改變理念 創新模式 提高素養

張玲芳

摘 要：“立德樹人”是十九大中提出的重要教育任務，核心素養的培養作為立德樹人的根本體現，越來越受到廣大教育工作者的關注，但是如何將核心素養落實在具體的學科教學中成為了眾多教師迫切需要解決的問題.基于此，本文以高中物理實驗教學為例，首先分析了高中物理實驗教學中核心素養培養需遵循的原則，并針對高中物理實驗教學中的核心素養培養提出了以下幾點建議，旨在落實核心素養，促進高中物理實驗教學質量的提升.

關鍵詞：高中物理;實驗教學;核心素養;原則;方法

自核心素養教育觀提出以來，眾多教師加入了核心素養的研究之列，不斷探究中國式核心素養培養的落實方法，但是所收獲到的效果并不顯著，而這種問題出現的根源在于新教育目標的實現缺乏新教育觀念、新教學模式的支持.雖然廣大教師認識到了培養學生學科核心素養的必要性與重要性，但是在實際的課堂教學活動組織與實施中依然沿用傳統的教育觀，教學方式方法的創新停留在形式主義層面上，并非實現真正意義上的創新與變革，因此制約了核心素養的落實.由此可見，高中物理教師應圍繞核心素養，轉變教育理念，創新教學模式，提高教學效率，而實驗作為物理教學的基礎手段，是一個最好的突破口.

一、高中物理實驗教學中核心素養培養需遵循的原則

在高中物理實驗教學中落實核心素養的培育目標，需要教師遵循以下幾點原則：其一，人本性原則，以為學生服務、促學生發展為前提來設計物理實驗的各環節，時刻關注學生主觀能動性的發揮，為學生的知識積累、技能提升提供更多機會.其二，啟發性原則，努力構建雙主體的課堂結構，發揮教師啟發引導作用，同時保證學生課堂的主體地位，在切身體會的過程中體驗到科學探究的樂趣和科學精神.其三，創造性原則，以創造釋放思維活力，碰撞出思維的火花，培養學生敢于質疑、敢于挑戰權威的精神，以此樹立正確的科學態度，促進核心素養培養目標的實現.

二、高中物理實驗教學中核心素養培養的有效方法

1.樹立正確教學觀

首先，教師應加強對物理實驗教學的重視.實驗可以說是物理課程教學的核心，物理概念、物理規律大多可以通過實驗的方式得出，教師應該通過物理實驗活動的組織為學生提供動手動腦的機會，讓學生在實踐操作中看透物理現象中所蘊含的事物本質.其次，教師應堅持以核心素養作為物理實驗教學目標的核心，不能把物理實驗教學局限于知識與技能的培養，應當通過實驗教學培養學生擁有正確的物理觀念、科學的思維和探究精神，進一步提升他們的科學態度和責任.

2.在演示實驗中滲透物理觀念

演示實驗在物理課堂教學中的組織，為高中生的物理學習提供了真聽、真看、真感受的機會，學生可以在演示實驗中挖掘出蘊含的物理觀點、物理規律，演示實驗潛移默化影響著學生的物理觀念的形成.比如守恒思想是蘊藏于自然界色彩繽紛的表面現象之中的某種規律，在“追尋守恒量”的學習中教師就可以用圖1伽利略理想斜面實驗和圖2牛頓擺來演示過程，實驗中小球好像“記得”自己起始的高度，并且還能重復前面的運動，讓學生“親眼看到”在這些過程中有一個量是守恒的，為以后學習能量守恒定律打下事實基礎，使學生建立正確的能量觀;再比如在“反沖運動”的教學中，教師可以用反擊式水輪機進行演示實驗，鼓勵學生仔細觀察實驗，引領學生思考反擊式水輪細管與水之間的相互作用，加深相互作用這一物理觀念的同時認識反沖運動，進而形成科學的運動觀念，以助力物理核心素養生成.

3.在直觀展示中建立物理模型

教師在物理實驗教學過程中應該以“直觀”的物理實驗現象，引領學生構建物理模型，進而促進高中生的科學思維能力提升.如在“磁場”這部分的教學內容中，因磁場是一種特殊存在的物質，既看不見又摸不著，教師可以用一根條形磁鐵以及若干小磁針，將小磁針放置在條形磁鐵周圍，讓學生通過更加直觀的實驗清晰地了解到磁場的方向，以此幫助學生理解并建立磁感線的物理模型;再比如在“平拋運動”的教學中，教師可以用實驗的圖3形式對平拋運動進行示范和剖析，通過拍攝頻閃照片把圖3中兩個小球的運動情況直觀的記錄下來，然后一起和學生分析平拋運動的規律，這樣直觀的學習方式讓學生輕松掌握平拋運動的物理模型，掌握抽象知識轉化為直觀物理模型的方法，進而鍛煉學生的科學思維，強化思維品質，進而實現核心素養的形成.

