以核心素養(yǎng)為導(dǎo)向的高中物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)實(shí)踐

摘 要：物理是一門(mén)以實(shí)驗(yàn)為基礎(chǔ)的自然科學(xué)學(xué)科，高中物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)旨在培養(yǎng)學(xué)生的觀察、推理、綜合等學(xué)科思維能力。以核心素養(yǎng)為導(dǎo)向的高中物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)，強(qiáng)調(diào)以學(xué)生為中心，重點(diǎn)培養(yǎng)學(xué)生的物理觀念、科學(xué)思維、科學(xué)探究等學(xué)科核心素養(yǎng)。本文深入研究了以核心素養(yǎng)為導(dǎo)向的高中物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)實(shí)踐策略，首先闡述了高中物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)對(duì)于培養(yǎng)學(xué)生核心素養(yǎng)的意義，接著分析了以核心素養(yǎng)為導(dǎo)向的高中物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)實(shí)踐策略，最后提出了以下具體策略：利用演示實(shí)驗(yàn)啟發(fā)學(xué)生思維、利用生活實(shí)驗(yàn)深化物理觀念、利用探究實(shí)驗(yàn)促進(jìn)素養(yǎng)發(fā)展，旨在為促進(jìn)學(xué)生核心素養(yǎng)的發(fā)展提供參考。

關(guān)鍵詞：高中物理；實(shí)驗(yàn)教學(xué)；核心素養(yǎng)

《普通高中物理課程標(biāo)準(zhǔn)》（2017年版2020年修訂）強(qiáng)調(diào)物理教學(xué)旨在進(jìn)一步提高學(xué)生的科學(xué)素養(yǎng)，同時(shí)也強(qiáng)調(diào)了實(shí)驗(yàn)教學(xué)的重要性。高中物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)要求學(xué)生進(jìn)行觀察、實(shí)驗(yàn)、分析和推理，這有助于培養(yǎng)他們的模型建構(gòu)、科學(xué)推理、科學(xué)論證等科學(xué)思維能力。尤其是探究式實(shí)驗(yàn)教學(xué)，更能促進(jìn)學(xué)生主動(dòng)思考和解決問(wèn)題。為此，教師應(yīng)積極探索以核心素養(yǎng)為導(dǎo)向的高中物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)方法，并為學(xué)生提供動(dòng)手實(shí)踐的機(jī)會(huì)，讓他們?cè)趯?shí)踐中發(fā)現(xiàn)問(wèn)題、解決問(wèn)題。

一、高中物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)對(duì)于培養(yǎng)學(xué)生核心素養(yǎng)的意義

高中物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)對(duì)培養(yǎng)學(xué)生的核心素養(yǎng)具有顯著意義。實(shí)驗(yàn)教學(xué)不僅能夠讓學(xué)生直觀理解物理概念和規(guī)律，將抽象的物理知識(shí)以具體、直觀的形式呈現(xiàn)出來(lái)?，從而加深學(xué)生對(duì)物理知識(shí)的理解和掌握，而且通過(guò)親自動(dòng)手操作實(shí)驗(yàn)儀器、設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案、實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)采集和分析處理等活動(dòng)?，學(xué)生的實(shí)踐能力和創(chuàng)新精神得到了顯著提升[1]。在實(shí)驗(yàn)教學(xué)過(guò)程中，學(xué)生的好奇心被充分激發(fā)，他們被引導(dǎo)去主動(dòng)探索物理定律，觀察實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，分析實(shí)驗(yàn)結(jié)果?。這一過(guò)程不僅培養(yǎng)了學(xué)生的自主探究能力，還錘煉了他們的科學(xué)精神，使他們學(xué)會(huì)用科學(xué)的思維和方法去解決問(wèn)題?。

