引導自主實驗，提升物理核心素養

王士瑜

高中物理新課標提出要在物理教學中體現學生的主體性，因此教師應該摒棄傳統“填鴨式”的教學方式，應該在教學中引導學生自主進行實驗，從而突出學生在高中物理學習中的主體性，最終提升學生物理核心素養。

一、富有生活性，凸顯知識價值

在高中物理學習中，教師不應機械地講解教材中的內容，而要把物理知識的學習與實際生活聯系起來，只有這樣才能使高中物理教學富有生活性，從而凸顯知識的價值，最終提升學生物理核心素養。

在教授如何利用螺旋測微器和游標卡尺去測量長度一課時，首先我給學生介紹了我們所使用的直分度游標卡尺，我引導學生自主進行利用螺旋測微器和游標卡尺去測量物體長度的實驗，對于被測量物體的選擇要遵循聯系實際生活的原則。學生依據這個原則設計出了利用游標卡尺測量筆蓋的內徑與外徑、運用螺旋測微器測量漆包線的直徑的實驗。在利用游標卡尺測量筆蓋的內徑與外徑時，學生測量出內徑為15mm、外徑為20mm?？吹竭@組測量數據時我發現明顯與實際情況不符，然后我對學生說：“同學們，你們測量出的筆蓋的內徑與外徑是不是有錯誤？”學生回答說：“我們是按照正確的步驟來測量的，測量出的筆蓋內徑與外徑應該是正確的。”我又對學生說：“實際生活中的筆蓋的內徑與外徑大概是多少？”學生聽完我的話之后感覺出了錯誤，然后學生仔細檢查錯誤出在哪個步驟，最后發現是因為游標和主尺的零刻度線沒有對齊。通過這個錯誤，學生深刻地體會到了聯系實際生活的重要性，聯系生活可以反推出實驗中的錯誤。

通過在高中物理實驗中聯系實際生活，使學生體會到了自己所學習的內容與實際生活之間聯系的緊密性，很好地凸顯出高中物理知識的價值。

二、重在創新性，優化步驟環節

在高中物理學習中，僅僅富有生活性是遠遠不夠的，還應該重視實驗的創新，只有不斷地創新才可以優化實驗步驟，最終使實驗更加接近真實的情況。

在探究加速與力、質量的關系時，我引導學生自主進行實驗，學生通過查詢資料設計出了探究加速與力、質量的關系的實驗方案，首先學生開始準備所需要的實驗器材，需要的實驗器材有打點計時器、小車、紙帶、一端帶滑輪的長木板、砝碼、鉤碼、細線、水平實驗臺、刻度尺、天平，學生很快準備好了所有的實驗器材。一開始學生把一端帶滑輪的長木板水平放置，然后我引導學生說：“小車與一端帶滑輪的長木板之間是不是有摩擦力？”學生聽完我的話之后連連點頭，然后討論應該如何平衡摩擦力，最后學生想到將一端帶滑輪的長木板傾斜一定的角度，經過受力分析之后確定傾斜的角度大小為arctanμ。經過這一步驟的優化，實驗變得更加嚴謹。然后我問學生：“同學們，繩子的拉力等于鉤碼的重量嗎？”學生回答說：“繩子的拉力不等于鉤碼的重量，因為鉤碼有向下的加速度，繩子的拉力小于鉤碼的重力?！薄巴瑢W們回答得非常正確?！蔽夜膭畹馈Ｈ缓蠼又M行實驗，后來發現實驗結果的誤差還是比較大，學生經過仔細的檢查之后還是沒有發現錯誤出在哪里，然后我提示道：“同學們，鉤碼的重力可以近似等于繩子的拉力嗎？”聽完了我的話之后學生進行了仔細的分析，最后得出了結論，當砝碼的質量遠遠小于小車的質量時鉤碼的重力可以近似等于繩子的拉力。然后學生換了質量更大的小車，對實驗進行了創新，從而優化步驟環節。這次的實驗結果已經非常接近理論上的結果了。

通過在探究加速與力、質量的關系實驗中不斷進行創新，對實驗的步驟環節進行改進，從而使實驗的誤差在合理范圍內通過對實驗的不斷創新與改進，從而提升學生的物理核心素養。

三、強化合作性，滲透團隊精神

在高中物理教學中，教師應考慮到每個學生的優缺點，把有互補性的學生分到同一個小組中，強化在物理實驗中的合作性，通過合作提升學生的課堂效率，同時滲透團隊精神。

在教授離心運動時，我引導學生自主設計探究離心運動的軌跡實驗。我首先把學生分成幾個實驗小組，進行合作實驗，每個小組中要有不同特長的學生，例如每個小組中要有動手能力強的、思維能力強的、搜集資料能力強的。首先我讓每個小組中負責搜集資料的學生搜集實驗資料，自主設計出可行的實驗方案，學生很快設計出了自己的實驗方案。然后學生開始準備實驗器材，需要的實驗器材有圖釘、剪刀、小銅球、白紙、油漆、線，在學生準備好實驗器材之后便正式開始了實驗，第一步先把白紙平整地粘在課桌上。然后第一步把紙的中心固定好圖釘。第三步用線把圖釘與小銅球系起來，然后把小銅球放在油漆里面涮一下。第四步，把線拉緊并且給小球一個切線方向的力，這時小銅球開始做圓周運動。最后一步用剪刀把線剪斷，這時小銅球在紙上留下了做離心運動的軌跡。每個小組的學生分別負責不同的工作，同學合作進行實驗，最后終于得到了離心運動的軌跡。

通過在實驗中合作學習，學生強化了同學之間的合作，在合作實驗的過程中，不僅增強了學生之間的友誼，還提升了學生的團隊精神。

總之，在高中物理教學中，教師應積極引導學生自主進行實驗，學生通過自主實驗可以有效地提升學生的物理實驗能力，從而提升學生的物理核心素養。

編輯 馮志強