高中物理實驗教學培養學生核心素養的策略

摘 要：在高中教育階段，物理教學是非常重要的一部分，同時也是我國高考所重點考查的學科之一。目前來看，部分學生在物理學科學習過程中遇到了不少的阻礙，包括：物理實踐能力不足、思維分析能力不足等問題，而這些能力、素質其實都是物理核心素養中的重要組成部分。因此，現代高中物理教學需要注重學生核心素養的培養，其中實驗教學能夠作為很好的載體發揮出促進教學水平提升的作用和效果，而且在高中物理教學過程中，不僅能夠對學生高中時期的物理學習起到事半功倍的作用，對學生后期的物理學習也能夠發揮出不可代替的作用，因此在后續的高中物理教學過程中需要重視學生核心素養的培養，促使高中物理實驗教學水平得到提升。

關鍵詞：高中教育;物理教育;實驗教學;核心素養;教學策略

在物理學科教學活動中，物理知識理論為實踐指明了方向，而物理實踐則是物理知識理論的重要依據。因此，在高中物理教學過程中，實驗教學是非常重要且必要的一部分。然而，由于傳統應試教育制度的影響，導致高中物理實驗教學一直未能受到應有的重視，在這種情況下，高中物理實驗教學的作用和價值都未能完全發揮，導致培養學生的物理核心素養存在一定困難。本文針對高中物理實驗教學過程中存在的問題進行分析，并且在此基礎之上提出高中物理實驗教學的優化策略，最終實現學生的物理核心素養培養。

一、關于核心素養概念的概述

素養具體是指通過實踐、訓練、學習而收獲到的道德修養。素養所涵蓋的內容具有多樣化的特點，衡量標準也并不局限于一個人知識理論程度和技能的水平，是各個方面的能力、素質達到互相融合和統一，最終體現出來的行為、思想才能作為一個人的素養高低的評價標準[1]。高中物理核心素養主要包含以下幾方面：（一）需要具備構建理想物理模型的意識和能力;（二）正確的物理思維，從定性和定量兩個方面進行科學推理，找出規律，形成結論，并能擁有解釋自然現象和解決實際問題的能力;（三）需要具有使用科學證據的意識和評估科學證據的能力，能使用證據對研究的問題進行描述、解釋和預測;（四）具有批判性思維，能基于證據大膽質疑，從不同角度思考問題，追求科技創新?？梢钥闯?，核心素養是素養中的一個重要子集，也是素養的核心、重點內容。在現代教育工作中，核心素養的有效培養，有利于學生綜合素養文化水平的提升，這也是國內強調素質教育的主要原因之一[2]。

二、現代高中物理實驗教學培養學生核心素養中存在的問題

高中物理實驗和日常生活具有密切聯系。物理學科是在日常生活中不斷實驗、不斷探索實現、不斷發展的，同時物理實驗又是可以為人們生活能力的提升提供更大的幫助。然而目前來看，高中物理實驗教學過程中還存在著較多不足，主要體現在以下幾個方面。

（一）重視程度不高

目前物理高考主要考查的是學生的物理答題能力。在這種情況下，導致高中物理教學對實驗教學的重視程度并不是很高，教學主要以知識理論、習題練習、習題解答為主，這種教學方式不符合高中物理實踐本質屬性，而且在高中物理課程知識理論當中，部分知識內容具有抽象化的特點，如受力分析等，長期忽視高中物理實驗教學的情況，不利于高中物理教學效果的提升[3]，也難以培養學生的核心素養。

（二）動手實驗操作機會比較少

經過調查發現，在高中物理教學過程中，一部分是教師在黑板上畫圖講解和進行實驗演示，學生只需記錄相關的重點和要點即可，實際能夠進行實驗動手操作的機會少之又少，在這種情況下，學生的物理實驗學習難以與知識理論的學習結合。另一部分則是學生對知識點采取傳統的“死記硬背”，幾乎不進行任何的實驗操作，只是單純地對相關的知識內容進行背誦。除此之外，還有部分教師在高中物理實驗課程教學過程中習慣性使用教學課件，并且將其貫徹教學始終，導致學生的注意力集中在大屏幕之上，實際的實驗動手操作時間被大大縮短。

