核心素養下高中物理高效課堂的構建

摘 要：“實驗探究”是高中物理學科核心素養體系中的有機組成部分，是高中學生通過物理學科知識學習應形成的基本素養。鑒于其重要性，高中物理學科教師應注重實驗教學工作的組織與開展，并立足實驗教學有力推進學生“實驗探究”素養的發展。文章立足高中物理教學實踐，以“實驗探究”這一核心素養的培養為例，依次分析與探討了高中物理學科教學中培養學生“實驗探究”核心素養的必要性及其有效策略，旨在切實提升物理學科實驗教學的效率及質量，在構建物理高效課堂的同時，推動學生物理“實驗探究”核心素養的發展。

關鍵詞：高中物理;核心素養;實驗探究;有效策略

中圖分類號：G427? ? ? ? ? ? ?文獻標識碼：A ? ? ? 文章編號：2095-624X（2021）46-0034-03

作者簡介：張成文（1971.1—），男，福建省上杭縣第一中學，高級教師，龍巖市學科帶頭人。

引 言

核心素養是當前教育領域非常熱門的一個名詞，具體是指學生適應終身發展和社會發展需要的必備品格和關鍵能力。自核心素養的概念提出以來，其便受到了廣大基層教育工作者的高度關注，也因此形成了符合學科學段體系的核心素養框架體系。

就高中物理學科來講，其核心素養培養體系主要包括物理觀念、科學思維、實驗探究、科學態度與責任四大組成部分[1]。筆者僅結合自身的高中物理教學實踐，對高中學生“實驗探究”物理學科核心素養的有效培養這一主題發表個人認識與看法。其目的在于引起更多高中物理教師對學生“實驗探究”核心素養培養的重視，采取恰當且適宜的方式方法促進學生“實驗探究”核心素養的發展。

一、高中物理學科教學培養學生“實驗探究”核心素養的必要性分析

（一）現代素質教育理念提倡核心素養的培養

現代素質教育理念提倡教師在教育教學中不能只是傳授給學生知識，還要培養學生適應終身發展和社會發展需要的必備品格和關鍵能力，讓學生成長為滿足社會發展需求的高素質人才。核心素養的概念與內涵都表明了其符合現代素質教育理念提出的要求，因此高中物理教師應在教學實踐中積極培養學生的物理學科核心素養[2]。

（二）學生長遠性的發展決定了核心素養的培養

對于學生而言，獲得理想的分數并不是唯一的學習目標。如何能獲得長遠性的發展，才是學生高度關注與考慮的問題。從核心素養的本質來看，教師要關注學生的文化基礎、自主發展和社會參與，引導學生成為“全面發展的人”。這顯然能夠促進學生長遠性進步，滿足學生的發展需求。因此，從學生的長遠性發展來看，教師應在日常教育教學實踐中重視培養學生的核心素養。

（三）高中物理學科的特征決定了“實驗探究”核心素養的培養

實驗是物理學科形成與發展的重要基礎[3]。物理學科的眾多規律、定律、概念及其含義等都是物理學家們經過大量科學實驗總結得出的。實驗對于物理學科的重要性不言而喻。也正因為如此，“實驗探究”便成了高中物理學科核心素養體系的有機組成部分，需要高中物理教師改進實驗教學方法，培養學生的“實驗探究”核心素養[4]。高中物理教師可以實驗為載體，更好地幫助學生學習與理解物理知識，切實提升其學習質量與學習效果[5]。

