核心素養視域下高中物理實驗教學的思考與實踐

王維

【摘要】隨著課程改革的深入推進，高中學生核心素養的培養愈發受人關注，這也為高中物理教學，特別是實驗教學提出了更高的要求。物理教師在實驗教學時，不但要重視學生實驗新知與技能的教授，同時也要致力于發展學生的思維品質、科學精神以及實踐能力，以此來彰顯物理學科的育人優勢，為學生物理核心素養的發展保駕護航。基于此，本文就高中物理實驗教學中學生核心素養的培養策略做了闡述，旨在為廣大高中物理教育者提供一些新的借鑒。

【關鍵詞】高中物理? 實驗教學? 核心素養? 培養策略

【中圖分類號】G633.7 ? 【文獻標識碼】A 【文章編號】2095-3089（2021）22-0117-02

結合當前教育發展形勢來看，如何推動課程教學由“知識型”向著“素質型”方向轉變，落實好核心素養教育工作，已經成為高中物理教學的重中之重。而在這一過程中，實驗教學作為重要一環，是我們應當著重去注意的實踐點。眾所周知，物理是以實驗為基礎的自然科學，做好實驗教學的意義不僅僅在于深化學生的物理認知，更在于提升他們的物理能力和發展他們的物理素養。因此，在新課改旗幟下，為了落實好核心素養教育工作，我們有必要做好物理實驗教學設計、教學方法的革新工作，以此來引領學生物理素養的發展，讓他們能夠在未來的學習和發展道路上，走得更遠，飛得更高！

一、依托演示實驗，激發物理興趣

對于高中生來說，興趣好比是他們學習的不竭動力。可以說，物理教學是否能夠取得好的教學效果和收益，在很大程度上取決于其課程教學過程是否具有趣味性、是否能夠激發學生的物理興趣，這也是做好物理實驗教學和發展學生物理素養的基本要求。而結合物理實驗教學來看，在課堂中通過有效的趣味實驗演示，能夠讓學生直觀地感受到物理知識的魅力，激發他們學習物理的熱情，從而在潛移默化中為其物理素養的發展奠基。所以，在教學實踐中，我們有必要打破傳統教材內容的桎梏，大膽地將一些創新性和趣味性的物理實驗引入到課堂當中，讓學生能夠在寓學于樂當中獲得更多學習收益。

例如，在講授完“熱學”的知識點時，我們可將“杯子走路”的趣味實驗引入到課堂當中。期間，運用一塊光滑的木板并將其表面進行濕潤處理，在此基礎上，把這個木板一頭用物品支撐起來，使它能夠和地面形成一定角度的夾角。然后，我們可拿一個玻璃杯，杯口用清水濕潤并將其倒扣在模板之上。這時，由于受到摩擦力、重力以及桌面等支持力的影響，杯子會保持靜止狀態。而后，我們再點燃一支蠟燭，對杯子進行加熱，這時，受到內部空氣受熱膨脹因素的影響，玻璃杯會出現異動的情況。通過這一趣味實驗的演示，讓學生能夠感受到物理知識的神奇，在此基礎上，我們還可讓學生分析其中的物理原理，或者讓他們自行進行動手實驗，從而進一步烘托課堂的趣味氛圍，讓學生能夠樂在其中，同時為他們物理素養和探究意識的發展鋪路搭橋。與此同時，在進行實驗演示時，我們也可立足教育信息化的時代背景，將學生喜聞樂見的多媒體、微課等手段引入到物理實驗講堂，發揮其視聽一體、直觀性強的特點，為學生展現一個豐富多彩的物理世界，以此來激發他們的物理學習和實驗操作熱情，讓物理實驗教學效果與核心要素教育效果都能夠更上層樓。

二、依托合作實驗，發展思維品質

新課標在強調核心素養教育的同時，也對其落實方法進行了具體指引，即通過合作型、探究型課堂的構建來引領學生思維品質的發展，進而為其物理素養的發展奠基。這也說明，合作教學在提高學生物理素養方面有著巨大的促進作用。同時，結合教學實踐來看，以合作學習來推進實驗教學不但能夠給予學生別樣的學習體驗，激發他們的實驗學習和實驗動手熱情，而且還能讓他們在集體之力的推動下獲得思維的發散和能力的提升。所以，在教學實踐中，我們也要重視合作實驗的開展，從而助力學生物理素養的發展。

例如，在“分析做功與速度變化關系”的教學實踐中，我們便可引入合作實驗環節。首先，我們可以在把握學生興趣愛好、物理基礎等方面實情，在此基礎上，本著異組同質的原則，在班內劃分出多個4～6人并且內部優差生比例趨于均衡的小組。然后，結合課本實驗為各組進行實驗演示，帶領他們一同了解其中的物理知識內涵，接著一方面可指引各組結合課本實驗內容以及演示實驗來進行實踐操作，鍛煉他們的知識活用能力;另一方面可指引各小組跳出課本，一同經過探討思考來設計一個新的實驗方案并進行實踐嘗試。需要注意的是，在這一過程中，我們要做好自身教育服務者和輔助者的角色作用，積極深入到各小組當中，一來做好課堂秩序維護工作，二來給各小組提供及時的指引，如某小組不知道從哪些方向思考，這時我們可以引導他們思考本實驗和“自由落體運動模型”方面的練習，在此基礎上，引導他們運用打點計時器等一起來分析重力做功和速度變化之間的聯系。通過這種開放性的實驗教學設計，讓各小組學生能夠充分發揮自身的思維能力，同時使他們在集體力量的推動下獲得知識遷移、邏輯思維以及創新思維的發展，讓素質教育能夠更好地在物理實驗課堂落地生根。