4.在親身體驗實驗探究中樹立科學探究精神

親身體驗是發現并理解物理規律是最有效的途徑，學生的物理思維不再停留于物理現象的表面，他們能夠在好奇心與求知欲的驅動下進行深度探索，進而形成積極的科學探究精神.

比如在“法拉第電磁感應定律”的教學中，把線圈和電流表連接成閉合回路后，首先教師讓學生們進行如下三個實驗嘗試：（1）分別用強磁體和弱磁體插入線圈，觀察電流的強弱;（2）用同一磁體分別快速和緩慢插入線圈，觀察電流的強弱;（3）用同一磁體分別插入匝數不同的線圈，觀察電流的強弱.實驗之后讓學生們試著總結感應電動勢的大小可能和哪些因素有關，事實上在這樣三個實驗后，大部分學生可以猜想出感應電動勢的大小可能和磁通量的變化量、和變化對應的時間、和線圈匝數這些因素有關.

然后，教師讓學生們進一步猜想，感應電動勢和這些因素是怎樣的定量關系？該如何設計實驗進行驗證？要研究這些物理量之間的關系，學生們根據已有的實驗經驗會以控制變量法為準則，根據上面的實驗事實猜想感應電動勢和磁通量的變化量成正比，和變化對應的時間成反比，和匝數成正比.接下來的問題就是該如何測定這些物理量，首先是感應電動勢的測量，學生們會根據閉合電路歐姆定律I∝E，通過讀取電流表的讀數觀察電動勢;其次是磁通量的變化量Δ的測量，教師引導學生借用“探究功與物體速度變化的關系”這個實驗中橡皮筋所做功的測量方式，不需要具體測定磁通量的大小，而是通過增加條形磁鐵的根數來巧妙解決這個難點;最后一個難點是在時間的測量上，時間的測量操作性不強，教師引導學生用測量更為直觀的位移來反映時間的大小，當帶著條形磁鐵的小車做初速度為零的勻加速直線運動時X=12at2，t∝X，這樣時間的測量就變得簡單.

教師通過以上問題的提出與分析，和學生一起在控制變量法的指導原則下，在解決測定物理量的過程中探索出驗證性實驗設計方案圖4，然后在課堂上就可以以小組圖4的形式選擇實驗器材、設置實驗流程與步驟，讓學生在動手實驗操作中通過現象觀察、數據記錄、數據分析、總結歸納出法拉第電磁感應定律，在親身體驗中感受到物理實驗探究的樂趣，促進科學探究精神的樹立，形成積極的學習情感與價值觀，讓學生在具備關鍵能力與必備品質中形成物理核心素養.

5.在實驗反思中培養嚴謹的科學態度

據了解，絕大部分高中生具備實事求是的科學態度，但是在具體的物理實驗學習過程中缺乏對實驗細節的關注，因此在高中物理實驗教學中教師應注重對學生嚴謹科學態度的培養.比如在“牛頓第二定律”的實驗探究之前，有一個非常重要的操作步驟經常被忽視，那就是平衡摩擦力這一步驟，最終導致實驗結果與預期結果出現誤差，此時教師引導學生回顧實驗操作的全過程，思考“是什么原因導致實驗結果出現了偏差？”讓學生在總結與反思中找出問題的根源，認識到任何一個環節疏忽都會導致實驗結果的偏差，深刻體會到物理實驗的嚴謹性，樹立認真負責的態度，進而樹立嚴謹的科學態度.

綜上所述可知，高中物理實驗教學是培養學生核心素養的有效方法.實驗教學作為高中物理教學中的核心內容，教師應該通過對實驗教學理念與教學模式的優化，讓學生領悟物理學科的思想方法、體驗探究的過程、感受物理學的美妙、增強實踐意識、培養創新能力、養成良好習慣，進而推進高中生建立科學的物理觀念、形成正確的科學思維、擁有積極的實驗探究習慣、養成科學態度和社會責任，進而促進透明物理核心素養的生成.

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[責任編輯：李 璟]