核心素養背景下高中物理實驗教學探究

王成幫

【摘要】高中物理是一門非常重要的課程.每個部分的知識內容密切相關，實用性強，與生活緊密聯系.許多物理概念、公式計算和基本定律是科學家通過成千上萬次的實驗得出的結論.學生需要通過各種實驗更加深入地學習這些知識，真正理解它們.新課改明確提出，物理教師要重視核心素養的塑造，推動和提升學生的綜合素養，使學生全面發展.在激發學生物理素養的過程當中，教師要從物理分析的視角指導學生，把握實驗與知識技能，在教學上掌握物理概念與知識技能，讓學生把學習到的物理知識運用到生活當中，處理現實問題，在初中物理實驗探究教學中，鍛煉學生們的思維模式，提升學生的實踐技能，提高學生們的核心素養.

【關鍵詞】核心素養;高中物理;實踐教學

核心素養是對現有教學理念的提升，是素質教育理念的一種體現.核心理念是重視培養孩子的綜合素養，而非簡單地關心考試的分數^[1].高中物理實驗教學具有很強的應用性，除大量專業理論知識，還有一些與日常生活息息相關的內容，這充分體現了物理的應用性.

物理實驗課是基礎知識轉化成實踐活動的一種體現.根據實驗課程，教師能夠指導學生認真對待物理，進而提升學生的核心素養.因此，高中物理教師應根據教學要求開展多種形式的教學，引導學生運用物理知識進行相關實踐，并在此過程中教給學生科學的物理實驗方法，便于更好地進行科學實驗，激發學生科學精神和使命感.

1 高中物理核心素養的內容

1.1 物理概念

物理概念是指在基本上掌握物體運動、物質和能量定義的前提下所產生的概括性的語言.發展物理概念后，學生們可以從物理視角表述生活中的物理現象.培養學生的物理概念，需要物理教師在教學中指導學生深刻理解物理概念及其工作原理，學會用物理知識解決問題，而讓使學生死記硬背^[2].

1.2 科學思維

科學思維是人腦對科學規律和科學本質的一種體現，包括模型構建、質疑和自主創新、科學論述和科學推理.大多數教師深受應試教學思想的影響，他們要求學生熟記知識，做大量的練習，實驗課程不做實驗，學生的學習自主性較弱，對提高學生的核心素養也有負面影響.

2 高中物理實驗教學現狀

2.1 更多地關注外部結構而不是內部配置

現階段，很多學校在競爭的壓力下，不遺余力地修建了完備的實驗教學大樓，同時配備比較完善的桌椅^[3].

但是，實驗儀器的配置和升級卻被忽略了.很多學校設備老化、嚴重損壞，沒有定期進行維護保養.有一些是20世紀80年代教材所需要的實驗室儀器，而今日的教材已不再采用這些儀器設備.面對這些情況，高中生怎樣去做物理實驗？

2.2 重點介紹實驗結論和操作過程，而不是讓學生參與實驗

實驗是理論的原動力，物理是一門以實驗為核心的課程.可現實正好相反，很多教師依然在上課的時候只進行實驗的展示，把分類演示內容畫在黑板上，讓學生在書本上劃圈，然后在課下記誦實驗流程^[4].學生無法選擇實驗儀器，未參與方案設計、收集信息、處理數據和評定實驗.

2.3 物理課程缺乏有效的實驗教學方法

受傳統的教育理念影響，學生們上課的時候通常很被動，極少有機會開展實驗.在大多數情況下，教師在課堂上講解完實驗后直接進行演示.盡管教育改革依然在火熱進行中，但到現在為止，很多高中物理教師都還沒產生一套科學合理、全面的實驗教學策略^[5].一方面，教師的教育觀念比較落后;另一方面，因為硬件配置限制，很多學校并沒有配置充足的實驗儀器去滿足所有學生自主探究的需求，學生們的實驗水平不可能有提升.

3 核心素養背景下高中物理實驗教學探究

3.1 培養學生核心素質，合理安排小組合作

物理實驗教學具有極強的理論性.但是，因為學生實驗操作技能的差別和教師教學課堂時長限制，教師沒法在上課的時候指導學生反復實驗.因此，教師可以讓學生分組做實驗，以培養學生的團隊精神，提升學生的素質，推動教學實驗的順利開展.

例如 在學生學習第七節“探尋彈力與扭簧伸展之間的關系”時，教師可以根據學生自主學習情況及實踐技能分類實驗，并協助小組合作學習對不同的長度扭簧以及彈力開展實驗.在實驗步驟中，教師要為學生解讀物理問題，依靠實驗去吸引學生們的探索欲望，激發學生們的積極性，提升學生的物理思維和實驗水平，同時提高學生的小組合作能力，培養學生的核心素質.

3.2 在互動教學中提高學生的核心素養

在物理的教學課堂中，教師必須規范使用教材內容，但不必完全限于教材的課堂教學范疇.根據學生的日常生活中的具體實例，將物理學教學課堂的內容和學生的生活實際結合起來，可以不斷提高學生的積極性.在這個過程中，教師不但要關心學生自主學習情況，還應注意創建切合實際的課程目標與教學價值，并實現新物理的教學課堂核心理念.教師必須將課堂教學內容系統化，高效地指導學生相互交流，使學生在場景互動與交流中深刻理解物理基礎知識.

與此同時，教師還要指導學生將物理問題高效地應用到生活中.此方法可以提升學生了解現實問題和解決問題的能力，從而提升學生的核心素養.

