落實物理實驗教學 提高學生核心素養

趙文平

(江蘇省睢寧縣李集中學 221221)

物理新課標強調，物理是一門實驗學科，實驗教學在物理教學中起著至關重要的作用，沒有實驗的物理教學，根本就不能稱為物理教學.在高中物理教學的過程中，不斷運用學生實驗、演示實驗、用傳感器和計算機進行實驗等等，讓實驗充分貫穿整個物理教學，以此提高學生的物理核心素養.

一、高中物理實驗教學現狀

高中物理實驗教學，普遍存在能省則省的情況，需要到實驗室的定量實驗，簡化為幾個學生代表在講臺做，其他學生當觀眾的實驗；一些定性實驗或者演示實驗，簡化為教師描述，學生想象的實驗；教材要求簡單“做一做”的實驗性活動，簡化為直接無視它的存在……造成這種情況的原因有很多，器材不全、學習時間緊張、考試導向等等，但關鍵還是物理教師的理念，不能充分認識到物理實驗對于學生物理學習根本性的意義和作用.

二、借助物理實驗提高核心素養的路徑

1.激發物理興趣

樂學善學，是學生核心素養的要求之一，但興趣是最好的老師，古代先賢大教育家孔子說:“知之者不如好之者，好之者不如樂之者.”沒有興趣的教育，是枯燥無味的，甚至是令人反感的.興趣是是從內心里激發的一種情愫，能夠讓物理學習精力更集中、探索更主動積極.

比如在《摩擦力》一節，筆者首先播放推一輛拋錨的小汽車的視頻，車輛靜止的時候是3個人很費力地推，等到車輛開始往前運動后，1個人就輕松地推著往前走了.我問學生這種情況你注意到過嗎？說明了什么？然后我把學生放書的收納箱搬到講臺和走道上，讓學生都親自推一推感受，然后再給每一個小組一個彈簧測力計和木塊，讓學生在課桌上水平拉動，看看測力計有何變化，進而得出最大靜摩擦力Fmax與滑動摩擦力的關系.這種隨地取材的小實驗，活躍了課堂氛圍，激發起學生強烈的物理學習興趣.

2.提高動手能力

一直以來培養學生的動手能力都是我國教育的短板，也是制約我國教育讓知識走向實用的瓶頸.物理教學與其他文科類學科有著顯著的區別就是在動手能力的培養上，這也是物理學習的核心內容.單純的閱讀與做題，只是淺層次的學習，這就要求培養學生動手實驗的能力，通過實驗，讓學生敢于動手、學會動手，以此促進學生深層次的物理學習.

比如在學習“滑動摩擦力”這一知識點的時候，為了證明影響滑動摩擦力的因素，我讓學生自己設計一下實驗，并親自拉一拉.學生親自動手設計，記錄數據，把一塊鉛塊放在木塊、玻璃、水泥地、棉布等上拉動，又把不同重量的鉛塊在同一個材質的平面上拉動，進而證明了滑動摩擦力與壓力、相互接觸的物體的材料、接觸面的粗糙程度等因素有關，驗證了滑動摩擦力的公式F=μFN.再如圖3.3-7自行車的滾動軸承的安裝，以促進學生動手能力驗證滑動摩擦力的生活運用.有的學生經常用生活中的廢棄物自制簡易的實驗器材，更鍛煉了學生的動手能力.

3.促進合作意識

學生進行的物理實驗往往以分組實驗居多，一是物理實驗器材所限，二是很多的物理實驗需要多個人合作.高中物理實驗需要事先制定實驗計劃和步驟，實驗的過程需要觀察、記錄、討論、評價、總結、反思，這就需要多個學生配合，分工明確的完成實驗.合作意識是以后工作的重要素養，沒有合作意識的人很難有更廣闊的發展空間.

比如物理實驗《探究小車速度隨時間變化的規律》一節課，就需要多人合作進行.有同學負責設計實驗步驟，有人同學負責設計表格，有同學負責安裝打點計時器，有同學負責啟動計時器，有同學負責讀數，有同學負責記錄表格，還有同學在坐標軸上標記，作出小車運動的v-t圖像……對于實驗出現的問題展開討論，總結實驗得出的規律.這些忙而不亂、各司其職的合作，無疑訓練了學生配合意識，有利于合作意識的養成.

4.培養探究精神

探究精神，是學生核心素養之一，通過物理實驗教學，促進學生主動思考問題.為什么會出現這種現象?出現這種現象說明了什么？有沒有更好的實驗方法？如果實驗器材變化了會怎么樣？……在實驗的過程中和實驗之后，在物理老師的引導下，學生進行發散性思維，多角度思考，不斷培養學生的探究精神.

比如在《探究加速度與力、質量的關系》一節實驗課上，雖然已經知道了力的大小以及質量的大小對于加速度大小的影響，但是需要進一步明確它們之間的定量關系，就需要學生動手再進行探究性的實驗.學生可以依據課本提示，設計加速度a與力F的坐標系，同樣再同樣設計加速度a與質量m的坐標系，結合前面所學習的加速度的相關知識，制定一套實驗方案，進行假設并作驗證.這種對問題的探究精神，神奇而又充滿了誘惑，不斷地鼓勵學生勇敢假設并實驗，偉大的物理學家也許就在他們中間誕生了.

5.造就科學態度

科學精神，是學生的核心素養之一.讓學生養成科學的態度，是物理教學的重要內容，尤其是物理實驗教學的核心內容.高中物理實驗教學，雖然不需要讓學生提出新的學說，發現新的定律.通過實驗主要讓學生驗證一些假設，或者否定一種認知，關鍵是要造就學生一種科學的嚴謹態度.

物理中的學說有的已經被驗證，但還有不少學說只是處于假說階段，有待于驗證或者否定.伽利略的“理想實驗”、引力波的性質等等都還需要更為科學的態度去證實.諾貝爾物理學獎獲得者丁肇中說:“實驗可以推翻理論，而理論永遠無法推翻實驗.”以嚴謹的態度進行物理實驗，這就是科學的態度.

總之，實驗教學是物理教學的核心內容，核心素養包含內容豐富，通過實驗教學，讓學生的手、眼、腦在課堂上動起來.把物理實驗落到實處，寧可慢一點也要給學生實驗的時間，寧可少講一點也要給學生觀察、思考的機會，如此，學生的物理學科素養的提高必將指日可待了.