聚焦核心素養，改革實驗教學

朱文敬

【摘要】毋庸置疑，培養學生核心素養是當前高中物理課程中的重要目標之一.實驗作為物理課程中的重要內容，是培養學生物理核心素養的有效渠道.從實際情況來看，僅依靠傳統的物理實驗教學很難完全滿足現階段的教學要求，所以改進實驗教學成了教師的必然選擇.本文通過資料分析與直接觀察相結合的方式，對“高中物理實驗教學”的相關內容進行了一定的研究.筆者結合研究當中產生的認識，分析高中物理實驗教學現狀，思考核心素養下高中物理實驗教學的原則以及具體策略.

【關鍵詞】高中物理；核心素養；實驗教學

在以培養核心素養為導向的課程標準頒布以來，“核心素養”便成為了教學活動中的重要概念，對教學活動的開展具有重要的指導作用.簡單來說，核心素養是指一種對學生的當下學習以及未來發展具有重要影響的關鍵能力以及品質.核心素養理念的提出，對教學活動提出了更高的要求.因此，高中物理教師應準確把握核心素養的基本概念，并根據教學現狀以及學生的實際情況設計具體的教學策略，以此來逐步優化教學過程，從而推動學生核心素養的發展.

1 高中物理實驗教學現狀

當前高中物理實驗教學的效果仍不理想，這也成了阻礙學生物理核心素養發展的重要因素.其中，以下幾個問題是比較突出的.

第一，教學目標比較片面.在長期以來的高中物理實驗教學中，教師往往過于重視通過實驗鞏固學生對基礎知識的了解，而對于其他方面的發展，教師是比較忽視的.在這種情況下，容易對學生核心素養的發展產生不利影響.

第二，學生主體地位缺失.在高中物理課程中，“滿堂灌”的現象仍然存在.在這樣的教學活動當中，教師始終牢牢掌握教學活動的主動權，而學生則處于從屬位置，只能跟隨教師的思路被動理解.盡管這種方式可以在一定程度上提高學生知識建構的效率，但從核心素養發展的角度來看，被動接受不利于學生發揮自身的創造性，會對核心素養的發展產生一定的阻礙.

第三，實驗形式比較單一.當前高中物理實驗以單一的演示性實驗為主，其目的是對相關知識加以驗證.對于學生而言，這種單一的實驗方式容易使其感到枯燥.長此以往，容易引發學生的抵觸情緒.

第四，實驗評價有待改進.當前高中物理實驗教學評價環節的問題主要體現在兩個方面.一方面，教師有時會忽視評價環節的重要性，將引導學生完成基本實驗任務視為教學活動的結束.另一方面，教師采用的評價方式有時比較單一，難以真正發揮出評價環節的積極作用.

2 核心素養下高中物理實驗教學原則

為了通過實驗教學促進學生核心素養的發展，教師在組織高中物理實驗教學時應遵循恰當的原則.從整體來看，這些原則主要包括以下幾項內容.

第一，科學性.物理作為一門自然學科，其知識結構是非常嚴謹的.因此，在物理實驗教學的組織過程中，必然要遵循科學性原則.在進行物理實驗設計時，要保障實驗原理的正確性，實驗數據與實驗現象的真實性.只有在科學性原則的引領下，才能保障物理實驗的有效性，并且能夠培養學生求真務實的精神.

第二，主體性.《普通高中物理課程標準》最重要的理念之一就是“以學生為主體”.所以在物理實驗教學的組織過程中，應遵循主體性原則.在這一原則的引領下，要引導學生參與到實驗活動的全過程當中，提升其學習深度，從而幫助學生取得理想的實驗效果.

第三，漸進性.核心素養的形成與發展并不是一蹴而就的，而是要經歷漸進的過程.在實驗教學中要遵循漸進性原則，避免急于求成的心態.根據這一原則，教師要結合學生的認知特點進行恰當的引導與點撥.從而促進學生核心素養的逐步發展.