學(xué)生通過(guò)實(shí)驗(yàn)教學(xué)，能夠親身體驗(yàn)科學(xué)探究的全過(guò)程，從提出問(wèn)題、設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)、實(shí)施操作到分析結(jié)果，每一個(gè)環(huán)節(jié)都充滿了挑戰(zhàn)與發(fā)現(xiàn)，這極大地加深了他們對(duì)物理知識(shí)的理解和運(yùn)用。此外，實(shí)驗(yàn)教學(xué)還強(qiáng)調(diào)學(xué)生的主體地位，鼓勵(lì)學(xué)生自主完成實(shí)驗(yàn)的全部過(guò)程。這種教學(xué)方式讓學(xué)生真正成為學(xué)習(xí)的主人，他們?cè)趯?shí)驗(yàn)中不斷嘗試、修正、完善，從而增強(qiáng)了物理實(shí)驗(yàn)學(xué)習(xí)的參與感和成就感。這種積極參與和主動(dòng)探索的學(xué)習(xí)方式，對(duì)于培養(yǎng)學(xué)生的核心素養(yǎng)，提高他們的綜合素質(zhì)和科學(xué)素養(yǎng)，具有不可替代的作用。

二、以核心素養(yǎng)為導(dǎo)向的高中物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)原則

以核心素養(yǎng)為導(dǎo)向的高中物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)需嚴(yán)格遵循三大核心原則，以確保教學(xué)效果的最大化。

其一是學(xué)科知識(shí)相結(jié)合?。這一原則強(qiáng)調(diào)在實(shí)驗(yàn)教學(xué)過(guò)程中，應(yīng)深度融合物理知識(shí)與核心素養(yǎng)，如物理觀念、科學(xué)思維等。通過(guò)精心設(shè)計(jì)的實(shí)驗(yàn)活動(dòng)，學(xué)生不僅能夠直觀理解物理概念和規(guī)律，還能在實(shí)驗(yàn)操作中深化對(duì)知識(shí)的理解和應(yīng)用，從而夯實(shí)物理基礎(chǔ)，提升科學(xué)素養(yǎng)[2]?。例如：在探究力學(xué)原理的實(shí)驗(yàn)中，教師可以引導(dǎo)學(xué)生通過(guò)實(shí)際操作來(lái)驗(yàn)證牛頓運(yùn)動(dòng)定律，使學(xué)生在實(shí)踐中領(lǐng)悟物理觀念，培養(yǎng)科學(xué)思維。

其二是教學(xué)方法多樣化原則?。為激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新思維和實(shí)踐能力，教師應(yīng)采用多種教學(xué)手段，如問(wèn)題引導(dǎo)、自主探究、合作學(xué)習(xí)等。這些多樣化的教學(xué)方法能夠充分調(diào)動(dòng)學(xué)生的積極性，使他們?cè)谥鲃?dòng)探索中發(fā)現(xiàn)問(wèn)題、解決問(wèn)題，從而鍛煉創(chuàng)新思維和批判性思考能力?。例如：教師可以通過(guò)設(shè)置懸念問(wèn)題，引導(dǎo)學(xué)生自主設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案，進(jìn)行實(shí)驗(yàn)探究，最終得出結(jié)論。

其三是合理配置實(shí)驗(yàn)設(shè)備原則?。實(shí)驗(yàn)設(shè)備的充足與先進(jìn)是保障實(shí)驗(yàn)教學(xué)效果的重要基礎(chǔ)。學(xué)校應(yīng)確保實(shí)驗(yàn)設(shè)備的數(shù)量和種類(lèi)能夠滿足教學(xué)需求，同時(shí)注重設(shè)備的更新與維護(hù)，以保持其先進(jìn)性。此外，還需為學(xué)生創(chuàng)造良好的實(shí)驗(yàn)環(huán)境，如提供寬敞明亮的實(shí)驗(yàn)室、配備必要的實(shí)驗(yàn)器材和輔助工具等，從而確保學(xué)生能夠在安全、舒適的環(huán)境中進(jìn)行實(shí)驗(yàn)操作，提升實(shí)驗(yàn)教學(xué)效果?。

三、以核心素養(yǎng)為導(dǎo)向的高中物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)實(shí)踐策略

