核心素養(yǎng)背景下高中物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)探究

黃忠海

摘要：實(shí)驗(yàn)教學(xué)作為高中物理課程教學(xué)的重要內(nèi)容，對(duì)學(xué)生的學(xué)習(xí)能力和素質(zhì)發(fā)展具有重要的作用。本文立足于高中物理教學(xué)實(shí)踐，探討現(xiàn)階段物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)中存在的制約因素，分析了優(yōu)化物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)的重要意義，并探索利用有益的教學(xué)措施，提升實(shí)驗(yàn)教學(xué)效率，實(shí)現(xiàn)物理實(shí)驗(yàn)有效教學(xué)。

關(guān)鍵詞：核心素養(yǎng)?高中物理?實(shí)驗(yàn)教學(xué)?應(yīng)對(duì)措施

在高中物理教學(xué)中，有些教師偏重于對(duì)重點(diǎn)知識(shí)和典型例題的講解，而不注重學(xué)生的物理實(shí)驗(yàn)?zāi)芰Φ呐囵B(yǎng)，使得學(xué)生在物理課堂中只能被動(dòng)地學(xué)習(xí)物理理論知識(shí)，這無(wú)助于學(xué)生的全面學(xué)習(xí)，不利于學(xué)生綜合能力和素質(zhì)的培養(yǎng)。

一、當(dāng)前高中物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)的制約因素

（一）實(shí)驗(yàn)教學(xué)思維缺乏創(chuàng)新

物理學(xué)科的許多理論和知識(shí)都需要借助于實(shí)驗(yàn)觀察和結(jié)果，才能更好地把握物理現(xiàn)象，理解物理知識(shí)，驗(yàn)證物理原理和規(guī)律。但有些教師疏于學(xué)科鉆研，不注重實(shí)驗(yàn)教學(xué)研究，常沿用常規(guī)的教學(xué)方法，教學(xué)思維固化呆板，在課堂中無(wú)法有效激發(fā)學(xué)生的實(shí)驗(yàn)靈感和積極性;教學(xué)措施落后陳舊，對(duì)學(xué)生的實(shí)驗(yàn)探究學(xué)習(xí)產(chǎn)生了一定的負(fù)面影響，影響了學(xué)生動(dòng)手操作、探索創(chuàng)新等能力的培養(yǎng)。

（二）實(shí)驗(yàn)教學(xué)形式失趣低效

有些教師不善于創(chuàng)設(shè)新穎的實(shí)驗(yàn)活動(dòng)，使學(xué)生喪失了參與實(shí)驗(yàn)活動(dòng)的興趣。有時(shí)，由于某些物理實(shí)驗(yàn)的操作難度大，實(shí)驗(yàn)設(shè)備和條件受限，教師常常把實(shí)驗(yàn)活動(dòng)壓縮或簡(jiǎn)單化處理，或僅僅利用多媒體設(shè)備播放相關(guān)的實(shí)驗(yàn)操作視頻，抑制了學(xué)生的實(shí)驗(yàn)探究熱情。甚至，有的教師只注重課本重難點(diǎn)知識(shí)講解，只要求學(xué)生背誦一些實(shí)驗(yàn)中的器材、現(xiàn)象、結(jié)果、結(jié)論等即可。這樣一來(lái)，學(xué)生缺乏對(duì)物理實(shí)驗(yàn)的實(shí)際操作體驗(yàn)和深度探索思考，他們對(duì)實(shí)驗(yàn)過(guò)程中出現(xiàn)的現(xiàn)象無(wú)法實(shí)現(xiàn)深刻理解，阻礙了學(xué)生探求真知能力的發(fā)展。

二、優(yōu)化高中物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)的意義

（一）有助于激發(fā)實(shí)驗(yàn)探究興趣

教師創(chuàng)設(shè)實(shí)驗(yàn)活動(dòng)，借助生動(dòng)有趣的實(shí)驗(yàn)探究情境，激發(fā)學(xué)生的實(shí)驗(yàn)探究興趣，激勵(lì)學(xué)生更加積極地參與到實(shí)驗(yàn)活動(dòng)中去，積極參與實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)和制作，使他們更好地學(xué)習(xí)和掌握物理學(xué)科中的一些比較枯燥、難以理解的理論知識(shí)。

（二）有助于提升創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)?zāi)芰?/p>

在物理實(shí)驗(yàn)中，學(xué)生們親歷物理實(shí)驗(yàn)過(guò)程，細(xì)心觀察實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，合作開(kāi)展探究實(shí)驗(yàn)，積極感悟，并得出實(shí)驗(yàn)結(jié)論，能有效促進(jìn)他們創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)?zāi)芰Φ陌l(fā)展。特別是在課余生活中，學(xué)生積極利用課中所學(xué)，發(fā)揮聰明才智，靈活利用生活中現(xiàn)成的素材，創(chuàng)新設(shè)計(jì)家庭實(shí)驗(yàn)儀器和用品，這樣，學(xué)生回收再用生活資源，探尋相似功用和性能的實(shí)驗(yàn)替代品，有力地培育了其創(chuàng)造性學(xué)習(xí)能力。

