略談基于高中物理實驗教學的學科核心素養培育

高本斌

摘 要：當前，在高中教育體系不斷完善的大背景下，物理學科教育的重要性逐漸提高，實驗作為高中物理課程體系的基礎模塊，已經成為了大多數教師培養學生形成物理學科核心素養的主要平臺。物理學科核心素養的重點在于培養學生的綜合學習能力以及科學品質。物理實驗教學需要學生具有較強的探究意識，這樣的課程特點為培養學生物理學科核心素養提供了良好的條件。本文就基于高中物理實驗教學的學科核心素養培育方法展開了一系列的略談。

關鍵詞：高中物理;實驗教學;學科核心素養

前言：在現代教育不斷發展和完善的過程中，教育的本質已經不再是知識傳遞，而是培養學生的能力和素養。物理學科核心素養是在核心素養概念的基礎上融入了物理學科的元素。從組成部分來看，物理核心素養主要包括物理觀念、科學思維、實驗探究以及科學態度與責任。因此，高中物理教師應該從正確的角度對物理學科核心素養形成深刻的認識，并在實驗教學中向學生滲透核心素養。

一、在實驗教學中培養學生的物理觀念素養

物理觀念是一個具有綜合性的物理核心素養，主要包括物質觀念、相互作用觀念、能量觀念以及運動觀念、重力場、電場、磁場的觀念等。高中物理實驗教學中包含的很多實驗項目都離不開這些觀念。物理觀念是學生完成物理實驗的基本原則。所以，高中物理教師應該認識到物理觀念在實驗教學中的作用，并抓住實驗的內容和目標，培養學生形成物理觀念。例如，教師帶領學生進行到“用描跡法研究平拋物體的運動”這個實驗時，教師應該在為學生講解實驗方法以及注意事項的過程中，有意識向學生滲透運動觀念。又如，教師帶領學生進行到“驗證動量守恒定律”這個實驗時，教師應該培養學生的動量觀念等。

二、在實驗教學中培養學生的科學思維素養

從教育本質的角度來看，高中物理實驗教學的過程是向學生傳授物理知識，培養其形成動手操作能力的過程。這是培養學生形成核心素養的關鍵環節[1]。在傳統的高中物理實驗教學中，很多教師會將實驗教學變成講解實驗，這樣的教學方法不僅無法使學生深入了解實驗的內容，還容易造成學生思維僵化的問題。這就體現了培養學生形成科學思維的重要性。例如，教師帶領學生進行到“測量電壓表的內阻”這個實驗時，學生在實際參與操作之前，教師應該讓學生對這部分知識進行系統性的歸納，在此基礎上提出一些問題，比如，電壓表的內部結構是什么樣的？電壓表是怎樣測出電壓的？能夠利用伏安法直接完成電壓表內阻的測量嗎？等量代換的思想能否體現在這個實驗當中？等。教師引導學生在真正的實驗過程中思考這些問題，并通過合作的方式解決這些問題，從而達到科學思維素養提升。

三、在實驗教學中培養學生的實驗探究素養

實驗探究是物理核心素養中的重要組成部分，主要包括提出問題、收集證據、嘗試假設、實驗操作、得出結論。培養學生形成實驗探究素養不僅能使學生樂于鉆研正確的實驗方法，參與實驗教學活動，還能在很大的程度上提高學生的操作能力。高中物理課程體系中包含很多具有探究意義的實驗內容，這些都能作為教師培養學生實驗探究素養的載體和工具[2]。例如，教師帶領學生進行到“驗證力的平行四邊形定則”這個實驗時，教師可以將班級的學生分成幾個小組，并為每個小組發一些實驗用具，比如，木板、圖釘、橡皮筋、白紙、彈簧秤、細線等，讓學生以小組為單位探究“合力與分力之間的關系，達到驗證力的平行四邊形定則的目的”。學生需要在小組中進行分工，積極提出問題并參與探究。不同的學生對這個實驗的理解角度和深度都存在一定的差異性，在互相討論的過程中，能使學生發現更多思考物理問題的角度。在學生進行實驗的過程中，教師應該將注意事項交代給學生，比如，檢查彈簧秤的刻度是否為零、保證結點的位置以及線的方向是準確的等。教師應該為學生提供充足的實驗時間和空間，使學生能對實驗進行充分的探究。每個小組實驗完畢，應該將實驗結果以及結論總結下來，匯報給教師。教師根據學生的實驗情況進行總結和講解。

四、在實驗教學中培養學生的科學態度與責任素養

正確科學的實驗態度是學生參與實驗活動應該保持的一種素養，也是教師培養的重點。物理作為一門典型的理科課程，其實驗過程以及結果都具有較強的嚴謹性。這就要求學生應該具備科學的態度和責任[3]。在培養學生形成物理學科核心素養的目標指導下，高中物理教師應該充分認識到科學態度與責任的重要性，并在實驗中有意識向學生滲透。這樣才能真正達到培養學生形成核心素養的目標。例如，教師帶領學生進行到“用單擺測量重力加速度”這個實驗時，教師可以讓學生自主設計實驗方案，并通過使小球做簡諧運動、測量擺長、測量周期的平均值等環節完成實驗。教師應該督促學生保持嚴謹的實驗態度，嚴格控制擺角小于5°的標準，測量單擺的振動次數保持在30-50次等。通過這樣的實驗教學，有利于培養學生在事實的基礎上得出物理結論的意識和素養。

結論：綜上所述，物理是高中階段課程體系中重要的組成部分，對培養學生形成理性思維具有關鍵作用。培養學生形成核心素養已經成為了高中物理教師所面對的主要教學任務。因此，高中物理教師在日常開展實驗教學活動的過程中應該重視核心素養的滲透，充分發揮實驗教學平臺的優勢。通過本文對基于高中物理實驗教學的學科核心素養培育方法展開的一系列略談，希望能為促進高中物理教育發展提供一些參考。

參考文獻

[1]薛貴，孟現柱.基于高中物理實驗教學，培養學生的科學探究能力——以《牛頓第三定律》為例[J].湖南中學物理，2018，33（10）：94-95+71.

[2]周慶武.如何在實驗教學中培養高中生的物理學科核心素養[J].西部素質教育，2018，4（14）：71.

[3]王運淼，鄭鵡.基于提升學生核心素養的高中物理實驗探究教學的一些思考[J].物理教學，2018，40（05）：27-31.