二、高中物理學科教學培養學生“實驗探究”核心素養的有效策略

（一）尊重學生主體地位，引導學生自主參與物理實驗

當前，實驗在高中物理教學中未能得到應有的重視。部分高中物理教師認為，只要讓學生懂得了實驗的操作步驟，知道了實驗想要論證的物理知識就可以了，無須帶領學生進行實驗，因為高考考試是以題目的形式考查，不會讓學生進行物理實驗操作[6]。這其實是對高中物理實驗教學的錯誤認知與理解，不利于提高高中物理實驗教學效率及質量。試想，當物理實驗的機會較少，學生自主參與物理實驗的次數有限時，學生如何對物理實驗形成深刻的認知，其物理“實驗探究”核心素養何談進步與成長呢？由此，筆者認為，高中物理教師除要端正自身的實驗教學態度，高度重視實驗教學外，更要在尊重學生主體地位的基礎上引導學生投入實驗實踐中。學生經歷物理實驗準備、思考、操作、分析的完整過程，才能在積極參與中感知到物理實驗的魅力，加深對物理實驗背后所蘊含知識的理解，提升“實驗探究”核心素養。

例如，在教學“探究小車速度隨時間變化的規律”這一物理實驗時，高中物理教師可以先引導學生進行實驗前的資料查詢與準備工作，如實驗的原理、實驗所需要用到的器材、實驗的具體步驟、實驗的相關注意事項等。教師應重視這一實驗前準備工作，因為這不僅能讓學生對“探究小車速度隨時間變化的規律”這一物理實驗形成初步認識與理解，還能有效鍛煉學生進行物理實驗的實際動手操作能力與綜合分析事物的能力。準備工作完成后，教師可讓學生以小組為單位進行具體的實驗操作時，并在實驗過程中進行有針對性的思考，分析、整理相關數據。這樣，依托“探究小車速度隨時間變化的規律”這一物理實驗，學生的“實驗探究”核心素養就得到了發展。

（二）發揮多媒體技術作用，將物理實驗的細節加以展示

在傳統的高中物理實驗教學中，很多時候是教師演示實驗，即教師在講臺上向學生講解具體的實驗操作步驟[7]。這樣，坐在稍后位置的學生就難以看清楚教師所演示實驗的具體細節，導致學生往往只是接觸了實驗，卻難以透過現象看到本質，無法了解物理實驗的具體內涵。在這樣的實驗教學中，學生“實驗探究”核心素養的培養也就流于形式。為了改變這一狀況，筆者認為，高中物理教師可以結合實際情況創新模式，積極引進多媒體技術，借助多媒體直觀、生動的特點，讓坐在教室各個位置的學生都能清晰看到物理實驗的具體細節。這樣，學生才能對所接觸到的物理實驗形成更深刻的認知，同時，學生的物理實驗學習效果也能夠得到保障。因此，教師在物理實驗教學中要科學運用多媒體技術，將物理實驗的細節予以最大化地展示，以提升物理實驗教學質量，促進學生“實驗探究”核心素養發展[8]。

例如，在教學“探究彈力和彈簧伸長的關系”這一物理實驗時，筆者就有意識地運用了多媒體技術展示實驗具體細節。在掛鉤碼時如果過重，彈簧超出其應有的彈性限度之后，會出現什么樣的實驗不良后果;測量彈簧長度時，若是彈簧豎直懸掛且處于平衡狀態時，其測量結果如何，以及彈簧未處于這一狀態時，其測量結果又是什么樣的。通過多媒體的展示，學生對“探究彈力和彈簧伸長的關系”這一物理實驗應注意的內容與關鍵細節等有了更充分的了解，從而更好地理解這一實驗及其蘊含的物理知識。

（三）聯系學生日常生活，鼓勵學生進行家庭物理實驗

在相當一部分人看來，實驗應在專業的實驗室中進行，并且實驗應該用最專業的儀器。實驗室中開展的實驗雖然是實驗教學的重要部分，但不是唯一的部分，因為現實社會生活中也蘊含著豐富的實驗資源[9]。因此，高中物理教師要立足學生已有的實際生活經驗，聯系學生的日常社會生活，鼓勵學生利用常見的、易得的、經濟適用的材料進行家庭物理實驗。這樣，學生進行物理實驗的機會將大大增加，且在進行趣味化家庭實驗的過程中，學生的物理“實驗探究”核心素養也能得到鍛煉。因此，聯系學生的日常生活，讓家庭物理實驗與學校課堂中的實驗相互作用，是提升高中物理實驗教學效果，將學生“實驗探究”核心素養培養目標更好落到實處的重要切入點之一[10]。