（三）有助于培養(yǎng)合作學(xué)習(xí)素養(yǎng)

創(chuàng)新開(kāi)展物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)，徹底轉(zhuǎn)變了傳統(tǒng)實(shí)驗(yàn)形式，為學(xué)生搭設(shè)一個(gè)充分表達(dá)學(xué)習(xí)觀點(diǎn)、盡情展示才華風(fēng)采的學(xué)習(xí)平臺(tái)。教師指導(dǎo)學(xué)生做好分組工作，讓他們明確各個(gè)小組的活動(dòng)任務(wù)，并經(jīng)歷準(zhǔn)備實(shí)驗(yàn)、觀察實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象、記錄實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)、合作互動(dòng)交流、得出實(shí)驗(yàn)結(jié)論等環(huán)節(jié)，最終使學(xué)生們收獲了積極的實(shí)驗(yàn)成果。在實(shí)驗(yàn)中，教師及時(shí)進(jìn)行實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)，能促使學(xué)生激發(fā)勇于實(shí)踐、探索未知的熱情，增強(qiáng)探索意識(shí)，不斷培養(yǎng)起良好的合作學(xué)習(xí)素養(yǎng)。

三、優(yōu)化高中物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)的措施

（一）優(yōu)化實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)，激發(fā)探究興趣

在高中物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)中，教師深入挖掘教材、合理利用富有趣味的物理實(shí)驗(yàn)，有利于學(xué)生在實(shí)驗(yàn)過(guò)程中激起深入觀察實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象的興趣，敏銳把握實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象的變化，學(xué)會(huì)科學(xué)分析，瞄準(zhǔn)實(shí)驗(yàn)方向。例如，在開(kāi)展必修2《萬(wàn)有引力定律及引力常量的測(cè)定》一課教學(xué)時(shí)，教師為了啟發(fā)學(xué)生進(jìn)行相應(yīng)的猜想，有效了解萬(wàn)有引力定律，就設(shè)置了“放大法”“卡文迪許實(shí)驗(yàn)”等實(shí)驗(yàn)情境，引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)一步證明萬(wàn)有引力的存在。利用這樣的方式，不僅吸引了學(xué)生探索科學(xué)知識(shí)的興趣，而且促進(jìn)了學(xué)生對(duì)實(shí)驗(yàn)的理解，推動(dòng)了學(xué)生的實(shí)驗(yàn)思維發(fā)展。又如，在必修1“勻變速直線運(yùn)動(dòng)的研究”實(shí)驗(yàn)開(kāi)始時(shí)，教師先展播“勻變速直線運(yùn)動(dòng)”微課視頻，指導(dǎo)學(xué)生預(yù)先熟悉相關(guān)的實(shí)驗(yàn)操作，激發(fā)了學(xué)生探究學(xué)習(xí)本課知識(shí)的興趣，激勵(lì)他們進(jìn)行相關(guān)運(yùn)動(dòng)規(guī)律的學(xué)習(xí)，為掌握運(yùn)動(dòng)理論和應(yīng)用公式推導(dǎo)過(guò)程等做好了準(zhǔn)備。

（二）指引合作實(shí)驗(yàn)，提升探究能力

在高中物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)中，教師組織學(xué)生開(kāi)展合作實(shí)驗(yàn)時(shí)，指導(dǎo)他們?cè)诤献魈剿髦袕?qiáng)化小組之間的互幫互助、互動(dòng)交流。例如，在教學(xué)選修3-1《磁場(chǎng)》一課時(shí)，教師可組織學(xué)生進(jìn)行小組實(shí)驗(yàn)，以4—6人為一組開(kāi)展合作實(shí)驗(yàn)。先引導(dǎo)學(xué)生通過(guò)具體的實(shí)例了解電流形成的條件，接著利用干電池組、電鍵、電流表、導(dǎo)線、橡皮線等器材進(jìn)行合作實(shí)驗(yàn)探究，鼓勵(lì)他們?cè)诤献骰顒?dòng)中積極地遷移已學(xué)的舊知識(shí)，深入認(rèn)識(shí)電流對(duì)電荷起到的有力作用，自由電荷在電場(chǎng)力作用下會(huì)發(fā)生定向移動(dòng)。特別在學(xué)生們開(kāi)展合作探索時(shí)，教師在一旁仔細(xì)觀察他們的合作探索情況，并根據(jù)實(shí)際情況適時(shí)進(jìn)行相應(yīng)的指導(dǎo)。這樣的合作實(shí)驗(yàn)方式，提升了學(xué)生的實(shí)驗(yàn)積極性，使他們進(jìn)一步增強(qiáng)了團(tuán)隊(duì)合作意識(shí)，培養(yǎng)了實(shí)驗(yàn)探究能力和素養(yǎng)。