（一）利用演示實(shí)驗(yàn)，啟發(fā)學(xué)生思維

在高中物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)中，演示實(shí)驗(yàn)是一種比較常用的教學(xué)方法。學(xué)生由于學(xué)習(xí)經(jīng)驗(yàn)和思維發(fā)展的限制，對(duì)物理實(shí)驗(yàn)的認(rèn)知相對(duì)淺顯[3]。教師若采用演示實(shí)驗(yàn)的方式，可以幫助學(xué)生準(zhǔn)確掌握實(shí)驗(yàn)步驟，提升實(shí)踐操作的準(zhǔn)確性，并有助于提高學(xué)生的實(shí)驗(yàn)成功率。同時(shí)，演示實(shí)驗(yàn)也有助于發(fā)散和活躍學(xué)生的科學(xué)思維，凸顯實(shí)驗(yàn)課的核心素養(yǎng)導(dǎo)向作用。為此，教師應(yīng)科學(xué)組織演示實(shí)驗(yàn)活動(dòng)，引導(dǎo)學(xué)生仔細(xì)觀察、思考和對(duì)比演示實(shí)驗(yàn)的各種現(xiàn)象，教師則需創(chuàng)新演示形式和內(nèi)容，努力構(gòu)建高效的物理實(shí)驗(yàn)課堂。

例如：在魯科版必修第一冊(cè)“相互作用”的實(shí)驗(yàn)教學(xué)中，教師應(yīng)合理設(shè)計(jì)并實(shí)施演示實(shí)驗(yàn)活動(dòng)，引導(dǎo)學(xué)生理解并探究彈力得出胡克定律等知識(shí)內(nèi)容。

在演示實(shí)驗(yàn)的準(zhǔn)備階段，教師應(yīng)向?qū)W生展示不同勁度系數(shù)的彈簧，讓學(xué)生預(yù)測(cè)哪些因素可能影響彈簧的伸長(zhǎng)量，激發(fā)學(xué)生的好奇心和初步的科學(xué)猜想。在演示與觀察階段，教師將一個(gè)彈簧豎直懸掛在支架上，下端掛上不同質(zhì)量的砝碼，每次增加砝碼后，讓學(xué)生觀察并記錄彈簧的伸長(zhǎng)量。為創(chuàng)新演示形式，教師可以使用高清攝像頭或投影儀實(shí)時(shí)展示彈簧伸長(zhǎng)過(guò)程，便于全班學(xué)生清晰觀察，同時(shí)引入數(shù)字化測(cè)量工具（如智能手機(jī)上的測(cè)量APP），提高數(shù)據(jù)讀取的精確性和效率。在數(shù)據(jù)記錄與分析階段，教師可以指導(dǎo)學(xué)生分組記錄每組砝碼質(zhì)量與彈簧伸長(zhǎng)量的數(shù)據(jù)，繪制散點(diǎn)圖，嘗試尋找兩者之間的關(guān)系。同時(shí)，教師可以引導(dǎo)學(xué)生利用Excel或在線圖表工具進(jìn)行數(shù)據(jù)分析，自動(dòng)擬合直線，直觀展示胡克定律（）

的應(yīng)用，強(qiáng)化數(shù)據(jù)分析能力。在討論與總結(jié)階段，教師應(yīng)組織小組討論，讓學(xué)生積極分享自己的發(fā)現(xiàn)，討論實(shí)驗(yàn)中可能的誤差來(lái)源及改進(jìn)措施。最后，由教師總結(jié)胡克定律的物理意義，強(qiáng)調(diào)實(shí)驗(yàn)在科學(xué)探索中的重要性，鼓勵(lì)學(xué)生思考該定律在生活中的應(yīng)用實(shí)例。

在演示實(shí)驗(yàn)活動(dòng)中，教師應(yīng)充分發(fā)揮引導(dǎo)作用，通過(guò)提出啟發(fā)性問(wèn)題，激發(fā)學(xué)生的思考熱情，深化他們對(duì)物理概念的理解。例如：教師可以適時(shí)提問(wèn)：“?為什么不同勁度的彈簧伸長(zhǎng)量不同？?”這個(gè)問(wèn)題直接關(guān)聯(lián)到胡克定律的核心內(nèi)容，即彈簧的伸長(zhǎng)量與彈簧的勁度系數(shù)成正比。通過(guò)引導(dǎo)學(xué)生探討這一問(wèn)題，教師可以幫助他們深入理解胡克定律的物理意義，認(rèn)識(shí)到勁度系數(shù)對(duì)彈簧伸長(zhǎng)量的影響?。

