強化物理實驗教學 提升核心素養能力

邵富榮

摘 要：物理實驗既是模型建構、科學推理、科學論證、質疑創新等科學思維的必要途徑，更是科學本質、科學態度和社會責任的集中體現。所有的物理知識，包括物理概念、定律和理論，都是在實驗的基礎上建立起來的，離開了實驗教學這一關鍵談“物理觀念”“科學思維”和“科學態度與責任”是釜底抽薪的空談和假設。只有強化物理實驗教學，才能從根本上提升學生的核心素養能力。

關鍵詞：物理;實驗教學;核心素養

一、強化學生參與性，激發學生物理學習興趣

“興趣是最好的老師。”學生自己的內驅力是探究物理實驗的不竭動力。興趣不是與生俱來的，特別是許多教師人為地扼殺了學生的興趣。部分教師為了表面的省時省力便將物理實驗教學從實驗室搬到了黑板上或者侃侃而談只講不做，說得比做得好，講實驗替代了做實驗。紙上談兵式地讓學生死記硬背實驗假設、實驗現象、實驗方法、實驗結論等，搞得學生一塌糊涂，長此以往學生焦頭爛額，談物色變。我們常說“不經歷風雨怎能見彩虹”，可是不走進實驗竟然沒有失敗的機會何談探究真知呢？教師要善于創設物理教學情景，強化學生的參與性，例如在探究“影響機械效率的因素”時，采用分組實驗的教學方法，每組準備了必用的物理器材：鉤碼、鐵架臺、滑輪、細線、刻度尺、彈簧測力計;學生必須勻速拉動彈簧測力計時鉤碼升高，保證測力計示數大小不變根據定義得出結論η=W有/W總×100%，進而巧解滑輪組類型題：當用滑輪組提升重物時，W有=G物h;W總=Fs：η=W有/W總=G物h/Fs;當滑輪組的繞線方式確定（即n已知）時，S=nh：η=W有/W總=G物h/Fs=G物/nF;當忽略滑輪組的繩重和摩擦阻力時，W有=G物h;W額=G動h;W總=G物h+G動h;η=W有/W總=G物h/（G物h+G動h）=G物/（G物+G動）。學生樂于觀察、樂于動手，在反復的實驗探究中趣味盎然。

二、實驗出真知，破解教學難點

實踐是檢驗真理的唯一標準，物理教學的主陣地是課堂，而物理課堂的聚焦點應該是實驗探究教學。只有如此才能打破物理教學瓶頸，破解物理教學難點。物理學科處處有難點，時時有疑惑，真理與假象并存，物理課堂教學應聚焦在實驗探究上，不僅僅是為了實驗而實驗、為完成教學任務而教學，更能培養學生的實踐和創新能力。例如在教學動能和勢能時，探究“影響動能大小的因素”是教學的難點，如果不通過實驗進行論證，單憑說教或假設說辭是不會得到真理的，學生也是沒有收獲的。只需要簡單的器材小球和木塊，讓小球從斜面上滾下，碰到同一木塊，通過木塊被撞移動的距離來反映小球動能的大小;讓同一小球從同一斜面的不同高度由靜止滾下撞擊木塊，觀察木塊移動的距離;讓質量不同的小球從斜面同一高度上由靜止滾下撞擊木塊，觀察木塊移動的距離，進而得出實驗結論：質量一定時，物體速度越大，動能越大;速度一定時，物體質量越大，動能越大。學生通過簡單的實驗深入淺出認識到：物體只要運動就具有動能，可以理解為它具有運動的能力;物體只要靜止，那么它的動能就是零了，也就是沒有了運動的能力。這種實驗得出的結論是任何說教功能取代不了的，學生不用刻意記憶就能輕易掌握物理知識點。

三、科學探究物理實驗，培養創新能力

在物理學科教學中，要讓學生經歷與科學工作者相似的探究過程，從而領悟科學探究方法，發展科學探究能力，能夠提出問題、形成假設，并通過科學方法檢驗求證、得出結論，體驗科學探究的樂趣，養成勇于創新的科學精神。物理核心素養“實驗探究”明確了實驗要達成的目標是：提出物理問題，形成猜想和假設，獲取和處理信息，基于證據得出結論并做出解釋，以及對實驗探究過程和結果進行交流、評估、反思的能力。“實驗探究”主要包括問題、證據、解釋、交流等要素。課堂教學特別是在物理實驗探究教學中，教師應摒棄高高在上的權威自居和盛氣凌人的侃侃而談，扮演好科學的探究者和促進者這一角色，應該放開手腳給學生充足的時間和空間去大膽作為，使學生能夠自己去觀察、實驗、探究、研討，使他們的身心全部投入到學習活動之中。例如在探究“液體內部壓強的特點”時，由于液體壓強的大小不易直接觀察或直接測量，所以采用了轉換法，通過壓強計中兩玻璃管中液面高度差的大小反映液體壓強的大小;同時又運用了控制變量法，由于液體壓強與液體的深度和密度均有關，在研究和某一因素的關系時，應控制其他因素相同。學生在不斷探究實驗的方法中，既有實驗探究的獨特體驗，更有合作小組中分組實驗的團隊協作和創新，其科學思維得到了鍛煉，學習方式得到了改進，不再等著看坐著等結果，而是主動思考、積極協作、展示成果、分享經驗。在不斷的質疑論證中求得真知是學生物理核心素養能力的必經之路。

四、物理實驗生活化、社會化，培養正確的科學態度

物理教學不僅僅是對已有知識的掌握，更重要的是對未知事物的探索。在物理教學中，不僅要讓學生學到一定的物理基礎知識，更要學生明白生活中的哪些現象可用什么物理知識來解釋;同時會用物理知識指導生活、為社會生活服務。

1.物理生活化

從生活中掌握和探究物理想象，激發內驅力，生活是源頭活水，是取之不竭的原動力。讓學生利用身邊的材料自己設計并獨立完成一些小實驗或小制作，科學闡釋物理現象，感受科學的無窮魅力。

2.物理社會化

將物理實驗探究和時代科技大事件緊密結合，激發創新精神。例如被公認為“當今世界上最具挑戰性的工程”的港珠澳大橋正式通車運行;我國自主研制的三個大飛機AG600、運-20運輸機與C919客機的精彩出場;500米口徑球面射電望遠鏡（FAST）的運營等，學生在感嘆科技帶來的巨變時深深體會到實驗探究原來可以成就非凡事業，積跬步可以至千里。

實驗探究的魅力是無窮的，只有腳踏實地的實驗探究才能有效提升學生的物理核心素養能力。