核心素養導向下的高中物理實驗教學

郭耀蔚

(江蘇省南通市海門實驗學校 226100)

物理知識大多是以實驗為基礎的，對于物理實驗教學教師多采用講授的方式，學生死記硬背實驗步驟、結論，這樣的教學形式使學生很難掌握相關的物理知識，遏制了學生思維能力和探究能力的發展.新課標明確指出要通過課堂教學，提升學生的核心素養，實驗教學給學生提供了動手動腦的機會，因此教師引導學生在“動”中“懂”知識，有“動”才有“思”，核心素養導向下的物理實驗教學在增強學生學習興趣的同時，更好地培養了學生的學習素養，提升學生的思維能力和創造力.

一、創設實驗情境，培養思維能力

物理學科的核心素養之一是要培養學生科學思維，教師可以為學生創設一些生動、形象的實驗情境，使學生在趣味情境的激發下產生積極、主動的思維需求，這樣學生就會加入到實驗中經歷自主思考、分析的思維過程，正是在這種活躍的學習氛圍中，學生的學習積極性被最大限度地激發出來，既讓學生收獲了學習中的喜悅，更有效地培養了學生的思維能力.

如在教學《共點力的平衡》一課時，教師拿出一根細繩和一個鉤碼，用細繩拉住鉤碼后，讓學生分析鉤碼的受力，并要求說出特點.由于這個內容學生在初中階段就接觸過，學生很容易回答：鉤碼受兩個力作用，這兩個力是平衡力，具有大小相等，方向相反的特點.教師為了后面教學內容補充到：且二者在同一平面內.接著教師又拿出三根繩子，在學生的見證下把三根繩子打了一個結，這時教師提出要求：讓結點保持靜止時三個繩子的力具有什么特點，實際操作一下.學生都很踴躍的報名，教師順勢抽取了三個學生，三個學生嘗試著各個方向，調整拉繩子的力度，其他學生也積極動腦、主動參與，也對三個參與的學生給出指導、建議，課堂在學生的全員參與下氛圍一下就高漲了起來，當結點靜止不動時教師讓三個學生保持住，并讓三個學生談此時的體會，學生同時提出：拉繩子的力是沿著繩子的.其他同學從自己的角度提出：三根繩子在一個平面內.教師對學生的回答給出了肯定，學生的臉上呈現出了成功的喜悅.

以核心素養為導向，教師為學生創設實驗情境，讓學生在趣味中有了動腦思考的思維過程，不僅有效的培養了學生的思維能力，更助力了核心素養下的高中物理實驗教學，基于情境下的物理實驗引入，啟發學生基于實際問題的深入思考，引領學生以物理的思維分析現實問題，并建立物理模型，解決物理問題，最終在長期的實踐與訓練中，促進學生物理創新與實踐能力的進階提升.

二、創設實驗問題，培養探究能力

物理與人們的生活有著密不可分的關系，有很多實驗可以從學生身邊生活提取到.在核心素養導向下教師可以為學生創設生活實驗問題，由于身邊的問題學生在平時沒有在意，但一旦在物理課堂中提出，學生就會表現出濃厚的探究熱情，自然會在問題的引導下積極主動的分析、思考，投身到實驗問題的解決中，最大限度地培養了學生的探究能力.

如在教學《牛頓第三定律》一課時，教師首先向學生提出了身邊生活實驗問題：你用手擊打幾下課桌，你會有什么體會？由于平時學生也會有這樣的動作，所以學生毫不猶豫的提出手會疼.教師追問：為什么呢？教師接著提出：當你用力打排球時，你會看到什么？感受到什么？這個問題在學生的生活中也經常遇到，因此學生回答：用力過猛的話手會被排球震疼，排球會被手打出去.教師引導學生：你的手受到了排球給的力，排球也受到了你的手給的力.那么這兩個力是怎樣的關系呢？教師拿出事先準備好的彈簧秤，讓學生利用彈簧秤來探究兩個相互作用的力的關系.由于教師在前面用生活實驗問題做好了鋪墊，這就更激發學生的探究熱情，學生先思考、分析如何操作，課堂一下就火熱了起來.學生把兩個彈簧秤勾在一起，然后分別讀取示數，經過一番探究，再結合兩個彈簧秤的示數總是相等的，學生得出結論：兩個力總是大小相等，方向相反.這時教師提出了牛頓第三定律，在生活實驗問題的鋪墊下很順利地進入了本節課的學習.