例如，在學習了慣性的相關物理知識后，筆者便鼓勵學生尋找生活中對慣性原理的運用，并以此為基礎嘗試進行相關的物理實驗。其中一名學生從家中常見的雞蛋入手，進行了利用慣性判斷雞蛋是生是熟的趣味家庭實驗。具體實驗操作步驟為：學生先準備生雞蛋和熟雞蛋各一個，將其同時旋轉，然后用手指按一下旋轉的雞蛋。當學生松開手指后，能繼續旋轉的是生雞蛋，不能繼續旋轉的是熟雞蛋。該學生還根據慣性知識解釋了其中的物理原理，即熟雞蛋的蛋殼和蛋清、蛋黃凝固成了一個整體，在旋轉時蛋殼受到阻礙后整體就會停止轉動;而生雞蛋里的蛋清和蛋黃是液態的，具有流動性，當旋轉的生雞蛋的蛋殼受到阻礙停止轉動后，蛋液由于慣性仍然保持原來的旋轉運動狀態，當松開手指后，旋轉的蛋液又帶動蛋殼旋轉起來了。當學生能從生活中尋找物理知識，并予以積極的實驗探究時，其物理“實驗探究”核心素養自然得到了充分的鍛煉與發展。

（四）引導學生加強實驗后的反思，助力其核心素養發展

曾子曰：“吾日三省吾身：為人謀而不忠乎？與朋友交而不信乎？傳不習乎？”由此可以看出，反思在一個人成長中所發揮的重要作用。在培養高中學生物理“實驗探究”核心素養的過程中，筆者認為不能只是指導學生如何做，還要引導學生學會反思，即反思自己最近一段時間對物理實驗學習的得與失、經驗與啟示等[11]。這樣，學生從實驗操作中所獲得的知識都將轉化為推動他們思考與進一步成長的重要素材及動力，這也是學生“實驗探究”物理核心素養發展極其關鍵的重要一環。

例如，在“用打點計時器測速度實驗”中，有的學習小組能井然有序地開展該實驗，并最終得到理想的實驗結果，但有的學習小組在整個實驗過程中手忙腳亂，且最終所得到的實驗結果也不甚理想。這其中有諸多需要學生反思與總結的問題。對此，筆者在學習小組結束實驗后，引導學生認真回想實驗過程，找出影響實驗進行的因素，并加以整理，總結出正確的實驗操作方案，隨后，學生再進行新一輪的實驗，對比之前的實驗現象與結果，分析本次新實驗呈現出的現象與結果。有了之前的反思，不少學習小組進行的新實驗獲得了較為理想的效果。就兩次物理實驗的鮮明對比，筆者向學生強調了實驗后及時進行總結與反思的重要意義。這留給學生的印象是極為深刻的，能夠使他們認真對待日后的物理實驗，并加強實驗后的反思與總結。因此，這對推動高中學生物理“實驗探究”核心素養的發展起到了積極作用[12]。

結 語

從核心素養的概念來看，其決定了學生日后長遠性進步與發展，也正因如此，當前教育領域大力提倡培養學生的核心素養。高中物理教師應積極迎合教育新時期發展的趨勢，從學科教育教學實際出發，巧妙而科學培養學生的核心素養[13]。這樣，學生既能學到知識，又能獲得支撐日后長遠性發展的重要力量。“實驗探究”只是高中物理學科核心素養的組成部分之一，日后，筆者將立足教學實際對其他方面的物理學科核心素養培養進行深入的探索與分析，為核心素養在物理學科的落地生根貢獻自己的力量，從而為學生的長遠發展奠定良好的基礎。

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