進(jìn)一步地，教師可以提出：“?如果改變懸掛方式，比如將彈簧水平懸掛或傾斜懸掛，結(jié)果會(huì)怎樣變化？?”這個(gè)問(wèn)題旨在引導(dǎo)學(xué)生思考懸掛方式對(duì)彈簧伸長(zhǎng)量的可能影響，從而培養(yǎng)他們的空間想象能力和物理直覺(jué)。通過(guò)討論和實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證，學(xué)生可以更加全面地理解彈簧伸長(zhǎng)量與外力之間的關(guān)系?。

為了培養(yǎng)學(xué)生的逆向思維和邏輯推理能力，教師可以鼓勵(lì)學(xué)生嘗試預(yù)測(cè)：“?如果彈簧受到壓縮而非拉伸，會(huì)發(fā)生什么現(xiàn)象？?”這個(gè)問(wèn)題要求學(xué)生運(yùn)用所學(xué)的物理知識(shí)，對(duì)彈簧的壓縮行為進(jìn)行預(yù)測(cè)和分析，從而加深對(duì)彈簧力學(xué)特性的理解?。

此外，教師還可以指導(dǎo)學(xué)生討論實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的可靠性，提問(wèn)：“?我們的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)是否完全可靠？有哪些因素可能導(dǎo)致誤差？?”通過(guò)引導(dǎo)學(xué)生思考如何減少誤差，教師可以提高他們的批判性思維和實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)的嚴(yán)謹(jǐn)性。學(xué)生可以學(xué)習(xí)如何識(shí)別并控制實(shí)驗(yàn)中的變量，以確保實(shí)驗(yàn)結(jié)果的準(zhǔn)確性?。

最后，教師還可以增加兩個(gè)教材之外的問(wèn)題，以進(jìn)一步拓展學(xué)生的思維：“?在實(shí)驗(yàn)中，如果我們使用不同材質(zhì)的彈簧，比如鋼制彈簧和橡膠彈簧，它們的伸長(zhǎng)量會(huì)有什么不同？為什么？?”以及“?如果我們?cè)趶椈缮蠎覓煲粋€(gè)物體后，再逐漸增加物體的質(zhì)量，彈簧的伸長(zhǎng)量會(huì)如何變化？這種變化與胡克定律有何關(guān)系？?”這兩個(gè)問(wèn)題分別涉及彈簧材質(zhì)和懸掛物體質(zhì)量對(duì)伸長(zhǎng)量的影響，能夠引導(dǎo)學(xué)生從更廣泛的角度思考胡克定律的應(yīng)用，從而加深對(duì)物理概念的理解?。

（二）利用生活實(shí)驗(yàn)，深化物理觀念

在高中物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)中，教師應(yīng)及時(shí)轉(zhuǎn)變觀念，并全面分析物理知識(shí)與現(xiàn)實(shí)生活之間的關(guān)系，引導(dǎo)學(xué)生運(yùn)用已有生活經(jīng)驗(yàn)理解物理知識(shí)，培育其正確的物理觀念，這有助于學(xué)生在感受物理課程實(shí)用價(jià)值的同時(shí)，形成主動(dòng)探究的學(xué)習(xí)欲望和熱情[4]。在生活實(shí)驗(yàn)活動(dòng)中，學(xué)生能夠直接觀察到物理現(xiàn)象的發(fā)生和變化，感受到物理規(guī)律的存在，這種直觀體驗(yàn)有助于學(xué)生形成對(duì)物理概念的直觀認(rèn)識(shí)，加深對(duì)物理規(guī)律的理解。

例如：在魯科版必修第一冊(cè)“摩擦力”的實(shí)驗(yàn)課中，首先，教師可以設(shè)計(jì)一個(gè)與學(xué)生日常生活緊密相關(guān)的摩擦力實(shí)驗(yàn)。例如：讓學(xué)生觀察并體驗(yàn)在不同路面（如光滑的水泥路、粗糙的瀝青路）上推動(dòng)同一物體的難易程度，或者比較不同材質(zhì)（如橡膠、金屬）的物體在相同路面上滑動(dòng)的距離。這些生活實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象直觀且易于理解，能夠迅速吸引學(xué)生的注意力，激發(fā)他們對(duì)靜摩擦力、滑動(dòng)摩擦力等物理概念的學(xué)習(xí)興趣。