三、善用物理歷史，培養科學精神

從客觀角度而言，物理實驗是一個極為嚴謹的實踐過程，若想完成這個過程，就必須要擁有實事求是、一絲不茍的物理科學精神。在物理實驗教學中，做好這些科學精神的教育工作也是核心素養的重要要求。對此，在教學實踐中，我們可結合教學內容，將一些物理學歷史人物或事跡引入到實驗課堂，通過講述物理科學家們在實驗過程中成與敗的故事，來啟迪學生的心靈，逐步培養學生嚴謹認知的實驗態度和實事求是的科學作風，為他們今后的學習、成長和發展提供良好助力。

例如，在“力學”的實驗教學中，我們可圍繞“萬有引力”這一知識點，挖掘其中的科學精神教育元素，引發學生的深入思考。具體來說，我們可將哥白尼以及布魯諾的故事引入到實驗講堂，讓學生能夠在聆聽故事過程中，感受這些物理科學家身上的那種追求真理、實事求是、嚴謹認真的精神，同時讓科學精神在他們心中生根發芽。又如，在講授“電磁感應”的知識點時，我們有必要將法拉第的故事引入到實驗課堂，通過與學生分享他堅信“磁能生電”并且為了驗證這一理念付出了十多年的努力，最終終于驗證了“磁生電”的原理，掀開了人類電氣化時代的帷幕，讓學生明白面對學習要堅韌不拔且富有探索精神，塑造其高尚的科學精神。在此基礎上，我們還可設計一些趣味的分享環節，如可以設計一個“感悟分享”環節，讓學生結合對本章節知識點的了解、聽故事的感悟以及自身經歷來談一談自己的感受，說一說自己學到了什么道理等等，以此來進一步激發學生的內心共鳴，讓他們能夠獲得更加深刻的感悟，塑造其良好科學精神和學習態度。

四、開展課外實驗，推動實踐操作

諸多教育實踐證明，若想保證物理實驗教學效果的話，單純依靠課堂授課是遠遠不夠的，還需要輔以科學有效的課外實踐活動，以此來為學生提供多樣、有趣的實踐契機，促使他們能夠在實踐活動中獲得認知的深化、能力的提升和素養的發展。為此，我們可將物理課外實驗引入到教學中來，指引學生結合一定的實驗主題和目的，利用自己的課余時間來進行實踐操作。通過此舉來進一步延伸課堂教學路徑，為學生開辟一條知識運用、實踐操作的個性化路徑，讓學生能夠從中體會到物理實踐的樂趣，助力其物理素養的發展。

例如，在講授完“彈簧伸長與受到拉力成正比”的實驗課程時，我們可以設計一個課外實驗任務，即讓學生從生活中取材，自行制作一個簡易的彈簧測力計。同時，我們要結合具體的實驗細節來確定好課外實驗要求，如這個測力計要有著很好的測試準度，同時標注好刻度等等，通過此舉來讓學生在課后進行趣味實踐，在延續他們物理學習熱情的同時，為其實踐動手意識、知識運用意識以及自主創新意識的發展奠基。又如，在講授完“單擺”的知識點時，我們可布置一個“單擺制作”的實驗任務，引領學生通過自制的單擺來驗證周期公式。同時，為了激發學生的課后實驗熱情，增添課后實驗的趣味性，我們還可布置一個視頻錄制任務，即讓學生在進行這一課后實驗的同時，運用手機錄制相關視頻，然后上傳到班級QQ群當中，與學生一同分享和打分評價，讓整個課外實驗過程更具魅力。還如，在講述完“電能表”的知識點之后，我們指引學生去做一做“電能表測試電壺功率”的實驗，其間讓他們在家長的協助下去進行實驗計劃設計和測定實踐。在此基礎上，我們可以讓他們在進行課外實驗嘗試的同時，寫下實驗報告，然后將報告在班內進行分享。除此之外，我們還可定期設計一些“物理課外實驗大賽”等活動，充分激發學生的物理實踐、物理探究熱情，讓他們能夠從自身的興趣和生活出發，去感受物理科學當中的知識與美麗，助力其物理學習有效性的提高以及實踐、動手、思維、創新等能力的發展。

總之，在新時期，圍繞核心素養教育來革新課程教學設計與模式，已經成為高中物理實驗教學發展的必然趨勢。對此，我們有必要本著素質教育理念，在教學實踐中，結合物理實驗教學的特點，不斷運用新思路和新方法來打造一個趣味化、實效化特點兼備的物理實驗講堂，以此來彰顯本學科與本課程的育人效能，為學生良好學習態度、思維品質、科學精神以及實踐能力的培養奠基，切實保障好核心素養教育的落實效果。

參考文獻：

[1]楊曉麗.基于核心素養的高中物理實驗教學的創新與實踐分析[J].課程教育研究，2018（8）：1.

[2]蔣華.基于高中物理實驗教學的學科核心素養培育探討[J].物理教學探討，2017（4）：12.

[3]林萍.以核心素養為導向的高中物理教學策略[J].當代教研論叢，2018（8）：12.