基于核心素養的高中物理實驗教學的創新與實踐研究

薛曉文

【內容摘要】高中的物理課程是一門理論與實踐相結合的學科，實驗是物理教學的基礎，并且在《物理課程標準》里也指出了物理課程應該以培養學生的物理核心素養為主。針對于物理學科教學來說，只有讓學生通過物理實驗才能與理論知識相結合，但是由于一些高中物理教學工作者的應試教育思想根深蒂固，所以導致了高中物理實踐課程被忽略、學生實踐基礎薄弱的現象發生，對學生的成績以及科學素養的提升有著重要的影響，本文將在核心素養培養下的高中物理實驗教學創新方向進行研究分析。

【關鍵詞】核心素養 高中物理 實驗教學 創新研究

高中物理學科的核心素養主要是針對物理觀念以及科學實驗探究和責任觀的培養，對高中物理實踐教學的改革和創新，既能夠加強高中物理學科的實驗性特征，又能培養學生的物理核心素養[1]。本文主要針對當下物理實踐教學方面存在的一些問題進行研究，并給出一些建議，以期望高中物理實踐教學能夠突出時代的先進性，并且達到以學生為主體的教學理念，以下是一些建議分享。

一、經驗借鑒

1.培養學生對于物理實驗創新課堂的興趣

物理教學始終要以物理實驗為教學支撐，有趣的實驗過程能夠激發學生的創造力和想象力，并轉化為探索自然與科學的動力，學生親手操作能夠培養他們的物理技能以及實踐操作技能，除此之外，擁有物理實踐經驗能夠讓學生了解科學、探索科學，提高學生的整體素養。

1.1設計創新趣味性的課堂實驗教學過程

基于自主課堂的前提之下，在引入新課學習時，教師應該開展一些具有趣味性的創新演示實驗，以創新實驗激發學生的學習探究欲望，例如在用抓鈔票的方式進行自由落體實驗時，第一張鈔票折成紙團從一定高度自由落下，讓學生在下面只用兩只手指接下，增加課堂的趣味性氛圍，利用“巧勁拉書”的原理開展超重失重規律課程的教學，先讓兩個力氣較大的男生去拉兩本一頁頁疊在一起的物理書，會發現怎樣都沒有辦法拉開，再讓一個女生去拉并告訴她從最低的地方上拋，等拋到最高點時，再抓住書邊緣就可以輕輕拉開的技巧，這是利用了完全失重的物理原理，這些創新性的實驗生動而又真實，能激發起學生們的求知欲望。

1.2自主課堂下，讓學生學會自己動手

高中物理實驗基本上不需要很多實驗器材，主要是靠學生的雙手進行實驗，例如在證明作用力與反作用力大小相同這一物理原理時，可讓學生用雙手的手指進行正對接觸并雙向用力來進行實驗，或者用手指并攏來觀測遠處的日光燈照明光線的照射現象，通過這些動手實驗讓學生對物理知識加深理解，并且感受到了物理實驗的樂趣。

1.3開設選修課程，拓寬學生知識面

開設選修課程，例如《玩具中的物理》，這一門選修課程從不同的角度介紹了生活中的物理學，包含，力學電學以及光學等各個部分，如從力矩的角度解釋了不倒翁的原理，又如從流體力學角度解釋了飛機和風箏飛翔的原理。使用各種玩具進行實驗教學，探索其中存在的物理原理，有利于促進學生學習的主動性，并培養核心素養。

1.4舉辦創新趣味性物理實驗比賽

舉辦比賽能讓學生們學習從提出問題-假設-實踐-分析總結-交流的過程，例如“雞蛋撞月球大賽”“紙橋制作與承重比賽”等，這些比賽能夠鍛煉動手能力以及團隊協作能力，促進探究科學思想的精神，加強科學核心素養的培養。

2.提高教師自身修養與創新教學能力

在物理實踐教學的過程當中，教師首先要對物理教學的重要性有充分的認識，其次要能夠利用教學資源和實際情況設計出具有創新性的教學實驗，引導學生進行開放性的實驗創新設計，教師主導開放性實驗課程能夠促進學生的創新意識以及實踐能力大大提升。