在實(shí)驗(yàn)過(guò)程中，教師應(yīng)引導(dǎo)學(xué)生仔細(xì)觀察實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，并鼓勵(lì)他們運(yùn)用已有的生活經(jīng)驗(yàn)進(jìn)行解釋。例如：學(xué)生可以思考為什么在不同路面上推動(dòng)物體所需的力不同，或者為什么某些物體在滑動(dòng)時(shí)更容易停下來(lái)。通過(guò)這種思考，學(xué)生可以逐漸理解摩擦力的概念、產(chǎn)生原因以及影響因素，從而對(duì)生活中常見(jiàn)的摩擦力現(xiàn)象產(chǎn)生直觀認(rèn)識(shí)。

為了進(jìn)一步深化學(xué)生的物理觀念，教師還可以組織學(xué)生進(jìn)行小組討論，讓他們分享自己的觀察和思考結(jié)果。在討論中，學(xué)生可以相互啟發(fā)，糾正錯(cuò)誤的理解，加深對(duì)摩擦力的理解。同時(shí)，教師還可以引導(dǎo)學(xué)生思考摩擦力在日常生活中的應(yīng)用，如汽車(chē)剎車(chē)、行走時(shí)腳與地面的摩擦等，讓學(xué)生感受到物理知識(shí)的實(shí)用價(jià)值?。

另外，教師可以設(shè)計(jì)一系列延伸課外的實(shí)驗(yàn)，幫助學(xué)生更全面地探索摩擦力的特性。例如：?通過(guò)改變物體的質(zhì)量，學(xué)生可以觀察到質(zhì)量變化對(duì)摩擦力大小的影響?。此時(shí)，教師可以指導(dǎo)學(xué)生使用不同質(zhì)量的物體，在相同條件下測(cè)量摩擦力，從而理解質(zhì)量與摩擦力之間的關(guān)系?。

此外，?改變接觸面的材質(zhì)或粗糙程度也是探索摩擦力特性的有效方法?。學(xué)生可以嘗試在木塊下放置不同材質(zhì)的表面，如砂紙、光滑塑料板等，觀察并記錄摩擦力的大小變化。這種實(shí)驗(yàn)?zāi)軌蛑庇^地展示接觸面粗糙程度對(duì)摩擦力的影響，使學(xué)生深刻認(rèn)識(shí)到接觸面性質(zhì)在摩擦力中的作用，并嘗試在日常生活中運(yùn)用以上物理性質(zhì)去解決實(shí)際問(wèn)題?。

通過(guò)這些實(shí)驗(yàn)，學(xué)生不僅能夠全面了解摩擦力的條件、大小和方向，還能學(xué)會(huì)如何控制摩擦力。例如：他們可以發(fā)現(xiàn)增加物體質(zhì)量或改變接觸面粗糙程度可以增大摩擦力，而使用潤(rùn)滑劑或改變接觸面材質(zhì)則可以減小摩擦力。這些實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)對(duì)于深化學(xué)生對(duì)物理規(guī)律的理解至關(guān)重要，能夠幫助他們更好地應(yīng)用物理知識(shí)解決實(shí)際問(wèn)題?。

綜上，在高中物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)中，生活實(shí)驗(yàn)是鏈接學(xué)生實(shí)際生活經(jīng)驗(yàn)的一種呈現(xiàn)方式，旨在通過(guò)對(duì)生活中物理現(xiàn)象的直觀觀察和推斷分析，使學(xué)生切實(shí)感受到物理知識(shí)、定律等知識(shí)的實(shí)用價(jià)值。同時(shí)，生活實(shí)驗(yàn)有效激發(fā)了學(xué)生的科學(xué)探究興趣，為他們觀察力、深度思考能力、問(wèn)題解決能力的發(fā)展提供支持。教師通過(guò)設(shè)計(jì)和實(shí)施生活實(shí)驗(yàn)，并引導(dǎo)學(xué)生觀察思考，可以有效深化學(xué)生對(duì)摩擦力的理解，從而培育正確的物理觀念。?