又如，在教學(xué)選修3-1《串聯(lián)分壓與并聯(lián)分流》一課時(shí)，需要指導(dǎo)學(xué)生完成較為復(fù)雜的實(shí)驗(yàn)活動(dòng)。教師為了讓學(xué)生更有效地完成實(shí)驗(yàn)，加深對(duì)“串聯(lián)分壓與并聯(lián)分流”定理的理解，在具體的操作中，循序漸進(jìn)地引領(lǐng)他們開(kāi)展“混聯(lián)電路”“電流表的改裝”“伏安法測(cè)電阻和滑動(dòng)變阻器的使用”等實(shí)驗(yàn)活動(dòng)，鼓勵(lì)他們加強(qiáng)合作，積極提出自己相應(yīng)的見(jiàn)解，完成實(shí)驗(yàn)。在教師的指導(dǎo)下，學(xué)生們?cè)诤献髦许樌赝瓿闪藢?shí)驗(yàn)操作，進(jìn)一步掌握了“串聯(lián)分壓與并聯(lián)分流”定理。可見(jiàn)，巧妙指引合作實(shí)驗(yàn)，能促使學(xué)生相互汲取他人長(zhǎng)處，圍繞實(shí)驗(yàn)問(wèn)題進(jìn)行交互探討、分析探索，從而促進(jìn)了合作學(xué)習(xí)意識(shí)和探究能力的提升。

（三）拓展生活實(shí)驗(yàn)，涵養(yǎng)實(shí)驗(yàn)素養(yǎng)

生活是物理實(shí)驗(yàn)的重要來(lái)源。物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)不應(yīng)止于課堂，還應(yīng)積極拓展到現(xiàn)實(shí)生活中，與日常生活實(shí)例進(jìn)行緊密結(jié)合，來(lái)進(jìn)一步培育學(xué)生的實(shí)驗(yàn)素養(yǎng)。在核心素養(yǎng)理念下，教師要進(jìn)一步聯(lián)系現(xiàn)實(shí)生活，選取學(xué)生經(jīng)常接觸的生活事實(shí)和案例，進(jìn)行實(shí)驗(yàn)拓展教學(xué)，使實(shí)驗(yàn)教學(xué)更貼近生活，讓學(xué)生切實(shí)感受到物理在生活中的應(yīng)用，深入認(rèn)識(shí)生活實(shí)驗(yàn)具有的鮮活的科學(xué)意義。

拓展生活實(shí)驗(yàn)，要積極引領(lǐng)學(xué)生將所學(xué)物理知識(shí)應(yīng)用于生活中，使他們?cè)谏鷦?dòng)活潑的生活場(chǎng)景中把握事物和現(xiàn)象的特性，探尋物理現(xiàn)象和規(guī)律，進(jìn)一步提升物理思維，促進(jìn)物理綜合素養(yǎng)的有效培養(yǎng)。例如，在必修1“摩擦力”實(shí)驗(yàn)教學(xué)之后，教師設(shè)計(jì)了拓展實(shí)驗(yàn)訓(xùn)練，“結(jié)合生活中自己騎自行車的情形，仔細(xì)思考：自行車上哪些地方存在摩擦？你可以通過(guò)什么方法來(lái)增大摩擦力或減小摩擦力？對(duì)比分析加速行駛與減速慢行時(shí)，自行車的前后輪所受到路面摩擦力的方向有何不同？此外，你還能舉出生活中哪些與摩擦力有關(guān)的例子嗎？”學(xué)生們積極聯(lián)系自己的生活，紛紛參與發(fā)言，還列舉出了生活中各種與摩擦力密切相關(guān)的實(shí)例。可見(jiàn)，利用生活中常見(jiàn)的案例來(lái)拓展物理實(shí)驗(yàn)探究，既順應(yīng)了高考物理注重考查學(xué)生解決生活物理問(wèn)題的素質(zhì)的要求，也提升了學(xué)生的實(shí)驗(yàn)應(yīng)用素質(zhì)。

四、結(jié)語(yǔ)

在高中物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)中，教師要緊扣新課改和核心素養(yǎng)培養(yǎng)的新理念，持續(xù)創(chuàng)新設(shè)計(jì)科學(xué)的實(shí)驗(yàn)教學(xué)方式，優(yōu)化實(shí)驗(yàn)教學(xué)，提升實(shí)驗(yàn)教學(xué)質(zhì)量，有效引導(dǎo)學(xué)生開(kāi)展實(shí)驗(yàn)探究學(xué)習(xí)，進(jìn)而逐步培養(yǎng)學(xué)生良好的實(shí)驗(yàn)素養(yǎng)。

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