高中物理實驗教學中滲透核心素養的策略研究

【摘 要】學生核心素養的培養是教學的主要目標，也是我國教學改革的主要方向。高中物理教師合理運用物理實驗開展教學，不僅能有效改善傳統教學中的問題，也是有效培養學生核心素養和學科觀念的重要方式之一。但是如何將核心素養培養滲透到高中物理實驗教學中，實現高效教學，是眾多教師面臨的重要課題，本文針對這一問題開展了論述。

【關鍵詞】高中物理;實驗教學;核心素養

【中圖分類號】G633.7? 【文獻標識碼】A? 【文章編號】1671-8437（2021）16-0082-02

物理核心素養是基礎核心素養和物理學科特點相融合產生的教學理念，對學生物理學科的學習具有重要的作用與影響。物理實驗教學作為物理課堂教學的重要組成，對學生核心素養的培養具有重要的推動作用，本文探討了如何將核心素養的培養滲透到物理實驗教學中。

1? ?利用物理演示實驗，幫助學生形成物理觀念

實驗是促進物理學科發展和進步的重要因素，在物理教學中，物理實驗對學生物理核心素養培養的幫助是重要的。以往一些物理教師的教學中，直接進行物理規律和概念的講解，導致課堂枯燥乏味，學生很難理解物理知識，也難以喜歡上物理學科的學習。但如果在物理教學中，合理運用有趣的物理實驗，可有效改善教學氛圍，吸引學生的注意力，幫助其形成物理觀念，達到學科核心素養培養的目標，提高教學質量。筆者在教學實踐中發現，在物理教學中添加實驗，會根據課堂的實際情況起到不同作用，是提升教學效率的重要方式[1]。

對高中生的調查表明，大多數學生都認知到了高中物理的重要性，但是都認為這一學科很難學習，很多知識都較為抽象，難以理解。尤其在面對一些較抽象的物理概念教學時，即使是教學經驗豐富的教師也很難直接通過口語表述或者板書方式，將概念表述清楚，難以幫助學生形成物理觀念，導致課堂中大多數學生處于“迷糊”狀態，課堂氛圍不活躍，甚至很多學生的物理學習積極性會被打消，不愿意再進行之后的學習。在教學中，教師可引入物理實驗將一些抽象的物理概念具象化，并直觀表達出來，使課堂更加生動，進而幫助學生形成物理觀念，提高課堂的教學質量。如在講解“電場線”時，學生只有學會從物理角度看待能量、運動與物質間的聯系，才能充分理解這部分知識。所以在教學中，教師先要帶領學生學習這部分知識，當學生對這部分知識有一定的理解后，教師再進行“電場中電場的分布狀況”實驗的演示，通過實驗使學生對知識產生具象的認知，再結合講解，使學生學會知識，幫助學生形成物理觀念。

2? ?開展分組實驗，提升學生的物理核心素養，鍛煉其科學探究能力

物理教學中，教師需要注重學生間的合作與配合，所以教師要常在物理課堂中采用分組實驗的方式，增強學生合作意識，鍛煉學生的合作能力，并且讓學生在合作中大膽表達自己的觀點與意見，最終從實驗中獲取知識。在學生共同探究、最終完成實驗的過程中，教師需適當引導，明確實驗的過程，鍛煉學生科學探究能力。物理實驗中，通過分組實驗，每一位學生都能發揮不同的作用，小組中動手能力強的學生可帶領其他學生操作實驗;思維運轉快速的學生可負責思考設計整個實驗過程，帶領其他學生思考分析實驗中出現的各種問題，保證實驗的進行等。在整個實驗過程中，教師根據學生的不同特點分配任務，讓學生合作進行實驗，有利于快速完成實驗。同時，在實驗中，學生通過合作可促進思維與能力的發展，共同提升思考方式、實踐能力、數據處理能力等[2]。

以“功與速度變化之間的關系”的教學為例，教師可設計分組物理實驗學習。在開展物理實驗前，教師可先根據班級內學生的特點，將學生分為幾個小組，并為學生準備一些問題，如“如何消除摩擦力對實驗的影響”，以引導學生思考。在物理教學中，教師可提出問題，讓學生自己設計實驗，驗證結論。這種方式不僅能調動學生的學習興趣，也能鍛煉其創造性思維與科學探究能力。教師可參與學生的實驗設計，與學生一同思考，并為其提供一定的幫助，如提示、器材準備等，最后根據實驗的結果對學生做出一定的評價，適當給予學生鼓勵。

3? ?利用物理創新實驗，提升學生的科學思維

高中生具有較強的好奇心，采用創新物理實驗的方式，能有效調動其積極性，讓其參與物理學習，并鍛煉其科學思維。在教學中，教師可先運用創新的物理實驗吸引學生的注意力，讓其參與物理知識的學習中。以“摩擦力”一課的教學為例，在講解摩擦力知識時，為幫助學生產生深刻印象，筆者直接運用手中的兩本書，將兩本書中的書頁疊放，讓兩名學生分別抓住兩本書的邊緣，嘗試用力將兩本書分開。實驗結束后，學生發現兩本書難分離，這就是摩擦力的作用。這一實驗是關于摩擦力的一個創新實驗，貼近學生生活，能吸引學生注意力，能讓學生對摩擦力的知識產生興趣。這種創新的物理實驗，在演示過程中很容易吸引學生，能讓學生對物理學科產生學習興趣，也能引起學生思考與質疑，教師可以借此讓學生提出自己的想法，并加以適當引導，幫助學生提升科學思維。

