基于實驗設計的高中物理核心素養培育

蔡馨萍

摘 要：物理是高中教學的關鍵課程，物理學科的核心素養不僅僅是要讓學生通過學習掌握專業知識和技能，更多的是希望學生能夠通過課堂學習提升自身的綜合能力和素養。物理核心素養體現在以下幾點：一是物理觀念，二是科學思維，三是實驗探究，四是科學態度，五是責任。但是，學生核心素養的培育不能盲目，物理教師需要合理設計實驗環節，并發揮實驗在物理教學中的作用，促進學生的成長和發展。

關鍵詞：實驗設計；高中物理；核心素養

實驗是物理課程中不可或缺的環節，實驗教學不僅可以增強學生對所學知識的理解，也可以提升學生的核心素養。但是，物理教師必須合理設計實驗環節，明確實驗的目標和方向，活躍課堂氛圍，提升學生的實踐能力，培養學生的創新思維，進而提高物理教學質量。

一、實驗設計應遵循的原則

1.科學性原則

高中物理實驗設計不能盲目，必須遵循一定的原則。科學性原則是最基本的原則，也就是要求高中物理實驗設計必須準確，符合高中生的認知規律，這樣才能發揮實驗在教學中的作用。在開展實驗教學的過程中，物理教師必須結合學生的實際情況制定教學方案，堅持以學生為本的實驗設計理念。

2.簡單性原則

高中物理實驗設計的簡單性原則體現在以下幾點：一是實驗的器材要簡單，二是實驗的過程要簡單，三是實驗的結果要簡單。物理實驗設計只有堅持簡單性原則，才能更加明確實驗的重點和方向，降低外部因素對學生學習過程的影響，集中學生的注意力，最終完成實驗。

3.直觀性原則

物理實驗教學的目的就是通過實驗把教材的知識形象化、具體化，增強學生的理解和記憶。實驗過程越直觀，學生的理解難度越低，有效性就越高。

4.安全性原則

安全是實驗的基本前提和保障，在開展物理實驗的過程中，要排除一切安全隱患，保證師生的人身安全。在開展實驗之前，教師必須認真檢查實驗設備，保證實驗設備處在安全的狀態下。

5.創造性原則

物理實驗并不死板，需要創新性。在開展物理實驗的過程中，物理教師可以鼓勵學生大膽創新并大膽嘗試，通過親自動手來感受實驗的過程，激發學生的學習興趣，讓學生感受學習物理學科的樂趣。

二、基于實驗設計的高中物理核心素養培育對策

1.激發學生的學習興趣

興趣是最好的老師，實驗在高中物理學科教學中的重要性不言而喻，但是要想發揮出實驗環節的作用就必須激發學生的學習興趣，提高學生參與實驗的熱情和積極性，這樣才能讓學生真正融入實驗過程中，發揮出學生學習的主體性。實驗的過程實際上就是學生主動探索、發現和總結的過程，最終提高學生的核心素養，促進學生的成長和發展。物理教師在講解全新知識點時，可以引入一些學生感興趣的小實驗，以此來吸引學生的注意力，活躍課堂氛圍。比如，物理教師在講解“自由落體”這一知識點時，可以先準備幾張一百元的人民幣，并將人民幣折疊成方塊狀，然后在距離地面一定的高度拋下人民幣，讓學生用手來抓住下落的人民幣，感受自由落體的過程。小實驗就可以讓知識更加形象生動，緊貼學生的實際生活，激發學生學習的欲望。

很多物理實驗是一個人無法完成的，這就需要教師合理分組，利用分組教學的模式開展實驗環節，小組成員要根據實驗的要求進行分工，提高實驗的效率，進而共同完成實驗。創新是高中生必須具備的能力，而實驗設計正好可以培養學生的創新能力，物理教師可以定期舉辦創新實驗比賽等，增強學生的合作意識，最終培養學生的核心素養。

2.豐富實驗設計的形式

事實上，高中物理實驗設計的形式可以多種多樣。大廳實驗是高中物理實驗設計的形式之一，大廳實驗實際上就是利用學校大廳的空間來擺放一些展板，向學生展示國家前沿實驗，并為學生提供實驗設備，學生可以親自動手嘗試，理解前沿實驗的理念和觀點，開闊眼界，完善自我。操作性實驗是比較常見的實驗設計形式，操作性實驗主要在實驗室進行，學生只有親自感受實驗的過程才能解開物理學科的謎團。在操作性實驗中，物理教師要起到引導作用，給學生適當的指導，還要注重保護學生的人身安全。學生通過操作性實驗獲得的成果可以拿到大廳進行展示，學生之間可以互相交流心得，并取長補短，不斷提高自身的實踐能力和創新能力。開放性實驗是高中物理實驗的大膽嘗試和設計，開放性實驗能夠讓學生走出教材，走進生活實際，屬于物理學科的課外延伸，學生可以大膽創新和嘗試，利用身邊的事物來展開實驗，豐富自身的知識儲備和生活閱歷。雖然高中物理學科非常嚴謹，但是創新也必不可少。雖然開放性實驗鼓勵學生勇于開發，大膽嘗試，但是開發性實驗不能盲目，必須建立在物理知識和理論基礎之上，這樣才能保證實驗的科學性和嚴謹性。

物理是一門理論性和實踐性非常強的課程，而實驗是物理教學的關鍵環節，對學生的專業性和實踐能力有較高的要求。在開展實驗教學之前，必須進行實驗設計，教師可以開展實驗設計，學生同樣可以根據自己所學來設計實驗環節，豐富自己的知識儲備，進而提升自身的物理核心素養。高中物理實驗設計必須遵循一定的原則，不能盲目，這樣才能真正發揮出實驗在物理教學中的作用，提高學生的課堂參與度，進而提高物理課程教學質量。物理實驗形式多種多樣，這就對實驗設計提出了較高的要求，只有保證實驗設計的合理性，才能保證實驗的順利進行。實驗貫穿于物理課程教學全程，不僅可以增強學生對所學知識的理解和記憶，還可以豐富學生的實踐能力和創新能力，提升學生的核心素養，促進學生的成長和發展。

參考文獻：

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