例如 在教學《加速》的有關定義時，教師必須深入了解學生在課堂教學上對知識點的認知狀況.與此同時，因為在此前的知識儲備里沒有加速的定義，學生了解這一概念很困難，這時，教師可以通過具體事例分析講解概念，讓學生們立即聯想起現實中的一些詳細情況，使學生迅速、全面地了解加速的定義.比如，在十字路口，一輛小汽車和一輛大貨車已經在等紅燈，在紅燈結束的時候，兩車同時加快，這兩輛車的速度會怎么樣？你可以用物理問題和物理學語言清晰地表達兩種車子運動特性的差別嗎？在回答這個問題時，學生在形成物理學情景方面有著許多經驗，因為它在日常生活中更為普遍.在相互溝通和討論的過程當中，他們也會根據自己的生活得出相應的回答.

3.3 加強學生探索性實驗，增加實驗數量

雖然大部分教師與學生都意識到實驗課堂的重要性，但由于種種客觀原因，實驗沒有得到充分重視.在示范性實驗操作中，為了能讓學生的思路跟著教師走，教師要引導學生認真觀察并積極配合實驗，在教學實驗演示完成后，再通過提出問題、交流合作、閱讀等形式，將實驗結論總結出來，這會對學習效果的落實起到重要作用.示范性實驗必須做到理論性強、挑戰性強.如果對基本原理的描述一直模模糊糊，則很難達到實驗效果，讓學生也陷入模糊的學習狀況.

3.4 更新教學理念，回歸學生主體狀態

由于傳統教學模式的限制，無法有效發揮學生的學習興趣和積極性.因此，教師需要反思自己的教學理念，認識自己的不足，認真學習最先進的教育理念，然后進行討論式教學.

眾所周知，模型的一切變化都是從思維的變化中發展起來的.教師要充分發揮教學的重要性，首先變化教育觀念，重歸學生主體地位的課堂，使學生成為課堂的主人.教師的教學計劃應當根據學生自主學習的狀況來制定，而非教師自己的主觀教學方法和經歷.

除此之外，教師在教學中需要注意維護師生關系，激勵學生參與教學活動，創建良好的課堂氛圍.

例如 在《物體的質量和相對密度》教學過程中，因為質量與密度的定義非常抽象，教師可以選用討論式課堂教學，指導學生積極主動地參加教學活動，使學生單獨探討本課程內容，應用生活常識來理解課堂內容.

3.5 信息技術與實驗教學的深度融合

高中物理實驗在高中物理教學中占有重要地位.為了確保高中物理實驗教學的質量，教師應該將信息科技與教學實驗深層次融合.

引導學生更好地把握有關實驗專業知識，更好地開展實驗過程.

例如 為幫助高中學生更深入了解基本知識，教師運用信息技術展開實驗：鋼球和乒乓球從同一相對高度爆出，鋼球最先爆出.若是在操作過程中開展實驗，則難以獲得所需要的實驗結論.而實驗與信息技術的融合能夠更好地示范實驗性效果.學生們不用開展實際操作就可以把握自由落體運動的有關規律性，即兩個物體從同一相對高度自由落體，比較重的物體最先落地.事實上，物理教材中的諸多實驗是相對繁雜的，學生難以進行相應的實驗.在這樣的高中物理實驗中，教師可將其與信息技術相結合，并用信息科技直接演示實驗過程，這種方法可以全面提升高中物理實驗教學的高效性.

3.6 合理分配任務，改善實際物理問題

因為高中生本身的特性，他們對教師所講的專業知識有一定程度的抵觸心理，不利于學生更好地接納專業知識.針對物理來講，過度繁雜的高中物理實驗會削弱學生對探尋實驗的激情和信心，而過度簡單的實驗會讓學生感覺無聊并喪失對實驗的興趣.

因而，高中物理教師在分配實驗任務時，需要注意學生們的知識水平，并開發設計科學合理的實驗內容.培養學生探索和積極參與物理實驗.

例如 在《作用力》課堂上，教師可以利用生活當中的具體狀況，如“熟蘋果當然落下來” “球一直向下降落”等，使學生互動探討，掌握作用力的雛形，進一步了解地球上不同物體的重力方位.這時候，學生們容易誤以為重力方向垂直于一個物體的接觸面.教師需要給學生必需的啟迪和指導.學生可以觀察兩根粗豎線方向是不是同樣，隨后留意豎線是不是垂直在水平桌面上和斜坡方向.這類完備的互動式創設教學情境全過程，讓學生可以在啟迪教學過程中學習知識，鍛煉能力，全面的發展和提高綜合素質.

4 結語

與其他課程內容相比，物理學具有一定的邏輯性和抽象性.高中物理學習對學生的持續發展起到很重要的作用.因而，教師要緊跟新課改的腳步，隨時隨地更改教育理念和教學觀念，充分認識提高學生實驗專業技能、塑造學生核心素養的重要性.教師不但要注重物理課程的知識理論，而且要重視物理實驗教學.在物理實驗教學環節上，教師應該在提升物理教學水平的前提下，培養學生的核心素養，高度重視學生們的主體性，充分提升學生的實驗動手能力，最大化提升學生的物理核心素養.

參考文獻：

[1]何漢東.淺談科學思維在高中物理教學中的滲透策略[J].新課程（下），2016，10.

[2]焦振蘭，吳宏偉，王玥，吳慧英等.利用“科學足跡”欄目培養學生的科學態度與責任——以人教版電磁感應現象節為例[J].湖南中學物理，2018，3：23-24.

[3]何興，唐貴平，鄧敏，廖家欣等.物理演示實驗教程[M].西安：西安交通大學出版社，2018.

[4]陳東曉.基于真實問題的物理探究一例——鮑姆加特納太空跳傘的力學問題分析[J].湖南中學物理，2014，6：53-54.

[5]鄭作毅.基于高中物理學科核心素養的物理教學探究[J].素質拓展，2018（07）：69-76.