核心素養下高中物理實驗教學的有效策略

韓彥清

物理是一門以實驗為基礎的學科，而實驗能促進學生對物理知識的理解，激發學生的創新思想，增強學生對物質世界奧秘的探究意識，是提高有效教學的重要手段。新的課程標準明確了高中物理的核心素養，其中物理觀念、實驗探究、科學態度與責任、科學思維的培養都與實驗緊密相關。隨著時代的變化與發展，現代教育理念發生了相應的改變。STEM整合教育已成為很多國家的科學教育政策主導和研究熱點。近年來，STEM教育本身也不斷擴展和延伸，讓學生們自己動手完成他們感興趣的、并且和他們生活相關的項目，從過程中學習各種學科以及跨學科的知識，這都是實驗才能達到的學習方式。新時代培養具有較強的科學精神與態度，具有較強實踐探究能力是人才培養的關鍵，作為物理教師應與時俱進，筑牢科學態度與責任，勇于擔當培養新時代創新人才的教育重任，創新情景，優化課堂，設計實驗，讓學生動手動腦，合作探究，大膽質疑，培養科學思維，提高解決實際問題能力。如何有效開展高中物理實驗教學，有以下見解：

一、從視頻實驗和多維動畫實驗中走出來

隨著信息技術在教學中的應用，給傳統教育教學帶來了嶄新的發展，形象、生動、多維動畫、聲像身臨其境的課件深受老師們的喜歡，也激發了學生們課堂興趣，對教學質量的提高起到一定的推進作用。多媒體課件的日新月異也給物理實驗帶來了新的模式，許多試驗都有視頻或模擬動畫，老師們也不愿意在實驗室上課，更喜歡用視頻或動畫模擬代替傳統實驗，學生們也不用到實驗室現場操作、動手實踐，也不存在實驗的安全問題。這樣的實驗教學僅僅是將實驗的過程給學生進行了展示，一切按設定好的結果進行，缺乏學生相互間的合作探究，缺乏實驗中出現問題的分析和思考，更是缺乏實驗動手安裝工程技術環節，以及裝配過程中問題的分析和排除。在電學實驗中經常用到滑動變阻器，盡管通過視頻實驗反復給學生強調接線柱位置，線不能接在滑片上，但在連接實物電路時仍然有許多學生把導線連接到滑片上，只有把學生帶進實驗室，讓他們親自動手裝配，盡管會出現許多錯誤接法，但通過分析、糾正，學生才能理解電路接法錯誤之處。高中物理研究的是物質世界基礎規律，物理概念、物理原理、物理模型都是從實驗中總結出來的，如果學生缺少動手實踐的這一過程，不利于對學生的創新性思維培養。筆者認為傳統實驗是現代實驗無法完全取代的，兩者應該結合，為培養新時代創新人才既要注重過程的獲得，又要緊跟時代的步伐。

二、讓第二課堂活動成為物理實驗比賽的主陣地

第二課堂活動，是對第一課堂學習的延伸、補充、發展，可以豐富學生精神生活，陶冶情操，有助于培養興趣和愛好，發展學生的智能。同時有利于培養學生的自學能力和創造能力，大量的活動要學生自己設計、自己動手、自己檢驗，可以促使學生把動手與動腦、實踐與探索、學習與創造等密切結合起來。本人所在高中每學期的第二課堂活動舉行學生的物理實驗技能比賽，以本學期已完成的實驗為題目庫，各班推薦6名選手代表班級參賽，每2人共同完成一個實驗，每班抽選3個實驗進行比賽。賽前先抽取實驗室簽，然后進入所抽實驗室再抽取課題簽，在相關座位開始實驗;每個實驗室安排14組實驗， 三個實驗室同時進行;一場結束后再交換進入下一個實驗室抽簽進行，直到三個實驗室實驗都完成。最后各班所完成實驗得分相加進行班級間的評比。這樣的競賽活動對各班學生很有吸引力，平常實驗只是本班學生在一起完成，而這樣的平臺卻能和全年級同學競爭，而且代表班級參賽更能調動學生的積極性，對物理實驗的教學本質有很好的促進作用;同時對物理老師也是一種挑戰，提前的實驗器材準備費時費力，比賽中評分更是一種挑戰，我們安排每個實驗室三位評為老師，分工明確，一人負責器材裝配及最后實驗器材的復原考核，一人負責實驗過程的考核，一人負責數據處理及提問環節，由于實驗組數較多，整個考核過程要做到眼明腳快，記憶力超群，方能完成考核工作，這樣的第二課堂既推進了物理實驗的發展，也提高了物理教師的專業水平。

三、借STEM教育東風推動物理實驗教學

STEM是科學（Science）、技術（Technology）、工程（Engineering）和數學（Mathematics）四門學科的簡稱，強調多學科的交叉融合。STEM整合教育已成為很多國家的科學教育政策主導和研究熱點。近年來，STEM教育本身也不斷擴展和延伸，STEAM教育不僅僅是提倡學習學科知識，更提倡的是一種新的教學方式：讓學生們自己動手完成他們感興趣的、并且和他們生活相關的項目，從過程中學習各種學科以及跨學科的知識，提高學生基本的分析和解決實際問題的能力。

物理是一門科學，其原理應用在工業、農業、軍事、航天航海等多種工程技術中，物理實驗的開展本身就是基本工程技術的實踐，也離不開數學知識的運用，更是對小組合作探究的培養和科學素養的潛移默化。物理實驗的開展對創新人才的培養有很重要的推動作用，學校要借STEM教學模式的推廣抓實抓好物理實驗的開展。

總之，在當前高中新課程改革的推動下，培養學生的創新思維，提高學生創新意識和創新能力是新時代的要求，也是物理教學應承擔的光榮使命，而物理實驗教學既能培養學生的動手能力、觀察能力以及合作探究能力，又能把科學、工程、技術和數學等學科有機融合起來，綜合培養創新思維和創新人才，我們有義務也更有責任把高中物理實驗落到實處。