第四，趣味性.顧名思義，趣味性原則就是要增強物理實驗活動的樂趣，調動學生在物理實驗中的積極性，使學生更加樂于參與實驗活動.在此基礎上，有利于取得事半功倍的教學效果.

3 核心素養下高中物理實驗教學策略

3.1 精選研究對象，滲透物理觀念

物理觀念是發展物理核心素養的起點.通常來講，物理觀念的形成往往是從客觀事實當中抽象出一些基本的物理概念.為了達到滲透物理觀念的目的，在物理實驗教學中要對實驗材料進行精心地選擇，使實驗內容更加貼近學生的認知特點.從而更順利地推動學生形成正確的物理觀念.

例如 在教學“自由落體運動”時，在進行初步的演示實驗時，可以選擇學生非常熟悉的白紙與粉筆，并借此開展一些簡單的演示實驗.首先，可以讓水平放置的白紙與粉筆同時下落，然后可以讓豎直放置的白紙與粉筆同時下落.之后，可以對比兩種實驗對比，讓學生思考為什么同一張紙在下落時速度會不一樣.對于學習能力暫時比較薄弱的學生，這一實驗主要可以起到吸引學生注意力以及引發學生思考的作用.對于能力較強的學生，可以讓他們根據這一實驗進行一定的分析.在學生逐步得出“空氣阻力會影響紙張下落速度”的結論時，可以組織學生進行牛頓管實驗.引導學生直觀觀看理想條件下物體下落的實驗，能夠糾正學生的錯誤觀念.通過這一過程，不但有利于幫助學生初步形成物理觀念，而且能夠激發學生的認知沖突，從而使其更加自覺地參與到后續學習活動當中.

3.2 創設課堂情境，激發實驗熱情

無論以任何目標為導向的物理實驗教學，學生的學習熱情都是影響最終教學效果的重要因素.一般來說，學生學習熱情的強弱與學習環境是息息相關的.因此，教師可以在物理實驗教學中創設一定的課堂情境，增強物理實驗的趣味性，從而激發學生的實驗熱情.

例如 在教學“向心力”時，為了增強相關實驗活動的趣味性，教師在教學中引入了冬奧會短道速滑項目的視頻，據此創設了課堂情境.利用視頻資料，可以將運動員的運動軌跡轉化為物理模型，將轉彎處視為勻速圓周運動，以此來引導學生對向心力的來源進行分析.同時，還可以讓學生思考運動員孫龍在摔倒的時候為什么會向外飛出.結合視頻以及教材內容，可以學生更加準確地認識到向心力的來源是摩擦力，由于冰面上的壓力比較小，所以運動員在摔倒的時候進行的是離心運動，也就會出現向外飛出的現象.從實際效果來看，趣味性的視頻不但促進了學生對相關知識的理解，而且在一定程度上激發了學生的學習熱情.由此可見，在物理實驗教學中，利用恰當的方式創設課堂情境是行之有效的方法.

3.3 合理設計問題，培養科學思維

簡單來說，科學思維是指在一定認知的基礎上，通過分析、推理等方式探究相關物理概念的思維模式，科學思維不但是物理核心素養的重要組成部分，同時也是推動其他物理核心素養發展的基礎.為了啟發學生的科學思維，在開展實驗教學時可以結合相關內容設計一些啟發性的問題，以此來激發學生的思維活力.通過這一過程，能夠有效推動學生思維能力的發展.

例如 在教學“摩擦力”時，在組織學生進行本課的實驗活動過程中，教師首先利用以下問題啟發學生進行了思考：（1）摩擦力分為哪幾類？（2）感受推手的感覺，在推手過程中產生滑動摩擦力時，摩擦力對手的相對運動產生了怎樣的作用？手受到的滑動摩擦力的方向與手的相對運動方向是一種怎樣的關系？（3）當相互接觸的物體處于相對靜止狀態時，是否也可能產生摩擦力？（4）什么是靜摩擦力？靜摩擦力的產生條件是什么？在進行實驗活動之前，學生結合教學內容對上述問題進行了初步的思考.同時，根據自己的理解，學生之間進行了一定的交流討論.通過這一過程，使學生對相關知識產生了初步的理解，從而為實驗活動的進行奠定了知識基礎.