（三）利用探究實(shí)驗(yàn)，促進(jìn)素養(yǎng)發(fā)展

在傳統(tǒng)的教學(xué)模式中，多數(shù)教師機(jī)械地展示教材中的物理概念、實(shí)驗(yàn)原理、實(shí)驗(yàn)結(jié)論等知識(shí)點(diǎn)，忽略了學(xué)生的個(gè)體差異和認(rèn)知發(fā)展規(guī)律，這不利于學(xué)生科學(xué)思維、科學(xué)探究素養(yǎng)的發(fā)展。在以核心素養(yǎng)為導(dǎo)向的高中物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)中，教師應(yīng)注重增強(qiáng)學(xué)生的科學(xué)探究體驗(yàn)，讓學(xué)生理解和掌握科學(xué)探究的有效方法，從而促進(jìn)他們核心素養(yǎng)、綜合素質(zhì)的提升[5]。為此，教師應(yīng)激勵(lì)學(xué)生自主設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案，在實(shí)驗(yàn)過(guò)程中引導(dǎo)學(xué)生體驗(yàn)提出假設(shè)、證明猜想的實(shí)驗(yàn)過(guò)程，以此來(lái)培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)素養(yǎng)。

1.激勵(lì)學(xué)生自主設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案

在高中物理實(shí)驗(yàn)課中，教師應(yīng)著重激勵(lì)學(xué)生自主設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案，這是培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)探究能力和科學(xué)思維的重要途徑。實(shí)驗(yàn)方案是指引學(xué)生自主完成全部實(shí)驗(yàn)環(huán)節(jié)的重要工具，其中涵蓋實(shí)驗(yàn)?zāi)繕?biāo)、實(shí)驗(yàn)原理、實(shí)驗(yàn)步驟、實(shí)驗(yàn)器材和工具等主要內(nèi)容。為此，教師應(yīng)引導(dǎo)學(xué)生自主設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案，深入探索不同實(shí)驗(yàn)探究方法的適用性，如控制變量法、等效替代法等，并認(rèn)識(shí)到這些方法在實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)中的應(yīng)用價(jià)值。通過(guò)自主設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案，學(xué)生不僅能夠加深對(duì)物理知識(shí)的理解，還能在實(shí)踐中鍛煉科學(xué)探究能力，提升科學(xué)思維等核心素養(yǎng)，為未來(lái)的物理學(xué)習(xí)和科學(xué)研究奠定堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)。

例如：在魯科版必修第二冊(cè)“平拋運(yùn)動(dòng)的特點(diǎn)”的實(shí)驗(yàn)教學(xué)中，教師需圍繞本次實(shí)驗(yàn)的教學(xué)目標(biāo)，例如“描繪平拋物體的運(yùn)動(dòng)軌跡并分析其特點(diǎn)，根據(jù)評(píng)判運(yùn)動(dòng)的軌跡求平拋物體的初速度等”，引導(dǎo)學(xué)生自主完成“探究平拋運(yùn)動(dòng)的特點(diǎn)”實(shí)驗(yàn)方案的設(shè)計(jì)任務(wù)、數(shù)據(jù)獲取任務(wù)、數(shù)據(jù)分析任務(wù)、提出猜想與假設(shè)任務(wù)、實(shí)驗(yàn)報(bào)告撰寫(xiě)任務(wù)。

首先，教師可以通過(guò)生活中的實(shí)例或者多媒體展示，引入平拋運(yùn)動(dòng)的概念，讓學(xué)生理解平拋運(yùn)動(dòng)在現(xiàn)實(shí)生活中的應(yīng)用和意義。例如：教師可以利用移動(dòng)學(xué)習(xí)機(jī)，向?qū)W生展示運(yùn)動(dòng)員投擲鉛球、飛機(jī)投放物資等視頻，引導(dǎo)他們思考這些物體運(yùn)動(dòng)的特點(diǎn)和規(guī)律，旨在激發(fā)學(xué)生的實(shí)驗(yàn)興趣，為后續(xù)的實(shí)驗(yàn)方案設(shè)計(jì)奠定基礎(chǔ)。

接著，教師可以提出一系列與平拋運(yùn)動(dòng)相關(guān)的問(wèn)題，如“平拋運(yùn)動(dòng)的速度如何變化？”“平拋運(yùn)動(dòng)的軌跡是怎樣的？”“影響平拋運(yùn)動(dòng)軌跡的因素有哪些？”等，旨在引導(dǎo)學(xué)生思考平拋運(yùn)動(dòng)的特點(diǎn)，激發(fā)他們的探究欲望。

