基于核心素養(yǎng)下高中物理實(shí)驗(yàn)創(chuàng)新能力培養(yǎng)的對(duì)策研究

摘 要：在素質(zhì)教育的發(fā)展背景之下，各個(gè)學(xué)科都在進(jìn)行教學(xué)策略的創(chuàng)新和教學(xué)方向的調(diào)整，核心素養(yǎng)也得到了深度的發(fā)展，教學(xué)工作者逐漸摒棄傳統(tǒng)的教學(xué)思想，尋求更多實(shí)踐創(chuàng)新的機(jī)會(huì)，促進(jìn)學(xué)生的成績(jī)進(jìn)步和能力提升。就高中物理學(xué)科而言，該門學(xué)科對(duì)學(xué)生的實(shí)踐能力和邏輯思維具有嚴(yán)格的要求，借助實(shí)驗(yàn)教學(xué)能夠充分發(fā)揮理論價(jià)值，實(shí)現(xiàn)學(xué)以致用，培養(yǎng)其創(chuàng)新能力的不斷提升。教師應(yīng)該全面分析物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)存在的問(wèn)題，提出改革策略，實(shí)現(xiàn)教學(xué)發(fā)展。

關(guān)鍵詞：核心素養(yǎng);高中物理;創(chuàng)新能力;培養(yǎng)策略

高中時(shí)期的學(xué)生相比于其他時(shí)期，已經(jīng)具備一定的主動(dòng)學(xué)習(xí)意識(shí)，但是在巨大的學(xué)業(yè)壓力下，還是易于產(chǎn)生畏難情緒，限制教學(xué)發(fā)展。物理學(xué)科強(qiáng)調(diào)理論與實(shí)踐相結(jié)合，與生活有著緊密的聯(lián)系，教師可以積極開(kāi)展實(shí)驗(yàn)教學(xué)，幫助學(xué)生克服學(xué)習(xí)困難，激發(fā)他們的創(chuàng)新意識(shí)，滿足核心素養(yǎng)的培養(yǎng)需求，實(shí)現(xiàn)教學(xué)進(jìn)步。本文就核心素養(yǎng)下高中物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)價(jià)值展開(kāi)分析，就目前存在的教學(xué)問(wèn)題深度探究，提出幾點(diǎn)培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新能力的途徑，以供參閱。

一、核心素養(yǎng)下高中物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)價(jià)值

物理核心素養(yǎng)主要是指在學(xué)習(xí)物理知識(shí)的過(guò)程中深挖學(xué)科內(nèi)涵，不再將教學(xué)范圍僅僅停留在表面，而是將物理知識(shí)內(nèi)化為自身的創(chuàng)新能力，培養(yǎng)理性思維，構(gòu)建學(xué)生與物理知識(shí)之間的緊密聯(lián)系，使其在了解物理基本概念知識(shí)的同時(shí)深挖教學(xué)主旨，達(dá)到“知其然，并知其所以然”，感受到其中的學(xué)習(xí)價(jià)值，具備將理論知識(shí)轉(zhuǎn)化為實(shí)踐的能力，促進(jìn)個(gè)人身心發(fā)展。首先，高中階段的學(xué)生面臨的各項(xiàng)學(xué)科任務(wù)較多，受到周圍環(huán)境的影響，易于養(yǎng)成錯(cuò)誤的習(xí)慣和行為，積累不具備參考價(jià)值的生活經(jīng)驗(yàn)。基于核心素養(yǎng)背景下開(kāi)展物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)能夠幫助學(xué)生透過(guò)現(xiàn)象看本質(zhì)，了解物理的概念知識(shí)，并能將其應(yīng)用于實(shí)際的操作過(guò)程中，樹(shù)立正確的物理思想，不被外界環(huán)境所影響，形成良好的學(xué)習(xí)意識(shí)，在實(shí)驗(yàn)當(dāng)中感受到物理知識(shí)的豐富多彩，改變以往的學(xué)科觀點(diǎn)，在正確的探究方向上不斷前進(jìn)，為創(chuàng)新能力的發(fā)展打好基礎(chǔ)。