教師向學生提出生活實驗問題，使學生在生活實驗問題的引導下能夠主動地參與到學習中，積極分析、探究問題，不僅活躍了課堂教學，還有效地培養了學生的探究能力.探究能力是學生學習物理知識技能、解決物理問題的一個重要方法與策略，這項能力需要教師在教學過程中啟發學生善于結合教師提供的生活情境、實驗雛形進行分析，學會發現問題、提出問題、分析問題、探究問題、解決問題等，在深入的綜合實踐過程中實現探究能力的循序漸進.

三、搭建實驗平臺，增強合作精神

在核心素養導向下的物理實驗教學過程，要充分體現學生的實驗參與度，基于此，教師可以為學生搭建實驗平臺，讓學生能夠自由設計實驗、交流、合作完成實驗，在設計、操作的過程中，能夠促進學生開動腦筋積極思考，為學生提供了合作交流的機會，正是在熱烈的討論、充分的交流中，學生有了思維的碰撞、求同存異，同時也增強了學生的合作團隊精神，如在教學《重力和彈力》一課時，在講述到物體重心環節部分，教師就為學生搭建了實驗平臺，讓學生自由設計、交流合作完成測定物體的重心位置的實驗.教師為學生準備了一些實驗用品：帶有尖尖的底座、一根一端貼有一小塊橡皮泥的鉛筆.實驗要求是：確定鉛筆的作用點——重心的位置.學生拿到物品后，開始針對實驗要求進行思考，接著就和其他學生進行討論、交流，有學生就提出了要想找到鉛筆的重心位置，可以從鉛筆受力的角度考慮二力平衡：鉛筆受到重力作用和底座尖端對它的支持力的作用.這時有學生就提出：如果能夠讓鉛筆穩穩的呆在底座上，那么鉛筆的作用點——重心的位置就確定了.還有學生提出：由于鉛筆的一端貼有橡皮泥，因此重心的位置應當更靠近橡皮泥的這邊.在討論、交流中明確了實驗目標后學生開始動手操作起來，學生一次次的改變著鉛筆放在底座尖端的位置，最終當學生小心翼翼的把鉛筆放在尖端時鉛筆沒有掉下來，學生很興奮：找到了，找到了.最后教師讓學生在班級范圍內交流實驗過程，這樣學生對物體的重心位置的尋找有了更深的認識.

教師為學生設計實驗平臺，讓學生有了自由的設計、交流、合作的機會，正是在這個過程中，學生的思維得到了拓展，更主要的是有效的增強了學生的合作精神，營造出了濃厚的課堂氛圍.

四、豐富實踐實驗，培養責任擔當

在實踐中深入實驗活動，一方面可以豐富學生的課余生活，將高中的學生生活與學生的社會實踐勞動等融合在一起；另一方面，也可以對接學生課堂學習的知識與技能，達到學以致用的效果.為此，結合教學實際，為高中學生提供豐富的實踐性的實驗活動，其效果將遠遠大于筆紙化的常態訓練.

比如：隨著信息技術的飛速發展，手機已經成為學生現實生活中的必備生活、學習、娛樂工具，而手機的更新換代、新舊置換也是一種常態現象，據權威部門統計，我們公民手機置換平均18個月換一次，為此，廢舊手機的處理和電池的再利用就可以成為我們高中學生的一項實踐活動之一，我們可以引領學生明確實驗活動的主題和目標，比如，測量廢舊手機電池的電壓、容量，其目標一方面是為了處理相應的物理量，服務于物理實驗技能的鞏固與提升，另一方面也是為了服務于環境治理、提升學生環保意識.在整個實踐過程中，學生要經歷廢舊手機電池的手機、測量方法的鎖定、測量過程的實踐等等.以此帶動學生對一系列小家電的實踐與研究，全面提升學生的綜合實踐和研究能力，讓學習與社會責任相融合，全面提升學生的核心素養.

總之，在核心素養導向下的高中物理實驗教學中，教師從學生的素養培養出發，讓學生在課堂上有動腦、動手的積極性和主動性，實現新課標的教育目標，同時也有效地培養了學生的思維能力和探究能力，增強學生的合作精神，提高了實驗教學的效率.