（三）實驗教學設施不足

對國內眾多的高中物理教師來說，其教學工作的重點就是應對高考，因此大部分高中物理教師在教學工作發展過程中，習慣性將教學資源和重點放到物理學科知識理論的教學工作當中，對高中物理實驗教學的投入相對有限，久而久之高中物理實驗教學的裝備和設施的不完善情況愈加嚴重。其重要表現之一就是學生在物理實驗學習過程中，并不是每一個學生都有機會完成實驗操作，這也是現代高中物理實驗教學效果一直以來難以深入人心的重要原因之一，這對學生的核心素養培養也是極為不利的，因此，在高中物理實驗教學過程中，需要重視追加投入物理實驗設備[4]，確保實驗教學設施方面得到有效的滿足。

三、高中物理實驗教學中核心素養的培養可行策略

（一）創新實驗教學模式

為了使高中物理實驗教學發揮出相應的作用和效果，需要在高中物理實驗教學原有的基礎之上對教學模式進行創新，將一些驗證性的物理實驗轉化為創新型物理實驗，以此來激發學生的創新思維和創新意識[5]。

例如：在《普通高中課程標準實驗教科書·物理必修第一冊》第二章第四節“自由落體運動”的教學過程中，可以將一些生活中的高處墜落物體的案例引入到教學過程中，同時還可以利用學生生活中常見的橡皮、乒乓球等，在教室內就開展對應的“自由落體運動”的物理實驗，引發學生的探索熱情和動力，有利于學生將學習到的“自由落體運動”知識理論、實踐技能在現實生活中進行運用，這也是高中物理實驗教學的主要目標之一，在這一過程中學生的核心素養都會得到有效的培養，包括邏輯思維、實踐技能等。

（二）重視學生物理思維的拓展

“授人以魚，不如授人以漁”是在學科教育工作中非常重要的一點，簡單來說，就是在教學工作中不僅需要完成知識理論的教學，同時還需要促進學生學科思維的發展，這也是培養核心素養的一部分。

因此，在后續的高中物理實驗教學中培養學生核心素養的過程中，教師需要注重學生物理思維的拓展。例如：在《普通高中課程標準實驗教科書·物理必修第三冊》第十一章第二節“研究導體電阻與長度、橫截面積及材料的定量關系”的教學過程中，教師可以引導學生運用控制變量法通過不同因素的變化，觀察導體電阻的具體變化情況[6]，這樣的實驗過程，能夠使學生深入理解不同因素與導體電阻的關系，激發學生的物理學習興趣，提升物理思維能力和意識。教師可以在實驗之前只是給學生提供一個秒表，讓學生進行實驗，很快學生就會發現秒表根本不足以支撐實驗順利進行，這時候教師再給學生提供打點計時器，并演示一下使用方法，之后的實驗步驟完全由學生進行探究完成，可以更好地保證學生探究意識與探究能力，為學生核心素養的培養提供更大助力。

（三）引導學生樹立嚴謹、認真的態度

在培養學生的核心素養當中，認真、嚴謹的學術精神是一個重要組成部分，而物理作為一門以嚴謹性著稱的學科，教師要能夠在教學過程中，培養學生養成嚴謹和認知的態度和品質。

例如：在實際的物理實驗教學過程中，往往會用到多用電表、電流表，以及電壓表等設備，而在部分實驗中，如果滑動變阻器的阻值過低，對電壓表、電流表這些精密的儀器可能會造成損壞現象。因此，在實驗教學之前，教師就需要為學生樹立認真、嚴謹的實驗態度，避免學生因為滑動變阻器的阻值調節過低，造成實驗儀器損壞，實驗失敗，有效提高物理實驗教學成功率。

（四）重視學生的主體作用

高中物理實驗教學是為了學生的學習和理解進行服務的，學生在實驗教學過程中處于主體地位，因此教師在高中物理實驗教學中核心素養的培養過程中，需要重視學生主體作用的發揮。

例如：在《普通高中課程標準實驗教科書·物理必修第一冊》第二章第四節“自由落體運動”的教學過程中，在復習之前勻變速直線運動規律的基礎上，引入本節課的一種特殊的勻變速直線運動——自由落體運動。教師在開展示范實驗之后，可以鼓勵學生自主開展自由落體實驗，包含使用秒表記錄物體自由下落時間、稱量物體重量等，最終得到重力加速度的數據，在這樣的探究過程中，不僅有利于學生發現物理實驗的魅力和作用，還可以激發其學習興趣，使其自主進行探究，得出結論。