在學(xué)生對(duì)平拋運(yùn)動(dòng)有了一定了解后，教師可以引導(dǎo)他們根據(jù)已有的知識(shí)和經(jīng)驗(yàn)，提出關(guān)于平拋運(yùn)動(dòng)的假設(shè)。例如：學(xué)生可能會(huì)假設(shè)平拋運(yùn)動(dòng)的速度與物體的質(zhì)量、初速度、拋出角度等因素有關(guān)。這些假設(shè)將成為后續(xù)實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)。

在提出假設(shè)后，教師應(yīng)鼓勵(lì)學(xué)生自主設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案來(lái)驗(yàn)證這些假設(shè)。學(xué)生需要考慮實(shí)驗(yàn)?zāi)康摹?shí)驗(yàn)原理、實(shí)驗(yàn)器材、實(shí)驗(yàn)步驟、數(shù)據(jù)記錄方法等多個(gè)方面。同時(shí)，教師可以提供一些必要的指導(dǎo)和建議，但應(yīng)尊重學(xué)生的自主性和創(chuàng)造性。

學(xué)生完成初步的實(shí)驗(yàn)方案設(shè)計(jì)后，教師可以組織學(xué)生進(jìn)行小組討論。在小組中，學(xué)生可以相互交流和啟發(fā)，完善自己的實(shí)驗(yàn)方案。通過(guò)討論，學(xué)生可以發(fā)現(xiàn)自己設(shè)計(jì)方案的不足之處，并從他人的方案中汲取靈感。在實(shí)驗(yàn)方案確定后，學(xué)生可以按照方案進(jìn)行實(shí)驗(yàn)操作，并記錄實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)。在實(shí)驗(yàn)過(guò)程中，教師應(yīng)關(guān)注學(xué)生的操作規(guī)范性和安全性，確保實(shí)驗(yàn)的順利進(jìn)行。在實(shí)驗(yàn)完成后，學(xué)生需要對(duì)收集到的數(shù)據(jù)進(jìn)行分析和處理，得出實(shí)驗(yàn)結(jié)論。教師應(yīng)引導(dǎo)學(xué)生運(yùn)用科學(xué)的分析方法，如作圖法、比較法等，來(lái)驗(yàn)證或推翻之前的假設(shè)。

最后，教師應(yīng)組織學(xué)生進(jìn)行實(shí)驗(yàn)反思和總結(jié)。學(xué)生可以分享自己的實(shí)驗(yàn)過(guò)程和體會(huì)，討論實(shí)驗(yàn)中遇到的問(wèn)題和解決方案。通過(guò)反思和總結(jié)，學(xué)生可以加深對(duì)平拋運(yùn)動(dòng)特點(diǎn)的理解，提升科學(xué)探究和科學(xué)思維能力。

2.引導(dǎo)學(xué)生體驗(yàn)假設(shè)猜想過(guò)程

在高中物理實(shí)驗(yàn)課中，假設(shè)猜想是科學(xué)探究不可或缺的一環(huán)。教師應(yīng)積極引導(dǎo)學(xué)生體驗(yàn)這一過(guò)程，通過(guò)假設(shè)猜想培養(yǎng)他們的信息收集和處理能力。當(dāng)學(xué)生面對(duì)未知的物理現(xiàn)象或問(wèn)題時(shí)，教師應(yīng)鼓勵(lì)他們根據(jù)已有知識(shí)和經(jīng)驗(yàn)，大膽提出假設(shè)和猜想。這種學(xué)習(xí)方式不僅能夠激發(fā)學(xué)生對(duì)未知結(jié)論的好奇心，還能促使他們?cè)谔幚硇畔r(shí)更加主動(dòng)和深入。通過(guò)不斷嘗試和驗(yàn)證自己的假設(shè)，學(xué)生能夠形成大膽設(shè)疑、大膽試錯(cuò)的學(xué)習(xí)態(tài)度，這種勇于探索的精神對(duì)于提升他們的科學(xué)探究水平至關(guān)重要。在這一過(guò)程中，學(xué)生的科學(xué)思維和創(chuàng)新能力也將得到顯著提升。

