成實驗。創新是高中生必須具備的能力，而實驗設計正好可以培養學生的創新能力，物理教師可以定期舉辦創新實驗比賽等，增強學生的合作意識，最終培養學生的核心素養。

2.豐富實驗設計的形式

事實上，高中物理實驗設計的形式可以多種多樣。大廳實驗是高中物理實驗設計的形式之一，大廳實驗實際上就是利用學校大廳的空間來擺放一些展板，向學生展示國家前沿實驗，并為學生提供實驗設備，學生可以親自動手嘗試，理解前沿實驗的理念和觀點，開闊眼界，完善自我。操作性實驗是比較常見的實驗設計形式，操作性實驗主要在實驗室進行，學生只有親自感受實驗的過程才能解開物理學科的謎團。在操作性實驗中，物理教師要起到引導作用，給學生適當的指導，還要注重保護學生的人身安全。學生通過操作性實驗獲得的成果可以拿到大廳進行展示，學生之間可以互相交流心得，并取長補短，不斷提高自身的實踐能力和創新能力。開放性實驗是高中物理實驗的大膽嘗試和設計，開放性實驗能夠讓學生走出教材，走進生活實際，屬于物理學科的課外延伸，學生可以大膽創新和嘗試，利用身邊的事物來展開實驗，豐富自身的知識儲備和生活閱歷。雖然高中物理學科非常嚴謹，但是創新也必不可少。雖然開放性實驗鼓勵學生勇于開發，大膽嘗試，但是開發性實驗不能盲目，必須建立在物理知識和理論基礎之上，這樣才能保證實驗的科學性和嚴謹性。

物理是一門理論性和實踐性非常強的課程，而實驗是物理教學的關鍵環節，對學生的專業性和實踐能力有較高的要求。在開展實驗教學之前，必須進行實驗設計，教師可以開展實驗設計，學生同樣可以根據自己所學來設計實驗環節，豐富自己的知識儲備，進而提升自身的物理核心素養。高中物理實驗設計必須遵循一定的原則，不能盲目，這樣才能真正發揮出實驗在物理教學中的作用，提高學生的課堂參與度，進而提高物理課程教學質量。物理實驗形式多種多樣，這就對實驗設計提出了較高的要求，只有保證實驗設計的合理性，才能保證實驗的順利進行。實驗貫穿于物理課程教學全程，不僅可以增強學生對所學知識的理解和記憶，還可以豐富學生的實踐能力和創新能力，提升學生的核心素養，促進學生的成長和發展。