（五）拓展實驗教學活動

高中物理自身的教學內容相比于其他學科較為單調，這也是眾多學生始終對物理實驗缺少學習興趣的主要原因之一，教師需要針對這一點進行教學優化，實現培養學生的核心素養的目標。因此，在高中物理實驗教學過程中，需要重視實驗教學活動的拓展，鑒于當前高中物理實驗教學集中在“實驗室”的情況相對明顯，院校和教師可以適當地將高中物理實驗教學場地設置在學校操場、社區和家庭當中，使得學生能夠親身感受到物理實驗的新奇體驗。

例如：在高中物理的電磁學實驗、力學實驗等可以在校園、社區和家庭中開展，這樣就能夠使學生在日常的生活中感受到相對應的物理學知識，極大地拉近了物理學科與學生之間的距離，而且最重要的是，將高中物理實驗教學拓展到社區、家庭之后，能夠激發學生的物理學習興趣。但需要注意的是，由于社區、家庭環境中缺少相對應的物理實驗條件，因此教師需要有選擇地進行實驗，更加精密、系統的物理實驗教學依舊需要在學校的實驗室內進行。

四、高中物理實驗教學培養學生核心素養意義

（一）利于發現物理學科的核心素養內涵

在實際的高中物理實驗教學過程中，除需要傳授基礎知識理論、提升實踐技能水平以外，更為重要的是引導學生能夠對不同的物理知識理論和技能學以致用，這樣就有利于學生體會到物理的樂趣和魅力，從而從被動學習向主動學習進行轉變。且物理核心素養本身與物理能力相輔相成，在加強高中物理實驗教學之后，有利于學生發現物理學科的核心素養內涵，這也是落實物理教學目標的一項必要手段。

（二）符合“最近發展區”理論

高中物理實驗教學培養學生核心素養應符合“最近發展區”理論，簡單來說，高中物理學科的實驗教學方式有利于學生朝更深層次的物理知識理論、實踐技能水平的方向進行發展，并且在教師的指導之下，能夠使學生掌握的系統的知識理論迅速內化，從而有效地提升高中物理的教學效率，對學生的物理學習和成長都是十分重要的，教師需要給予高度重視。

（三）符合素質教育要求

眾所周知，目前教育工作處于素質教育的大背景之下，從宏觀角度上來說，現代社會發展需要的是實事求是、勇于創新的人才資源。高中物理實驗教學培養學生核心素養應符合當今的素質教育要求，并且可以有效地培養學生科學態度和精神，有利于學生進行深層次的物理學科學習，并且培養學生服務于社會的責任感，這也是高中物理核心素養、素質教育所要求的科學態度和責任要求。所以，在后續的高中物理學科教育工作當中，需要重視實驗教學，并且促進實驗教學與核心素養提升的結合，從而使得學生的物理核心素養得到提升，這也是高中物理教學的必然發展路徑。

結束語

高中物理實驗教學作為高中物理教學活動中非常重要的一部分，教師需要給予實驗教學高度重視，同時還要注重創新高中物理實驗教學方式，使高中物理實驗教學效果可以得到提升，促進學生核心素養的培養的有效推動和落實。

參考文獻

[1]張春猛.核心素養培養下高中物理實驗教學模式的改進[J].新課程，2021（36）：62.

[2]馬文博.淺談高中化學實驗教學中培養核心素養的策略[J].新課程，2021（36）：67.

[3]李玉文.高中物理教學中滲透核心素養培養策略探討[J].新課程，2021（31）：44.

[4]吳細珍.如何在高中物理教學中滲透核心素養培養[J].文理導航（中旬），2021（8）：40-41.

[5]詹易凡.如何在高中物理實驗教學中滲透核心素養的培養[J].高考，2021（22）：81-82.

[6]張秀娟.核心素養下的高中物理實驗教學策略研究[J].試題與研究，2021（19）：161-162.

作者簡介：黎小鹿（1983— ），男，漢族，江西崇仁人，江西省南昌市第二中學，中小學高級職稱，碩士。研究方向：物理教育。

課題基金：2021年度江西省教育科學“十四五”規劃學科帶頭人專項重點課題——核心素養背景下高中物理實驗教學研究（課題立項編號：21ZXZD004）系列論文。