例如：在“探究平拋運(yùn)動(dòng)的特點(diǎn)”的實(shí)驗(yàn)活動(dòng)中，學(xué)生可能提出以下假設(shè)和猜想：①平拋運(yùn)動(dòng)的軌跡是一條拋物線；②平拋運(yùn)動(dòng)的時(shí)間與拋出速度成正比；③平拋運(yùn)動(dòng)的水平位移與拋出速度成正比；④平拋運(yùn)動(dòng)的豎直位移與拋出時(shí)間成正比；⑤平拋運(yùn)動(dòng)的速度在水平方向上保持不變，在豎直方向上逐漸增大。

為了驗(yàn)證這些假設(shè)和猜想，教師可以引導(dǎo)學(xué)生采用以下實(shí)驗(yàn)探究方法：

1.?控制變量法?：通過(guò)改變實(shí)驗(yàn)條件中的一個(gè)變量（如拋出速度、拋出角度），同時(shí)保持其他變量不變，來(lái)觀察平拋運(yùn)動(dòng)的變化規(guī)律。

2.?圖像法?：通過(guò)記錄平拋運(yùn)動(dòng)的軌跡，并繪制成圖像，來(lái)直觀地分析平拋運(yùn)動(dòng)的特點(diǎn)和規(guī)律。

3.測(cè)量法?：使用測(cè)量工具（如刻度尺、計(jì)時(shí)器等）來(lái)測(cè)量平拋運(yùn)動(dòng)的相關(guān)數(shù)據(jù)（如水平位移、豎直位移、時(shí)間等），并進(jìn)行數(shù)據(jù)分析。

4.比較法?：通過(guò)比較不同實(shí)驗(yàn)條件下的實(shí)驗(yàn)結(jié)果，來(lái)驗(yàn)證假設(shè)和猜想的正確性。

在實(shí)驗(yàn)過(guò)程中，教師應(yīng)引導(dǎo)學(xué)生，運(yùn)用科學(xué)的思維判斷所收集到的信息是否準(zhǔn)確，思考哪些假設(shè)和猜想可能會(huì)影響平拋物體的運(yùn)動(dòng)曲線繪制結(jié)果與初始速度。在學(xué)生提出假設(shè)、驗(yàn)證猜想的過(guò)程中，教師應(yīng)引導(dǎo)他們發(fā)散思維，不局限于教材中的固定結(jié)論，讓學(xué)生在實(shí)驗(yàn)探究的過(guò)程中收集客觀的事實(shí)證據(jù)，從而培養(yǎng)他們嚴(yán)謹(jǐn)、客觀的科學(xué)探究態(tài)度。此外，教師還應(yīng)鼓勵(lì)學(xué)生主動(dòng)思考，讓學(xué)生運(yùn)用所學(xué)概念和原理，從多角度驗(yàn)證科學(xué)結(jié)論的準(zhǔn)確性和嚴(yán)謹(jǐn)性，并在未來(lái)科學(xué)研究和學(xué)習(xí)中沿襲這種思維模式。

結(jié)束語(yǔ)

綜上所述，在以核心素養(yǎng)為導(dǎo)向的高中物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)中，教師應(yīng)注重對(duì)學(xué)生核心素養(yǎng)的培養(yǎng)過(guò)程。教師不僅要深入挖掘?qū)嶒?yàn)教學(xué)的重要性，更要通過(guò)多樣化的實(shí)驗(yàn)教學(xué)活動(dòng)，發(fā)揮學(xué)生的主體作用。在高中物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)中，教師應(yīng)利用演示實(shí)驗(yàn)活動(dòng)啟發(fā)學(xué)生的科學(xué)思維，利用生活實(shí)驗(yàn)活動(dòng)深化學(xué)生的物理觀念，利用探究實(shí)驗(yàn)活動(dòng)，激勵(lì)學(xué)生自主設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案，引導(dǎo)學(xué)生體驗(yàn)假設(shè)猜想過(guò)程，以促進(jìn)他們物理核心素養(yǎng)的全面發(fā)展。此外，教師應(yīng)關(guān)注學(xué)生的核心素養(yǎng)發(fā)展情況，循序漸進(jìn)地引導(dǎo)他們?cè)诳茖W(xué)探究的過(guò)程中，端正學(xué)習(xí)態(tài)度，讓學(xué)生在全面觀察、推理分析物理實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象和結(jié)果時(shí)，理解和掌握科學(xué)探究的有效方法。

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