核心素養理念下高中物理實驗教學優化策略

周新峰

摘要：隨著新高考的實施，物理成為高考中理科生的必選學科，學好物理對決勝高考有非常重要的作用。因此，對于教師來說，提高物理課堂教學效率顯得尤為重要。而物理實驗可以揭示物理現象的本質，找出事物發展變化的規律。實驗不僅可以加深學生對物理概念、規律的全面認識和理解，還可以培養學生的動手、動腦的能力。

關鍵詞：核心素養;實驗教學;物理實驗

高中物理一直是高中課程中的重點和難點，也是高中學生傾注心血和精力較多的一門學科。若想學好高中物理并非一件易事，它需要很強的理解能力和分析以及推理能力，實驗教學的加入很大程度上幫助了學生通過實驗現象，加深了對抽象定律、定理的理解。但在實際學習過程中，受高考壓力、時間緊迫以及實驗操作的不便利性等因素影響，造成學生無法在有需要的時候通過實驗來解決問題，這就要求教師在實際課堂教學中，增加實驗內容的引入以及將物理實驗與課堂教學相結合，與生活實際應用相結合，靈活運用實驗教學方式，提高物理教學質量，促進學生學科核心素養的培育。

一、物理演示實驗培養學生物理核心素養策略

（一）生動創設實驗情景，激發學生學習興趣

實驗相較于其他的物理知識來說，具有一定的吸引力，如何運用實驗來引導學生對知識進行積極探究是教師思考的重點問題。生動有趣的實驗情境在一定程度上可以激發學生的學習興趣，調動學生的實驗熱情，進行主動探究，為培養學生科學思維奠定基礎。例如：在進行人教版高中物理必修一《第三章相互作用——力》中“力的分解”演示實驗時，教師為了讓學生對力分解有一個直觀的印象，可以組織實驗，結合學生生活中常見的物體為學生營造一個生活實驗情境。首先準備實驗器材：橡皮筋、鉛筆、重物（石子、水果等）。教師利用這些實物，來設計實驗;其次教師用自己的手掌、橡皮筋、鉛筆、重物來構建成一個“三角支架”，讓學生通過這種形態來感知什么是力的分解，結合直觀實驗，導出力的分解示意圖。整個實驗雖然很小，但是卻實現了學習激趣，引導學生自主探究的作用，更加容易理解力的分解，提高實驗教學效率。

（二）利用實驗理解抽象概念，構建直觀模型

物理知識相對抽象、概括，很多學生對其中內容缺少直觀感知，理解可能過于表層，并沒有認識知識的本質。基于此，教師利用演示實驗，將抽象的知識直觀形象化，不但講解相關知識，同時構建了直觀模型，符合學生的思維發展，更易理解與掌握。例如：在進行人教版高中物理必修三《電場強度》教學時，首先提出問題“帶電的小球在電場中不同位置，和帶不同電量的小球在電場同一位置時，帶電小球所受到的作用力的大小和電荷量的關系？”但是很多學生對于看不見摸不著的電場，缺少理解與認識，這時就可以組織實驗，讓學生可以直觀地感受什么是電場，具體實驗：準備蓖麻油，然后在上面均勻地撒上一層發屑，利用電來觀看實驗現象，可以發現發屑按照電場的方向排列，不但直觀地感受到電場的存在，同時也顯示出電場線的分布情況，理解了什么是電場線，在大腦中構建了電場模型，有利于常生科學思維的培養。

（三）創新使用實驗器材，培養科學態度

演示實驗的基礎是實驗器材，在一定程度上也會對實驗效果產生影響，因此實驗器材的選擇與應用有著重要的作用。來源簡單、精確度高、符合學生認知與生活經驗的實驗器材更易吸引學生。教師結合實驗創新器材，例如采用生活實物作為器材進行實驗，不但可以拉近物理與生活間的距離，同時也培養了科學態度。采用生活化的實驗器材，體現了“從生活到物理，從物理到社會”的課程改革理念，活用生活品做趣味性實驗，可以更好地調動學生的探知欲，學生可以從生活經驗中直接了解物理知識。例如，人教版高中物理必修一第四章《運動和力的關系》有關牛頓第一定律實驗，教師就設計了“杯子里的雞蛋”演示實驗。具體步驟是：將一張卡片蓋在水杯上，把戒指放在卡片上，再把雞蛋豎在戒指上。“請同學們想一想，如果現在將卡片抽出來，雞蛋會發生什么？”激發學生猜想與預測，培養學生科學態度。

二、分組實驗培養學生物理核心素養策略

（一）親身體驗實驗探究，培養科學探究能力

學生分組實驗，可以充分調動學生身體與思維，帶給學生最強烈、真實的體驗。要求學生親自設計、收集資料、記錄、論證等，不斷地探究與分析，有利于學生科學探究能力的培養。例如：人教版高中物理必修三第十二章《實驗：電池電動勢和內阻的測量》結合上課學過的結閉合電路的歐姆定律，要求學生進行實驗設計，自主設計和制定實驗方案，可以結合伏安法、安阻法、伏阻法等來制定。當然教師需要提前對實驗的注意事項進行提醒，由于干電池的內阻較小，要預防短路，否則會損壞電表和電池;控制通電時間等，培養學生實驗安全意識。結合實驗得出實驗數據，采用代數法測出電池的電動勢和內阻，或由歐姆定律制定U-I圖像，求出電池的電動勢和內阻。讓學生親身經歷實驗的整個過程，培養學生探究、思維能力。最后組織學生反思評估實驗，引導學生培養嚴謹的科學態度。

（二）注重關注實驗反思，培養學生科學態度

教師組織分組實驗還需要重視實事求是科學態度的培養，以真實、理性、嚴謹的科學態度，來進行實驗。教師組織實驗教學后，還要引導學生進行回顧與反思，以實驗結果進行分析，探究解決問題的原因。培養學生在實驗時，排除外在因素，嚴謹實驗的科學態度。例如：在進行人教版高中物理必修一《牛頓第二定律》學習時，需要平衡摩擦力，這是探究第二定律的重要步驟，但是很多學生卻存在忽略的現象，因此實驗結果與理論知識之間的存在較大的差異。基于這種情況下，教師需要引領學生找到原因，有意識地激發學生的注意力。僅是將實驗作為學習任務展開教學與完成實驗，是遠遠不能發揮實驗效果的，在實驗過后進行反思與歸納，讓學生體會實驗過程中要嚴謹、認真、做好每一個實驗步驟，培養學生認真嚴謹的科學態度。

總之，教師在教學過程中，要將課堂教學交由學生來完成，能夠有效鍛煉學生的主動思考、觀察感知、語言表達以及發散思維能力，促進學生物理思維的深度拓展，有效促進學生學科核心素養的培育。

參考文獻：

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