創新物理實驗不能局限于教師的創新，還應讓學生參與創新。在教學中，教師可合理安排教學，舉辦一場物理實驗比賽。由教師根據所學習內容設計實驗的主題，讓學生組隊，通過對主題的分析、推理等，構建物理模型，并且設計實驗、驗證主題，最后由教師評比。比賽中，教師要適當注重對學生主題分析與推理、物理模型構建能力等方面的培養，鍛煉學生的科學思維[3]。

4? ?構建物理實驗與社會發展的聯系，培養學生的科學態度與責任感

學生通過對物理的學習，可以發現物理知識與現象在實際生活中處處可見，并且很多科學技術的開發都需要運用物理實驗。因此在教學中，教師應根據物理學科的特點，從思維角度幫助學生發現物理實驗與社會發展間的聯系，培養其社會責任感和科學態度等[4]。如在講解“傳感器”中“傳感器可以制造自控裝置”這一知識點時，教師可在課前通過網絡等方式收集傳感器在實際生活中的應用信息，并通過多媒體展示，讓學生清楚地認識到傳感器所制造的自控裝置已經運用到了機械制造、通信電子產品生產等多個領域，并通過對比物理實驗與實際操作，讓學生認識到物理實驗的實用性。讓學生發現，物理在整個社會發展中占據著重要的位置，進而形成自主探究的動力，更加喜歡物理知識的學習。在學習中，教師根據物理實驗與社會發展的聯系適當引導學生，能幫助其形成科學的態度與責任感。

5? ?在實驗教學中深入滲透物理觀念

在物理教學中，教師可適當升華部分物理概念或者物理規律，幫助學生認知物理知識的內涵，并逐漸形成物理觀念。物理觀念是物理核心素養的重要組成部分，培養學生的物理觀念是教學的重點目標。物理實驗是培養學生物理觀念的重要方式之一，能有效達到教學目標，在物理實驗中適當拓展物理觀念能有效提升教學效果。教師在講解“力的合成與分解”這一概念時，會涉及共點力的合成實驗，但是實驗包含眾多步驟，需要多組實驗數據才能精準且科學地得出實驗結論，而且實驗中需要注意很多細節，如力的方向、大小等。教師在演示實驗完成后，也可準備實驗器材讓學生自己動手操作。在學生操作過程中，教師需要發揮引導作用，讓學生自主思考，分析實驗中每一步驟的意義與需要注意的問題，并根據小組的實驗情況，提出小問題，如“合力怎樣計算？哪個是變量？”等。實驗完成后，教師要引導學生總結結論。整個實驗中，學生能對物理觀念中的運動與相互作用觀念產生更加深刻的認知，不僅局限于最后的結論，學生對探究

過程中所運用的各種物理知識也會產生更深刻的認知。

6? ?引導學生利用科學思維探究實驗現象

在物理實驗教學中，很多學生會從錯誤的角度看待實驗，對實驗缺乏思考與嚴謹的態度，因此教師應及時引導其改正錯誤，用科學思維探究實驗?？茖W思維不僅僅是對客觀現象的推理，也是對各種現象與概念的推理與分析，對各種科學推理的質疑等。所以，科學思維更多是提供了科學的思考方式，是培養學生物理核心素養的重要方式[5]。以“研究產生感應電流的條件”的教學為例，就需要開展“探究磁通量的改變與感應電流方向之間關系”的實驗，在實驗中，教師可指導學生先自主進行實驗，并控制好實驗變量。教師也可適當設計問題引導學生思考，如從俯視角度看實驗，其中感應電流的方向是什么情況？教師通過引導，幫助學生發現實驗的關鍵：檢測電流方向與指針偏轉變化間的關系，最后教師帶領學生一同分析實驗，運用科學思維看待實驗現象，形成更加縝密的科學思維。

在物理實驗教學中培養學生的核心素養是現階段教學改革的重點內容，也是完善教學模式的重要方向。所以，教師在教學中要實現自我提升，深層次理解核心素養，采取不同的教學方式，慢慢將物理核心素養滲透到實驗教學中，在潛移默化中培養學生的核心素養。

【參考文獻】

[1]李平.學科核心素養在高中物理實驗教學中落實的有效途徑[J].中學理科園地，2020（6）.

[2]安紅霞，唐京武.高中物理實驗教學中核心素養的培養[J].科學咨詢（科技·管理），2020（12）.

[3]吳愛俊.核心素養下的高中物理實驗課教學策略分析[J].學苑教育，2020（30）.

[4]趙忠文.聚焦高中物理實驗 提升學生核心素養[J].課程教育

研究，2019（52）.

[5]蔣東營.基于核心素養的高中物理實驗教學研究[D].揚州：揚州大學，2018.

【作者簡介】

李曉雪（1990～），女，回族，河北景縣人，碩士研究生，二級教師。研究方向：高中物理教學。