高中物理實驗教學如何培養學生核心素養

根據筆者觀察，當前階段的高中物理實驗教學主要存在以下幾方面的問題。1.學生對實驗的參與較為片面，往往只是參與了實際操作環節，對于問題的提出、實驗的設計和實驗結果的計算和得出的結論都沒有完整地落實。2.學生在進行物理實驗的過程中缺乏團隊合作的意識，往往只是一個學生做，幾個學生看，沒有讓所有的學生都參與到實驗的操作過程中。3.實驗教學模式比較單一，往往只是教師的課堂演示和在物理實驗室進行幾次操作，沒有把物理實驗的精神帶入到生活中。對于以上問題，筆者認為需要探究物理實驗教學的多樣化模式，改善物理實驗的組織方法，應用多種資源和途徑幫助學生通過物理實驗學習和理解物理知識，從而更好地培養學生的專業素養和核心素養。

一、利用多媒體演示實驗

在物理實驗教學中，由于許多實驗所需要的器材多樣且步驟繁多，因此學生進行自主實驗操作較為困難。這時，可以用一個模擬仿真的多媒體演示實驗來展示實驗過程，讓學生能夠跟隨模擬演示的步驟探究物理問題。多媒體演示實驗的應用，可以幫助學生理解實驗研究的步驟和過程，讓學生盡量跟隨多媒體演示進行實驗探究。

例如，在進行“打點計時器”實驗操作的過程中，首先需要幫助學生理解打點計時器的相關知識，如打點計時器的種類、結構、操作方法和使用原理等。在實驗操作之前，可以通過多媒體演示來多方面展示打點計時器的結構組成，這里主要使用的是電磁打點計時器。通過多媒體展示電磁打點計時器的圖片，并用線條指出不同的零部件，要求學生通過看書辨認出零部件的名稱并簡述它的工作原理。接下來引導學生利用多媒體進行一次模擬打點計時器測量速度的過程。首先進行實驗設計。在多媒體上顯示出電磁打點計時器、紙帶、刻度尺、導線等。多媒體通過模擬自動化操作在紙帶上打出了一系列的點，并顯示各個點之間的距離。隨后要求學生通過模擬系統展示出的數據描畫圖像，隨后通過觀察圖像找出相關規律。通過這一多媒體展示模擬電磁打點計時器的實驗過程，使學生更加形象地了解了打點計時器的使用方法，也熟悉了物理實驗的完整步驟。在模擬實驗的過程中，加強了與學生之間的互動和溝通，通過引導學生猜測接下來的步驟以及得出的結論吸引學生的注意力，提高了學生的學習積極性。

二、通過小組合作探究進行實際實驗操作

物理實驗的目的在于提高學生的實際操作能力和利用實驗進行物理探究的能力。因此，教師必須要通過引導學生進行實際的物理實驗操作幫助學生提高動手能力，使學生真正體會到物理實驗所要求的精確度和探究精神。然而，在物理實驗探究的過程中，學生往往不能實現人人參與，很多學生都持觀望的態度，沒有積極地參與到實驗的過程中。筆者認為可以通過采用小組合作探究的方式在小組中分配任務，以此實現對所有學生積極性的調動。

在小組合作實驗過程中，教師需要通過認命小組長的方式使小組長組織組內成員進行合作探究。擔任小組長的學生往往需要物理基礎較好，能夠完整地理解實驗步驟和過程，并掌控好實驗節奏。小組長需要通過合理地評估組內成員的物理水平給他們安排適當的任務，然后通過合作完成整個物理實驗。例如，在進行打點計時器的物理實驗操作中，筆者將班級學生分為十個小組，每個小組五位成員，然后認命十個小組長進行物理實驗。小組成員需要共同填寫并完成物理實驗記錄表，然后教師再對十個小組的物理實驗過程進行評比。這五個成員需要分別擔任實驗步驟設計、打點計時器操作、數據記錄、完成實驗表等實驗任務，教師通過觀察小組之中成員完成任務的情況對小組成績進行綜合評估。這種小組評比的方式不僅能夠充分激發學生的競爭欲，讓學生能夠認真完成實驗探究任務，還能夠鍛煉學生的實驗組織能力、動手能力和團隊合作能力等核心素養。

三、將物理實驗生活化

對于學生來說，物理實驗都非常高端，只有在實驗室才能完成，因此學生對物理實驗探究的機會較少，這其中一個根本的原因在于學生沒有理解物理實驗與我們生活的聯系，沒有將物理實驗生活化。因此，在教學過程中要通過鼓勵學生利用生活中的簡單儀器進行物理實驗的簡單模擬，以此體會物理的樂趣，這樣不需要使用復雜的實驗儀器就可以體會到物理的原理，何樂而不為？

例如，在學習“物體掉落的速度和什么因素有關”時，就可以引導學生進行簡單的物理小實驗。我們都知道比薩斜塔的實驗，那么今天就在課堂上用簡單的兩個物體來驗證一下，物體掉落的速度究竟和質量是否相關。我們利用一支粉筆和一個橡皮擦來讓它們從相同的高度落下，大家能夠觀察到它們幾乎是同時掉落在地上。但是我們利用一張紙和一個橡皮擦會發現橡皮擦的掉落速度快。這其中究竟蘊含怎么樣的物理知識，又為什么會出現這種現象呢？通過接下來的學習就可以清楚地學習到了。

以上就是筆者對于物理實驗中相關問題進行的教學探討，主要針對物理實驗教學存在的相關問題，利用多媒體模擬教學、小組合作實驗和物理實驗生活化，以此促使學生將物理實驗充分貫徹到物理學習過程中，從而提高學生的核心素養。