其次，高中物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)的開(kāi)展能夠激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，以往的學(xué)科教學(xué)方式缺乏創(chuàng)新，大多數(shù)的時(shí)候?qū)W生都是在對(duì)概念知識(shí)死記硬背，借助實(shí)驗(yàn)教學(xué)，教師能夠?qū)⒏辔锢憩F(xiàn)象直觀地展示在學(xué)生面前，為其構(gòu)建良好的知識(shí)場(chǎng)景，使得學(xué)科內(nèi)容變得更加立體、具體、生動(dòng)、形象，以此吸引學(xué)生主動(dòng)參與其中，提升自身的核心素養(yǎng)。同時(shí)，高中物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)的開(kāi)展還能促進(jìn)教師的教學(xué)水平提升，教師是課堂的管理者、引導(dǎo)者和實(shí)踐者，他們的能力直接影響著學(xué)生的思維發(fā)展，積極開(kāi)展物理實(shí)驗(yàn)使其對(duì)學(xué)科要求、學(xué)科結(jié)論和班級(jí)學(xué)情更加熟練掌握，從而合理安排實(shí)驗(yàn)計(jì)劃，分配實(shí)驗(yàn)任務(wù)，將核心素養(yǎng)貫徹其中，為學(xué)生帶來(lái)良好的學(xué)習(xí)體驗(yàn)，提升方案的實(shí)踐價(jià)值[1]。

最后，高中實(shí)驗(yàn)教學(xué)的開(kāi)展也促進(jìn)了學(xué)生發(fā)散思維和解決問(wèn)題能力的形成，這種方法打破了以往的教學(xué)局限，為其發(fā)展帶來(lái)了更多的可能性，在自由、輕松的實(shí)驗(yàn)過(guò)程中能夠消除學(xué)生的畏難情緒，使其帶著探究、創(chuàng)新、合作的心態(tài)完成實(shí)驗(yàn)任務(wù)，挖掘自身潛在能力，提升個(gè)人的動(dòng)手操作水平，更好地理解物理知識(shí)，促進(jìn)教學(xué)發(fā)展。

二、高中物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)存在的問(wèn)題

基于核心素養(yǎng)背景下促進(jìn)高中物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)的途徑多種多樣，想要借助實(shí)驗(yàn)教學(xué)培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力，應(yīng)該就目前實(shí)驗(yàn)存在的問(wèn)題深度分析，提出針對(duì)性的解決方案，完善教學(xué)現(xiàn)狀。

首先，教師對(duì)物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)還沒(méi)有保持高度重視，受到應(yīng)試教育理念的影響，將更多的課堂時(shí)間放在理論知識(shí)講解之上，強(qiáng)調(diào)公式定理、解題技巧和概念符號(hào)，這樣的教學(xué)效果僅僅停留在表面，教學(xué)深度也較為淺顯，學(xué)生學(xué)習(xí)到的僅僅是淺層次的學(xué)科內(nèi)容，并不能做到學(xué)以致用。教師作為課堂方向的把控者，起到關(guān)鍵的作用，他們實(shí)驗(yàn)意識(shí)的缺乏也導(dǎo)致教學(xué)時(shí)間分配不夠科學(xué)，只有增加實(shí)際操作的機(jī)會(huì)才能在反復(fù)實(shí)驗(yàn)的過(guò)程中感受到學(xué)科知識(shí)的趣味性，提升學(xué)習(xí)效率。

其次，實(shí)驗(yàn)教學(xué)的開(kāi)展形式缺乏創(chuàng)新。受到實(shí)驗(yàn)器材、環(huán)境等條件的影響，很多學(xué)校開(kāi)展實(shí)驗(yàn)教學(xué)的形式較為單一，僅僅是為了證明學(xué)科結(jié)論開(kāi)展一系列的實(shí)驗(yàn)活動(dòng)，以實(shí)驗(yàn)結(jié)果為導(dǎo)向，使得實(shí)驗(yàn)的過(guò)程缺乏真實(shí)性和參考價(jià)值。由于不同條件、不同器材等情況的影響，每次實(shí)驗(yàn)得到的數(shù)據(jù)和結(jié)果也存在差異，深化實(shí)驗(yàn)思想，創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)方法才能帶領(lǐng)其感受到不同的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，培養(yǎng)他們的創(chuàng)新思維，促進(jìn)邏輯思維能力發(fā)展和完善。

