核心素養引領高中物理必修實驗創新教學

許國興

(江蘇省連云港市東?？h海頭高級中學 222111)

發展學生的核心素養既是基于學科的，又是超越學科的，應當用學生發展核心素養來指導各學科的教學.對于物理學科而言，學生發展的核心素養主要具體為：以物理課堂實驗教學為抓手，發展科學與人文精神、探究態度與能力，認知物理學科中的科學思維范式與科學模型的建構等.

一、核心素養引領高中物理必修部分實驗教學

高中物理必修部分包括必修一和必修二兩本書，到高二要分科，許多學生就不再學習物理.因此要抓住物理必修部分課堂教學主陣地，依托核心素養的引領，并且堅持生本教學的理念，對教學方法進行創新，圍繞培養學科核心素養積極展開實驗教學.

高中物理的實驗大部分為驗證性實驗,學生對這些實驗的結果多數早已知曉,往往設計實驗流于形式，觀察實驗現象時會變成了看熱鬧,這樣的實驗探究根本起不到鍛煉創新思維的作用.而探究性實驗對培養學生的創新思維能力、分析和解決實際問題的能力都有獨到之處.因此教學中應有意識地將一些驗證性實驗變為探究性實驗，進行創新實驗教學，提高學生的創新能力.

如高一物理必修一中“驗證力的平行四邊形定則”實驗,我們可以將課本上的演示實驗改為探究性實驗.探究性實驗的實驗設計是由學生自己根據教師的引導提示去設計合理的實驗方案，特別突出了獨立思考和創新實踐能力.教師提供一些本實驗可能用到的器材供學生自由選擇(彈簧測力計、橡皮筋、細線、白紙、方木板、圖釘、透明膠帶、小刀、三角尺、直尺、圓規、量角器、鉛筆等),教師適當的設置提示問題.比如：研究對象是誰？如何保證合力與兩個分力的作用效果相同？實驗過程中要記錄哪些數據？如何直觀準確的記錄力的大小和方向？尤其如何確定方向？學生根據教師的提示問題進行實驗方案的設計并探究.這樣的實驗則是開放的，不可預料的，具有開發學生創新思維的實驗.這樣將驗證性實驗創新的改為探究性實驗不僅可以使學生學習熱情高漲,而且讓他們親自經歷了科學家的探究過程,培養了他們創新實踐和解決問題的能力,同時對知識的理解層面也更深刻了.在高中物理必修部分實驗可以創新設計的課還有很多,如牛頓第二定律、驗證機械能的守恒等.

二、創新實驗引入教學，激發學習物理的興趣

物理實驗教學宗旨是希望學生在動手動腦中愉快地學習.不局限于課本安排的實驗，在新課教學引入時教師也應盡可能設計聯系實際的實驗,激起學生的興趣, 促使其留心觀察實驗,活學活用,養成勤于思考的好習慣，愉悅地參與其中.

如在學習“自由落體運動”時，教師可以提出問題：重的物體下落快還是輕的物體下落快？學生肯定回答：重的物體下落快.教師讓一張白紙和一張硬紙板同時下落，學生會發現硬紙板下落的快.此時學生應該非常得意.緊接著教師把那張白紙揉成團，讓學生注意觀察此時誰先落地，結果當然讓學生大跌眼鏡，紙團先落地了.此時產生了認知的沖突，學生的興趣和求知欲就被激發起來了，帶著問題投入了課堂.又如在學習“力的分解”時,教師可先設定以下情景: 要用細線提起桌面上質量較大的鐵鎖,用一根細線提易斷還是用兩根線提易斷?學生多數回答:用一根線提易斷.教師演示該實驗(故意讓兩線夾角較大)的結果卻出乎學生的意料，恰恰相反，兩根線提時先斷了.此現象一出,把學生的學習興趣和學習的積極性極大的調動起來.接下來一定會認真聽課、主動去參與課堂.知識講解完畢，然后教師再結合實際情景讓學生學以致用:如果有一桶較重的水，讓兩個同學合提一桶水,他們手臂間的夾角大一些省力還是小一些省力?此時可以引導學生合作動手提一下課桌，通過親身體驗,他們定能輕松作答.

能這樣設計實驗引入新課其實很多,僅高中物理必修一中就有:重力、彈力、摩擦力、牛頓第一定律、牛頓第三定律、超重和失重等等.

三、創新小實驗教學

初中物理到高中物理使學生由形象思維過渡到抽象思維，高中物理必修部分就有很多概念和規律比較抽象，不易被學生理解.如果教師在課堂教學過程中遇到難以理解的概念和規律，適時插入隨堂小實驗，就能很好的突破難點，起到“四兩撥千斤”的效果.如在講“靜摩擦力的方向”時，由于靜摩擦力的方向總是與相對運動趨勢方向相反，學生很難觀察到相對運動趨勢的方向，那么學生理解起來難免會困難.如果利用一把廢舊的牙刷演示該實驗過程，學生就會一目了然.把牙刷毛朝下放在水平的桌面上，用力向左拉動牙刷，雖然牙刷處于靜止狀態，但牙刷上的毛就向右一側彎曲，那么顯而易見它表面的靜摩擦力的方向是向右的.實驗結果一出,再結合生活中傳送帶實例分析,學生自然心領神會.又如高一物理中的“加速度”這個概念非常抽象，很難理解，教師就可以利用玩具汽車進行設計小實驗，讓學生通過觀察，直觀的區分速度變化量、速度變化快慢等難點.再如高一物理必修一中“慣性與質量”的教學時，學生比較容易理解慣性與物體質量的關系，但是很難理解慣性與物體的速度無關，教師這時候就可以引導創新設計小實驗驗證慣性與速度無關，通過現象觀察，形成直觀印象，突破這一教學難點，同時又能發展學生的學科核心素養.

創新必修部分物理實驗教學,既要注意到學生的認知和情感需要,又不能脫離課堂教學實際.成功的創新實驗教學能化枯燥為生動,化抽象為具體,化淺顯為深刻.只要我們依托核心素養，把握好創新設計實驗教學的技巧,不僅不會影響教學效果,相反會培養出具備適應終身發展和社會發展的必備能力,收到事半功倍的效果.

參考文獻：

[1] 張翔.淺析高中物理教學中創新實驗的設計與實踐[ J ].亞太教育，2016(14).