基于核心素養的高中物理實驗教學策略

賀敬

摘 要：在新課改深入推進的背景下，培養學生核心素養逐漸成為高中物理教學最重要的目標之一，而實驗教學作為高中物理教學的重要組成部分，自然也應該充分融入核心素養的理念。因此，本文將談一談在核心素養視角下，應該如何有效開展物理實驗教學。

關鍵詞：核心素養；高中物理；實驗教學

簡單來說，物理核心素養主要是指學生在物理學習中獲取的，對于學生的未來成長與發展具有重要意義的能力與品質。從物理核心素養的內容來看，其內涵是十分豐富的，主要包括物理觀念、科學探究、科學態度等幾項內容。因此，在高中物理實驗教學中，教師也應該針對這幾個方面的內容組織開展教學活動，以此來促進教學過程的不斷完善和優化，從而更好地保障實驗教學的質量，進而促進學生核心素養的發展。

1.講解基礎知識，強化物理觀念

物理觀念無疑是物理核心素養的基礎內容，從物理觀念的內涵來看，它主要是指從物理學視角形成的對于物質、運動以及相互作用、能量等方面的認識，是物理概念與規律等內容在頭腦中的提煉與升華。也就是說，物理觀念是從物理學視角解釋自然現象與解決實際問題的基礎。因此，在高中物理實驗教學中，首先應該通過恰當的方式培養學生的物理觀念，使學生掌握與物理實驗有關的基礎知識，從而使學生理解實驗原理，以此來為物理實驗的順利進行創造必要的前提條件。

以《驗證機械能守恒定律》這一實驗為例。為了順利組織學生進行這一實驗，我在教學時首先引導學生明確了本次實驗的基本原理：當物體自由下落時，如果這一過程中只有重力對其做功，則機械能守恒，即重力勢能減少的量與動能的增加量是相等的。利用打點計時器在紙帶上記錄下物體自由下落的高度h，計算出瞬時速度v，則有mgh=v2/2。在實驗過程中，測量出重錘由靜止下落高度h時的速度v，計算出gh是不是等于v2/2，則可以得出mgh與mv2/2是否相等，如果在實驗誤差允許的范圍內兩者相等，那么機械能守恒定律得到驗證。接著，我又引導學生分析了這一實驗原理中涉及到的運動觀、能量觀等基本的物理觀念。最終，通過實驗原理中物理觀念的指導，有效促進了驗證性實驗的進行。由此可見，在物理實驗中，物理觀念是一項十分重要的基礎內容。

2.組織自主實驗，引導科學探究

科學探究主要是指基于觀察與實驗提出物理問題，形成假設與猜想，并通過實驗方案的設計、執行以及實驗數據的獲取與處理得出結論的能力。而從實際的教學情況來看，這種能力的提升有利于學生對科學探究過程與結果進行評估和反思。毋庸置疑，科學探究能力的提升本身就是物理實驗教學的重要目標。而為了更好地達成這一教學目標，最直接的方式就是組織學生進行一些自主性的實驗，這樣一來，可以使學生在實驗過程中進行更加全面的思考，從而有效促進學生思維能力的發展。

同樣以《驗證機械能守恒定律》這一實驗為例。在講解了實驗的基本原理之后，我給學生提供了本次實驗過程中所需的實驗器材。接著，我要求學生自主討論了實驗方案和實驗流程。而學生經過全面的交流與思考，歸納出了以下實驗步驟：第一，在鐵架臺上固定好打點計時器，連接電源；第二，將重錘連接在紙帶的一端，另一端穿過計時器的限位孔，并使重物靠近計時器；第三，打開電源，松開紙帶，釋放重錘，取下紙帶；第四，重復以上操作，選取三條紙帶，并挑選出第一點與第二點之間距離接近2mm，且點跡清晰的一條紙帶。之后，學生用表格的形式統計了本次實驗中的主要數據，并在分析了誤差的基礎上討論得出了實驗結論。通過這種自主性的實驗方式，不但在一定程度上鍛煉了學生的實驗探究能力，而且使學生對實驗內容有了更加深刻的認識。

3.聯系社會生活，培養科學態度

物理學科與社會生活具有十分緊密的聯系，并且會對社會生活的發展產生十分重要的影響。所以在物理核心素養的培養中，教師應該注重培養學生的科學態度與責任，使學生用正確的觀點與態度理解技術、環境、社會之間的關系。為此，教師可以將物理實驗教學與社會生活結合起來，以此來使物理知識的實際價值得到更加充分的發揮。

為了在物理實驗教學中培養學生的科學態度與責任，通常需要從以下幾個方面對學生進行引導：第一，引導學生對科學的本質進行正確認識；第二，激發學生探索物理知識的意愿，培養學生主動與他人合作的能力，強化學生實事求是、不迷信權威的意識；第三，提高學生熱愛自然、保護環境、節約資源的責任感，使學生樹立可持續發展的觀念。

總結來說，盡管物理核心素養的構建是以學生“身心發生積極健康的變化”為落腳點，但是在物理實驗教學中，核心素養卻是以物理學科基礎知識為載體的。同時，教師還應該通過恰當的方式處理好核心素養與三維教學目標之間的關系。只有這樣，才能使教學活動得到積極有效的調整，從而促進教學過程的優化，并為學生物理核心素養的發展奠定良好的基礎。

參考文獻

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