最后，實(shí)驗(yàn)教學(xué)的結(jié)果評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)過(guò)于死板。經(jīng)由以往的學(xué)習(xí)經(jīng)驗(yàn)積累，生活環(huán)境差異和思維發(fā)展程度不同，每個(gè)學(xué)生的學(xué)科能力和操作水平也有所差異，依據(jù)千篇一律的結(jié)果標(biāo)準(zhǔn)評(píng)價(jià)他們的能力不具備實(shí)際的參考價(jià)值，使得優(yōu)等生和后進(jìn)生都無(wú)法清晰掌握自己的學(xué)科水平，逐漸失去探究的熱情和方向，只有科學(xué)設(shè)定教學(xué)標(biāo)準(zhǔn)才能感知到他們的點(diǎn)滴進(jìn)步，結(jié)合他們的不同表現(xiàn)及時(shí)調(diào)整實(shí)驗(yàn)方案，確保物理知識(shí)的學(xué)以致用，深化核心素養(yǎng)[2]。

三、高中物理實(shí)驗(yàn)創(chuàng)新能力的培養(yǎng)策略

（一）確定教學(xué)主體，合理制訂教學(xué)方案

在以往的高中物理教學(xué)過(guò)程中，學(xué)生的主體地位并不明顯，常常在教師的指引下被動(dòng)完成學(xué)科任務(wù)，無(wú)法深刻感受到物理知識(shí)的豐富多彩，更影響了自身實(shí)踐能力的提升，過(guò)于重視理論知識(shí)教學(xué)使得學(xué)生將更多的精力放在概念學(xué)習(xí)之上，缺乏實(shí)際操作的機(jī)會(huì)，影響著學(xué)科的方向和深度。因此，確定教學(xué)主體，合理制訂教學(xué)方案是促進(jìn)實(shí)驗(yàn)教學(xué)的關(guān)鍵。首先，教師應(yīng)該明確學(xué)生的主體地位，不再將自身的教學(xué)經(jīng)驗(yàn)作為唯一的教學(xué)參考依據(jù)，而是結(jié)合學(xué)科知識(shí)內(nèi)容和不同年級(jí)學(xué)生的心理需求轉(zhuǎn)變教學(xué)理念，強(qiáng)調(diào)實(shí)驗(yàn)教學(xué)的重要地位，積極拓展實(shí)驗(yàn)的范圍，利用好課前預(yù)習(xí)和課后復(fù)習(xí)環(huán)節(jié)幫助大家更好地做好實(shí)驗(yàn)準(zhǔn)備，鞏固學(xué)科知識(shí)，使其明確學(xué)習(xí)方向，在課前預(yù)習(xí)時(shí)便將不理解的實(shí)驗(yàn)環(huán)節(jié)特殊標(biāo)注，確保實(shí)際教學(xué)更加具備針對(duì)性，精準(zhǔn)把握課堂探究的側(cè)重點(diǎn)，以此提升教學(xué)效率[3]。

比如：在進(jìn)行“勻變速直線運(yùn)動(dòng)的實(shí)驗(yàn)探究”的學(xué)習(xí)時(shí)，本節(jié)課的主要內(nèi)容是帶領(lǐng)學(xué)生理解加速度、位移、速度的相關(guān)概念，掌握有關(guān)勻變速直線運(yùn)動(dòng)的特點(diǎn)和規(guī)律，學(xué)會(huì)按照相關(guān)公式計(jì)算各個(gè)物理量。為了幫助學(xué)生更好地理解相關(guān)知識(shí)，培養(yǎng)他們的創(chuàng)新意識(shí)，教師可以利用課前預(yù)習(xí)環(huán)節(jié)引導(dǎo)大家提前了解實(shí)驗(yàn)步驟，簡(jiǎn)單掌握有關(guān)勻變速直線運(yùn)動(dòng)的探究要點(diǎn)，知道打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的操作方法，以此確保實(shí)驗(yàn)的順利進(jìn)行，并且設(shè)計(jì)課后復(fù)習(xí)任務(wù)，進(jìn)一步深化學(xué)生的知識(shí)記憶，感受到物理活動(dòng)的趣味性。

