高中物理教學核心素養：演示實驗創新

王青

摘 要：在素質教育中，提出創新能力屬于教學重點。高中物理學作為實驗性學科之一，以演示實驗為最直觀、最直接、最形象的一種教學手段。所以作為改善物理教學的關鍵性渠道之一，演示實驗的有效創新能激起學生學習物理學科的濃厚興趣愛好，并促進學生發展思維能力、提升綜合素養。為此，本文從高中物理出發，探討了核心素養，并針對當前的演示實驗現狀，提出了有效的創新方案，僅供參考。

關鍵詞：物理演示實驗;高中階段;核心素養

在高中階段的物理教育中，基于核心素養的正確導向，需要學生全面了解基本的科技理論知識，并熟練掌握研究新方法，正確樹立起科學的探究思想，并從科學精神出發，逐漸形成與自身終身發展乃至社會發展所需相符的基礎品格及能力。在物理教學中，探究演示實驗作為一項必修的學習內容，既是一種有效的學習方法，又是促進學生增強學科品質及綜合能力的關鍵性環節之一，還是大力培養高中生內在核心素養的主要途徑之一。所以，應從實驗教學現狀出發，及時更新演示實驗理念、進一步改進教學目標，豐富演示內容，并且與時俱進地創新教學手段、模式等。

一、高中物理演示實驗當前的教學問題

（一）學生無興趣

針對高中物理學科，許多學生普遍存在很強烈的畏難情緒，認為高中理科類教學普遍難學。甚至許多學生從初中階段便開始害怕上物理課，學習物理十分消極懈怠，從而很難打好物理基礎，以至于在上高中后無法順利學好物理知識，尤其是沒有學習演示實驗的興趣。而在演示實驗中，很多老師也沒向學生提供必要的感性材料，迫使學生面對抽象難懂的物理知識，無法充分加以理解并熟練掌握，進而在學習過程中也難以激發出來濃厚的興趣。此外，在物理教師呆板固定的授課模式下，學生也會漸漸失去原來的實驗熱情，普遍缺失科學素養及探索實驗的意識。在教師不重視的影響下，學生在認知演示實驗的意義上，也只是停留在輔助學習物理概念方面，無法正確體會演示實驗在訓練思維、培養素養上的關鍵性作用，以至于很難提前興趣。

（二）缺少充足的實驗器材

很多高中階段的學校沒有足量的實驗課程經費，在演示實驗中，也只好沿用陳舊的物理儀器，進而迫使高中物理老師很難順利做好演示實驗課程教學。此外，由于有些演示實驗用途的設備已經過長時間或很多次數的使用，已經損壞了某些部件，但又沒有相應的備用設備及時代替。當前，在很多高中學校當中，有關物理實驗人員常常是物理學科教師兼任的。但這些老師平時便已經承擔著很繁重的教學任務，以至于沒有充裕的時間，來詳細地檢查在演示實驗中需要用到的設備。即便已知有些復雜原理的演示實驗存在設備問題，這些實驗人員也缺少必要的精力及專業技術來及時予以維修。所以，在損壞很多物理演示用途的實驗器材以后，只好大量加以閑置，以至于很難做好物理演示學科實驗，也即更難發揮出實驗應有的作用，來培養學生的整體核心素養了。

（三）演示過程單一化

在當前的高中教學中，還是普遍過于注重升學率，視其為優先教學目的。為了增大升學率，幫助學生在考試中贏得好的分數，很多物理教師普遍均會過于強調理論教學，很少注意到演示實驗。加之和學生也很少互動交流，教師一般都是自己來一味地講解或者演示。在很多演示實驗課上，普遍就是教師一個人再說或者解釋，很多教師甚至還會直接利用講解來代替做實驗。部分教師還太過依靠多媒體專業模擬技術，針對演示實驗，并不引導學生自主操作，而僅僅向他們播放多媒體實驗視頻或課件，通過虛擬實驗室完全代替了演示實驗課程教學。在虛擬實驗中，雖然很強調細節，并且深入淺出，可以有所幫助學生學習物理課程，但是卻太過理想化，難以產生真實感。所以，這樣培養學生，定會影響他們提升自己的核心素養，更別說增強創新能力。這么一來，知識學習效果就勢必不甚理想，自然整體教學成效也不好。

二、創新演示實驗培養核心素養

（一）創新演示實驗增強學生興趣

高中在物理教學中，應順應素質教育的要求，及時創新實驗思想觀念。而相應的管理者也應從實驗課程設置、教師調配、經費投入等出發，周全考量演示實驗當中的需要，以促進物理老師創新課程演示實驗。同時，高中教師在上物理課時，還要應注意學生的課堂主體性、健康成長，充分重視演示實驗，并及時予以創新，注意靈活變換教學方法。所以物理教師必須全方位地深入分析授課課本內容，并從教學實際出發，認真研究激發學生興趣的辦法，再創新研發令學生更愿意接受的直觀性演示新實驗。例如：通過研發“摩擦力方向”的探究實驗，如圖1的左右圖，分別是老師演示、學生照著操作：先朝上放平手背，再沿手背滑動毛刷。然后，在老師的引導下，學生紛紛興趣盎然地觀察毛刷朝前方傾斜的現象，以更深刻地理解摩擦力知識，形成相應的核心素養。