3.4 組織自主實驗，提升探究能力

在核心素養下的物理實驗教學中要遵循主體性原則.為了真正突出學生的主體地位，需要組織學生進行一些自主性的實驗活動.但是，自主實驗并非等同于對學生放任自流.因此，在實驗過程中，教師要利用恰當的方式對學生進行適當的引導與點撥，幫助學生梳理實驗思路.在此基礎上，有利于幫助學生取得理想的實驗效果，從而逐步提升學生的探究能力.

為了逐步提高學生的自主實驗能力，可以采取以下幾種措施.第一，引導學生分析實驗原理，當多數學生都不能比較準確地找到實驗方法以及實驗的思路時，教師要避免直接告訴學生實驗步驟，而是要引導學生對相關的實驗原理進行分析，幫助學生尋找實驗的切入點.第二，鼓勵學生自主設計實驗方案.完整的實驗方案是順利進行實驗活動的基本依據.在實驗方案的設計中，教師要鼓勵學生對相關的物理問題進行一定的猜想，并讓學生根據自己的觀點設計實驗方案.在這一過程中，教師要避免進行過多的干預，而是要給學生提供所需的實驗材料，并提醒學生注意事項.第三，在學生自主實驗過程中，要注意進行巡視.這既是為了及時了解學生在實驗當中存在的問題，也是為了更好地進行后續的實驗評價.第四，引導學生進行實驗改進，培養學生的創造性思維.在完成基本的實驗任務之后，教師可以提供一些拓展性的實驗資料，鼓勵學生對實驗方案進行創新，這無疑對學生核心素養的發展具有積極影響.

3.5 聯系現實生活，優化科學態度

從學科特點來看，物理課程與現實生活之間的聯系十分密切.物理課程中的很多知識都源自于生活.因此，在核心素養下的高中物理實驗教學中，教師可以鼓勵學生進行一些生活化的實驗活動.利用這種方式，有利于調動學生的生活經驗，從而更好地優化學生的科學態度.

學習物理知識的重要目的是學以致用，即運用所學知識解決實際問題.因此，在生活化物理實驗的實施過程中，可以組織學生進行一些生活實踐活動.

例如 完成“電路及其應用”這一單元的學習后，可以讓學生在課后尋找生活中一些出現故障的小電器，并嘗試運用課內所學知識對電器的電路進行檢查，適當排除和解決一些簡單的電路故障問題.利用這種方式，不但可以鞏固學生對課內知識的理解，而且能夠使學生認識到物理知識的現實意義，從而優化學生的學習體驗.

3.6 完善評價方式，實現提質增效

評價作為教學中必不可少的環節之一，會對最終的教學效果產生直接影響.在核心素養理念下，對物理實驗教學提出了更高的要求，所以評價方式也需要隨之改進，從而真正發揮出評價環節的積極作用.

首先，要進一步發揮學生的主體作用，鼓勵學生在評價中進行自我反思以及相互之間的點評，從而真正了解學生的想法.其次，要注意評價內容的全面.根據物理核心素養的具體內容將實驗評價劃分為不同的維度，從而準確了解學生每項物理核心素養的發展情況.最后，要進行發展性的評價，以發展性的眼光看待學生.從而肯定學生的進步，并幫助學生進一步改進尚存的問題.

4 結語

綜上，在現階段的高中物理課程中，培養學生核心素養逐漸成為最重要的目標之一.因此，教師應對物理實驗教學加以改進，從而通過實驗真正推動學生物理核心素養的發展.

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