（二）創(chuàng)建實(shí)驗(yàn)情境，促進(jìn)探究能力提升

高中時(shí)期的學(xué)生正處于思想發(fā)展的關(guān)鍵階段，盡管已經(jīng)具備一定的主動(dòng)學(xué)習(xí)意識(shí)，但是還是易于受到環(huán)境、壓力等條件的影響，難以在整節(jié)課上保持高度集中的注意力，出現(xiàn)犯困、走神等行為，影響實(shí)驗(yàn)進(jìn)度。千篇一律的實(shí)驗(yàn)步驟使得學(xué)生產(chǎn)生偷懶的心理，得到的實(shí)驗(yàn)結(jié)果也只限于表面，教師應(yīng)該意識(shí)到創(chuàng)建實(shí)驗(yàn)情境的重要性，在教學(xué)過(guò)程中融入更多趣味元素，吸引大家主動(dòng)參與其中，完成相關(guān)環(huán)節(jié)的操作和實(shí)踐，這種利用他們對(duì)未知事物的好奇心理來(lái)創(chuàng)新的教學(xué)策略能夠最大限度激發(fā)他們的探究熱情，對(duì)于核心素養(yǎng)的培養(yǎng)具有一定的促進(jìn)意義。隨著時(shí)代的發(fā)展，信息技術(shù)得到了廣泛的應(yīng)用，針對(duì)一些操作起來(lái)較為困難的物理實(shí)驗(yàn)，教師可以借助信息技術(shù)創(chuàng)建實(shí)驗(yàn)情境，消除他們的畏難情緒，科普知識(shí)的探究背景，滿足他們的探究欲望，使其帶著對(duì)知識(shí)的好奇和實(shí)踐的心理走進(jìn)課堂，促進(jìn)核心素養(yǎng)和創(chuàng)新能力的深度貫徹[4]。

比如：在進(jìn)行“力與運(yùn)動(dòng)”的相關(guān)知識(shí)學(xué)習(xí)時(shí)，本章節(jié)的主要內(nèi)容是帶領(lǐng)學(xué)生學(xué)習(xí)牛頓第一定律、第二定律和第三定律的內(nèi)容和條件，通過(guò)相關(guān)的實(shí)驗(yàn)操作進(jìn)一步理解力學(xué)概念，從而解釋生活現(xiàn)象，實(shí)現(xiàn)學(xué)以致用。以牛頓第三定律為例，為了促使大家體會(huì)作用力與反作用力，區(qū)分相互作用力和平衡力，由于教學(xué)目標(biāo)具有一定的難度，教師可以首先創(chuàng)設(shè)實(shí)驗(yàn)情境，開(kāi)展“與牛頓的跨時(shí)空對(duì)話”，將定律的探究過(guò)程貫徹其中，感受到力與運(yùn)動(dòng)的奇妙，從而借助“酒精火箭演示實(shí)驗(yàn)”等環(huán)節(jié)體會(huì)到牛頓第三定律的概念，更好地理解生活現(xiàn)象，通過(guò)思考“火箭為什么轉(zhuǎn)動(dòng)起來(lái)？”激發(fā)個(gè)人創(chuàng)新意識(shí)，不斷深化創(chuàng)新思想，提升實(shí)驗(yàn)教學(xué)價(jià)值[5]。

（三）豐富教學(xué)內(nèi)容，積極開(kāi)展團(tuán)體合作

基于核心素養(yǎng)背景下開(kāi)展物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)還需要注意的是學(xué)生差異性對(duì)教學(xué)效果的影響。以往的實(shí)驗(yàn)環(huán)節(jié)中教師的實(shí)驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)千篇一律，忽視了學(xué)生的能力差異，使用同樣的標(biāo)準(zhǔn)指引其完成實(shí)驗(yàn)并不具備針對(duì)性，教師需要意識(shí)到生活環(huán)境、知識(shí)儲(chǔ)備和思維發(fā)展等情況對(duì)高中生的能力影響，不斷豐富教學(xué)內(nèi)容，積極開(kāi)展團(tuán)體合作，制訂個(gè)性化的實(shí)驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)，從而縮短學(xué)生之間的能力差異，使得每個(gè)學(xué)生都能對(duì)自己的物理水平有清晰的認(rèn)知，知道接下來(lái)的實(shí)踐方向，更好地完成實(shí)驗(yàn)教學(xué)發(fā)展[6]。