（二）創新展開生活化演示實驗

在學生的高中群體生活中，常常會廢棄大量的材料，而這些材料常常可以用作無條件學校演示實驗當中的基礎原材料。例如：當學生喝飲料后，一般會丟棄掉易拉罐。其實這些易拉罐，是可以用做演示實驗：導體靜電平衡電荷的器材。其實在該演示實驗中，常用的原材料實際上是法拉第圓筒，但通常高中是無法找到該原材料的。所以，物理教師便可以自主加工實驗用材，也即先刮下易拉罐外面的油漆，并倒立好易拉罐，再直接向驗電器之粘貼，進而組裝成為一個簡易的法拉第圓筒。這么一來，雖然實驗效果不及真正的法拉第圓筒，但是在演示過程當中，學生還是可以收獲頗豐。又如，在學校慶典以后，常常會留下很多廢氣球，也能用作演示實驗的必要原材料。物理教師先可以充滿氣球，并控制一個大一些，另一個小一些。然后，聯結上兩個氣球下面的嘴，再及時放手。這時，學生便可以發現大氣球更大，但小氣球卻更小。就此教師便可告知學生，其中隱含的原理就是：在大氣球內，存在較小的壓強，而在小氣球內，卻存在較大的壓強。因此在小氣球中存在的氣體便會直接壓入大氣球內，這樣小氣球便會更小，而相應的大氣球就會更大了。實際上，在學生的生活中，還存在很多有用的資源。例如：在演示“洛倫茲力”的實驗中，老師便可以將無外殼的舊式電子管電視（見圖2），用于實驗教學，引導學生觀看自己演示上下左右調節電視播放圖像等的過程，以分析洛倫茲力與電視的關系，進而學生便可以更輕松地學習有關物理知識，聯系生活深入體會演示實驗，并熱愛學習探究物理實驗知識。

（三）科學借助多媒體創新演示實驗

在當前的高中階段物理教學之中，科學合理地借助多媒體，便可以輔助現階段的高中學校開展逼真模擬演示實驗教學。在適當縮小或放大的實驗場景內，向學生形象具體地呈現出生動的演示過程，輔助學生深化理解實驗，并積極地展開學習探究，進而有更多的精力來學習物理，以進一步活躍思維、增強求知欲。因此，通過緊密結合演示實驗課程創新教學和多媒體，有助于學生增強核心素養。在多媒體的幫助下，可以很靈活地放大物體，進而引導學生進一步準確地有效觀察整個實驗過程步驟。此外，還可以在感官、色彩等的有利刺激下，有效促進學生認真學習物理，進而及時地擺脫以往枯燥乏味的理論說教和單一化的演示。例如：在與“認識靜電”有關的演示實驗中，如果物理教師總是單一化地講授、分析理論知識，學生是很難在腦海當中，設想靜電現象。所以，物理教師便可以考慮借助多媒體技術，來輔助創新演示實驗。在多媒體課件中，可創新“接觸起電”實驗，并適當放大整個實驗過程中的各個畫面。這樣教師便可以基于Flash、視頻等，來研制出演示實驗專業軟件，并向里面的每張圖片上，均輔以必要的文字性說明，進而進一步具體化原本抽象難懂的演示實驗。這么一來，便可以精細化分析、全面解讀每張圖片，并以此為基礎來啟迪學生熱烈探究、討論課本當中的有關內容。例如：如圖3所示在接觸起電中，觀察金屬小球從靠近、接觸B球面的過程中，電荷的變化過程，便能在認真觀察、深入思考的過程當中，在自己的腦海中，充分明確物理上的基礎概念，更深入地認識、探究、理解物理課程理論知識。在以上創新措施的基礎上，在演示實驗課上，靈活運用、有機融合多媒體技術，便可以幫助學生進一步立體化學習物理學基礎概念，進而更深刻地探討、理解基本的實驗內容。由此可見，通過科學的借助多媒體專業技術，有助于學生及時擺脫傳統單一化演示實施實驗過程的情況，彌補教學中看不到細節的缺陷，從而獲得良好的核心素養及深入探究能力。

結束語

在高中物理中，有關演示實驗的環節至關重要。針對學生的學習現狀，通過創新演示實驗，除了有助于物理老師進一步增強教學的整體實踐應用性能外，還有助于培養廣大學生的實踐探究與創新能力，以有效促進學生逐步提升自己的物理學科基礎核心素養，加快物理教學的進一步發展。所以，物理老師應高度重視演示實驗的實踐創新，及時突破以往落后的演示實驗實施模式，根據核心素養的基礎要素，來精心創新設計有關演示實驗，并全方位滲透基本的核心素養思想觀念，引導學生從演示實驗上，逐步掌握理論知識、提升科學素養、體會物理之魅力，并獲得有助于適應社會、促進個人發展的關鍵性核心素養，從而健康快樂地發展。

參考文獻

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