核心素養導向的高中物理力學實驗改進及教學策略探討

黃前政

摘要：核心素養理念提出以后，各學科教師都能更加準確地把握學科育人方向，并圍繞該理念的具體內涵設計更為科學和完善的教學方案，以便通過有效引導促進學生的全面發展。在此背景下，高中物理教師也需不斷改進實驗教學活動，依托核心素養的要求引導學生學習和探索，以便優化其思路、強化其能力，使之在參與中更為高效地掌握和運用知識，輔助提高其學習質量。基于此，本文以人教版高中物理教材中的力學實驗為例，探討了基于核心素養改進實驗教學策略的路徑。

關鍵詞：核心素養;高中物理;力學實驗;教學策略

中圖分類號：G4 文獻標識碼：A

力學是物理教材中的重要知識點，所涵蓋的內容較多，且抽象性強、難度較大，很多學生在學習該部分知識時總是一知半解，而且容易受到打擊，產生挫敗感。為了解決這一問題，教師需要設計實驗活動來幫助學生探索，以便實現化抽象為直觀的目的，不斷簡化學生的理解過程。而在設計實驗時，教師又需充分聯系核心素養的要求，對實驗教學的方法進行優化和改進，使之更加符合學生的認知特點，為他們呈現更加優質的內容，促使其在參與中吸收知識，并主動運用知識解決生活中的問題，以此推動其全面發展。

一、優化演示實驗方式，喚醒學生學習興趣

在指導高中學生學習力學知識時，物理教師要重視演示實驗的作用，并充分發揮多媒體設備的優勢，通過創設情境的方式調動學生的興趣，從而驅使其主動開展后續的探究活動，并使之在觀察實驗的過程中形成良好的邏輯思維能力、科學探究意識、獲取豐富的理論知識，輔助提升他們的核心素養。

例如，教師可以根據人教版高一必修第一冊中《摩擦力》的內容在網絡上搜集相應的實驗視頻，或者是自己設計一個“筷子提米”的實驗，并錄制完整的實驗過程，將其轉化成視頻格式，然后在課上運用多媒體播放出來，使學生觀察和分析。之后，教師可以結合視頻提問學生：“如果不往杯子里注水，筷子還能將米提起來嗎？這個實驗中哪些條件是必須的？”從而引發學生的探究興趣，讓他們結合直觀的畫面挖掘物理知識，并聯系舊知、生活經驗等展開分析，從而獲取更加豐富的知識。此外，物理教師也可以讓學生自主開展演示實驗，即提前選擇幾名學生，以教材中的實驗為例，指導其了解實驗的目的、方法，然后選用合適的器材完成實驗，并在練習之后于課堂中演示，同時進行解說，之后可邀請其他人提問和分析。由此，可以讓學生們在觀察、參與、體驗中發現力學實驗的趣味性，同時從中獲取豐富的信息，主動思考每個實驗步驟的原理，不斷挖掘力學知識的規律和內在聯系，從而增強他們的思維能力、科學素養，并不斷提升其學習的有效性[1]。

二、指導學生合作創新，完善學生實驗思維

（一）鼓勵學生自主制作實驗器材

在物理實驗教學活動中，難免會出現器材不足的問題，此時教師就可因勢利導，鼓勵學生們用各種生活材料自制實驗器材，以此激活他們的思維，引導學生不斷創新和創造，再鼓勵其運用自制的器具完成實驗任務，有利于切實提高其學習的效率。

例如，在學習人教版高一必修第一冊中的第四章第6節《超重與失重》時，教師可以指導學生用廢棄的易拉罐、塑料瓶等制作實驗器材，即在這些器具接近底部的側面處鉆一個小孔，然后再用手指按住這個孔，往罐子或瓶子中注入清水，而后可以松開手指，會發現水自然流出，但如果讓罐子或瓶子做自由落體運動時，會發現小孔處不會流出水。由此使學生在自制器具、自主實驗的過程中領悟“失重”的概念，并聯系到宇航員在太空艙里的狀態，輔助提升其學習成效。

（二）引導學生合作完成實驗任務

針對教學過程中的高中物理力學實驗，教師還可以鼓勵學生們以小組為單位進行操作，且要大幅度放手，讓學生圍繞實驗主題自主設計實驗方案、確定實驗的目的和步驟，并提出猜想，然后選擇合適的器材進行操作，以此強化他們的科學思維、探究能力與物理觀念，輔助增強其核心素養。

例如，在講授人教版高一物理必修第一冊中的第四章第3節《牛頓第二定律》時，就可以讓學生合作開展驗證實驗，此時各小組首先需要提出實驗的猜想，然后確定實驗的具體方案，選定器材、規劃合理的步驟，然后動手操作進行驗證。在此過程中，各小組要隨時監控本組的實驗成果，發現不合理的步驟需及時商討和改進，確保實驗活動順利進行，并及時記錄各種實驗數據和現象，最后通過整合信息得出正確的結論，從中挖掘知識信息。當學生成為實驗探究的主體，其思維能力、創新能力、探究能力、科學素養都會不斷發展，有助于實現培養其核心素養的目標。

三、重視課后實踐探究，引導學生展現自我

由于課堂教學時間是有限的，所以高中物理教師要善于利用課后的時間指導學生開展力學實驗探究活動，促使他們不斷挖掘自身潛能，在遷移應用中更為高效地吸收知識、發展能力。

例如，學生們可以在課下搜集一些趣味力學實驗，如“水中開花”、“不用吹的氣球”、“噴氣船”等，并嘗試利用生活中的各種材料來完成實驗，且可以錄制視頻分享到班級群中，與其他人共同討論，同時結合學過的力學知識來解釋和分析[2]。以此種方式，可以不斷拓展學生的思維、拓寬力學實驗教學空間，并使學生充分體驗到物理實驗的趣味性、力學知識的神奇性，同時將物理知識和現實生活結合起來，更加科學地解釋不同的生活現象，有助于促進他們學習能力、綜合運用能力的發展，且可優化其學習態度、強化其實驗操作能力、鞏固其知識學習成果，進而提高他們的核心素養。

結束語：

總而言之，以核心素養為導向優化高中物理力學實驗教學模式，能夠降低授課的難度，培養學生良好的科學素養、實驗探究能力，同時可以引導其樹立正確的科學態度、物理觀念，結合具體的知識內容展開深入探索，繼而提高其學習的有效性。為此，新時期的高中物理教師要抓住力學實驗的教學重點，圍繞核心素養的內容設計教學引導方案，并為學生提供更多自主思考、探究的機會，促使他們在動手過程中發現力學知識與生活的關系、推導力學知識的形成過程，同時能夠積極思考，提出各種新問題、新方法，在分析中組合和建構知識，掌握更加科學的實驗探究策略，從而增強學生物理綜合素養。

參考文獻

[1]張小虎.核心素養背景下高中物理實驗教學有效性的策略探究[J].考試周刊，2021（86）：124-126.

[2]任志恒.核心素養導向下高中物理實驗教學策略研究[J].中學物理教學參考，2020，49（29）：16-17.