3.開設多種類型實驗室

3.1大廳實驗室

在學校的大廳設計關于物理實驗的展板，并在大廳內擺放學生可以手動操作的實驗器材及裝置，激發學生的動手潛能，讓學生明白實驗對于探究科學的重要性。

3.2可操作性實驗

操作性的實驗室屬于創新實驗室，主要是為了引導學生對于物理知識進行掌握，培養初步的科學素養。一些實驗，學生沒有辦法通過簡單的閱讀或者思考理解其中的物理概念，而學生對此產生了濃厚的探究興趣，需要教師帶領學生進行實驗，而有些演示過程無法在大廳實驗室完成，所以就需要在可操作性試驗室進行，教師不僅可以現場指導，還可以保護物理實驗器材，也可以針對參加物理競賽的學生開設實驗。

3.3開放性的實驗

這是創新實驗室的重要部分，致力于讓學生們通過動手操作去培養科學素養以及創新能力。創建創新實驗室的目的主要是為了培養學生的發現問題能力、想象思考能力以及創新能力。

二、實踐教學成果

1.讓物理創新實驗設計比賽持續開展

物理實驗的創新設計比賽能夠激發學生探索科學的強烈欲望，在校園內形成濃厚的科技探索氛圍。

2.創辦校園文化科技長廊

能夠向學生們介紹最經典的物理實驗知識，拓寬學生的知識面，激發探索科學的欲望并且提升學校的影響力。

3.開放性實驗的主要學習內容

3.1自由落體實驗

自由落體實驗主要是探究自由落體的運動規律，而在探究這個原理之外，還增設了許多子課題，例如如何精準測量重力加速度、緯度與重力加速度之間存在的關系、對重力的研究測量方法等等。

3.2太陽能與新能源

太陽能利用的子課題還有，太陽能發電塔的建造、如何太陽能發電效率、發電技術研究與探測等[2]。新能源利用的子課題包括：如何利用太陽能發動斯特林熱機、風力發電機的制作方法、太陽能照明以及LED照明技術、利用聲音制冷的技術等。

3.3模塊機器人、自動控制學習

自動控制課程可和創新發明課程相結合，要求進行簡單的電路設計實現自動控制的原理，如防盜系統應用控制，感應燈控制等。模塊機器人能夠利用樂高制作參加機器人大賽，也可以獨立設計機器人，將機器人模塊化并由小組分模塊設計，最終制作出完整的機器人，此項目主要是考慮團隊的協作能力與合作能力。

3.4電磁波學習

電磁波的分支課程還包括：電磁波的測量方法、電磁波對生物有何影響以及天線的研究與設計等方面，還可以進行輻射方面的研究，例如核輻射、電子輻射等。

4.建立基于自主課堂的物理創新實驗方法

利用一系列方法進行物理實驗課堂的創新實踐，例如知識交集法以及列舉法和找不足等方法，“知識交集法”主要是對于有關聯的理論知識以及實踐過程進行創新設計，列舉法主要是列舉出不足的地方并提出解決的方案。

5.促進科學素養向基本核心素養轉變

核心素養的轉變主要是體現在學生的實踐操作能力以及創新能力的提升，不僅如此，學生的團隊協作能力與學習能力也得到了提升，能力與責任心越來越強，符合核心素養的培養方案[3]。

結束語

雖然對于高中物理實驗課程有了改進的方案，但是教育終究是以學生為主的，還需要去思考什么東西才能讓學生受益終生，只有在這個問題的方向去繼續鉆研，才能讓學生成為全面發展的人才，促進素質核心教育的發展，學生對于開放實驗的探究，對于創新實驗室完善尤為重要，學生將自己的學習包逐漸擴大，形成自己的學習包，這樣才能不斷的進行創新，讓學生打造自己的創新實驗室，這樣學生才能在實踐過程中形成學科核心素養，成為全面型人才。

【參考文獻】

[1]李寶才.基于核心素養的高中物理教學初探[J].考試周刊，2017（79）：161.

[2]歐陽義忠.基于核心素養下的高中物理實驗教學開展思路[J].考試周刊，2017（104）：147.

[3]黃群峰.基于核心素養的高中物理實驗教學及優化途徑分析[J].新課程（中學），2017（10）253.

（作者單位：陜西渭南高級中學）