比如：在進(jìn)行“能量守恒定律”的知識(shí)學(xué)習(xí)時(shí)，本節(jié)課的主要內(nèi)容是帶領(lǐng)學(xué)生了解能量守恒定律相關(guān)細(xì)節(jié)，知道能量的轉(zhuǎn)化對(duì)能量總量的影響，結(jié)合機(jī)械能和內(nèi)能的概念更好地樹(shù)立物理思維，深化學(xué)科素養(yǎng)。為了減少學(xué)生的差異性影響，教師可以在實(shí)驗(yàn)環(huán)節(jié)將其依據(jù)不同的學(xué)科能力強(qiáng)弱結(jié)合，根據(jù)能量守恒定律相關(guān)實(shí)驗(yàn)要求設(shè)計(jì)不同的操作任務(wù)，分別操作打點(diǎn)計(jì)時(shí)器、安裝鐵架臺(tái)、記錄數(shù)據(jù)結(jié)果等，通過(guò)打點(diǎn)計(jì)時(shí)器各點(diǎn)到0點(diǎn)的距離計(jì)算相應(yīng)的勢(shì)能，進(jìn)一步驗(yàn)證能量守恒定律，學(xué)生在相互學(xué)習(xí)的過(guò)程中也完善了個(gè)人的思維和創(chuàng)新能力，大膽提出更多驗(yàn)證方法，加強(qiáng)知識(shí)記憶和理解。

（四）重視核心概念，不斷提升教學(xué)水平

教師與學(xué)生同為教學(xué)主體，且在課堂當(dāng)中承擔(dān)著引導(dǎo)者的角色，更應(yīng)該注意的是提升個(gè)人的教學(xué)水平，為高中生帶來(lái)更好的學(xué)習(xí)體驗(yàn)。枯燥乏味的課堂不僅限制了教學(xué)發(fā)展，也使得學(xué)生逐漸喪失探究的欲望和熱情，因此教師應(yīng)該重視核心概念，學(xué)習(xí)先進(jìn)的思想和策略，積極創(chuàng)新教學(xué)模式，以此培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力，提升物理實(shí)驗(yàn)的開(kāi)展價(jià)值。

比如：教師可以借助先進(jìn)的網(wǎng)絡(luò)技術(shù)搜索優(yōu)秀教學(xué)課堂，進(jìn)行教學(xué)經(jīng)驗(yàn)的分享和教學(xué)問(wèn)題的分析，構(gòu)建物理互動(dòng)平臺(tái)，拉近師生之間的距離，列舉更多生活中應(yīng)用物理知識(shí)的實(shí)際案例，以此激發(fā)大家的創(chuàng)新思維，實(shí)踐出更多有趣的物理發(fā)明，達(dá)到實(shí)驗(yàn)教學(xué)的真正目的[7]。

結(jié)束語(yǔ)

基于核心素養(yǎng)下高中物理實(shí)驗(yàn)培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新能力具有多種實(shí)踐途徑，良好的物理思維和創(chuàng)新意識(shí)使得學(xué)生更好地應(yīng)對(duì)今后的發(fā)展和挑戰(zhàn)，因此，教師應(yīng)該意識(shí)到實(shí)驗(yàn)教學(xué)的重要性，結(jié)合素質(zhì)教育的發(fā)展需求創(chuàng)新教學(xué)策略，為學(xué)生帶來(lái)良好的學(xué)習(xí)體驗(yàn)，促進(jìn)其身心健康發(fā)展和高中物理教學(xué)事業(yè)的不斷前進(jìn)。

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作者簡(jiǎn)介：徐志剛（1967—），男，漢族，福建德化人，本科，高級(jí)教師。研究方向：高中物理教學(xué)。

本文為課題“STEM教育視野下的物理創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)課程設(shè)計(jì)與實(shí)踐研究”（課題編號(hào)：2020XB1284）研究成果。

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