提升物理實驗能力，培育學生核心素養

趙永才 茍愛菊

摘 要：物理的核心素養包括多個方面的內涵，其中科學探究能力是其中之一，而這正是實驗能力的具體體現，因此，在高中物理教學中一定要立足核心素養背景下，提高學生的物理實驗能力，從而培養學生的探究意識和科學素養。

關鍵詞：核心素養;高中物理;實驗能力

一、創新實驗教學方式，培養學生的物理觀

物理實驗是培養學生物理觀的主要途徑，這就要求物理教師在教學中，立足課改前沿，學習先進的教學理論，創新實驗教學的方式，給學生提供全新實驗教學模式，讓學生通過觀察物理現象，提高對物理規律的認知，從而培養學生良好的物理觀。

比如，在學習“摩擦力方向”時，教師可通過以下的情境化問題，培養學生的物理觀。

問題1：生活中衛生清潔工具掃把運動之前所接收到的力是哪一種形式：滑動摩擦力還是靜止摩擦力？

問題2：你能通過掃把毛呈現的形狀判斷一下它相對于桌子面是哪一種運動趨勢嗎？

問題3：通過實驗觀察你能發現掃把受到的靜止摩擦力的方向嗎？

問題4：從實驗中你能觀察出靜摩擦力與運動趨勢之間的關系嗎？

問題5：如果你推動桌面上的筆盒時，沒有推動，那么，筆盒相對于桌面的運動趨勢是怎樣的？

問題6：如果你用手握住筆筒，不動時，你能判斷一下靜止摩擦力的方向嗎？

在學生親自參與實驗的情境中，以問題進行引領，學生進行了仔細的觀察，并對實驗過程和現象進行了積極的討論，最終理解了靜摩擦力方向這一物理概念，形成了自己的理性認知，很好地培養了學生的物理觀。

二、以建模和推理培養學生的科學素養

科學素養中最主要的方面還是科學思維，通過實驗要讓學生學會從物理學角度去真正理解事物客觀本質屬性，發現并探究這些屬性之間的規律。

比如，在探究“電荷間作用力的關系”實驗時，教師可結合實驗設計如下的問題：

問題1：實驗中發現能夠對電荷間作用力起到影響的因素有哪幾種？

問題2：通過實驗觀察探究一下這些影響因素與作用力之間的定量關系？

問題3：如果讓你通過實驗能探測出二者的關系嗎？

問題4：在觀察庫侖扭秤實驗裝置之后，你能明白它的實驗工作原理嗎？

問題5：如何運用庫侖扭秤實驗裝置去準確地測量電荷量的數量關系？

這些問題都對學生核心素養的培養起到關鍵作用，在實驗過程中，探究電荷間作用與定量之間的關系，就是一種放大思想的運用，也是一種電荷平均分配中所呈現出的一種物理思想，這種思想就是典型的科學思維。

三、立足物理認知規律，培養學生的探究能力

科學探究能力是新課改倡導下最主要的素養之一，而在物理實驗中通實驗探究，提出問題，探究現象背后的規律，從而形成自己的觀點，提高學生對物理規律的認知能力。在高中物理實驗中，學生要通過實驗開展探究能力的培養。

比如，在做“加速度與力、質量間的關系”探究實驗時，教師可通過如下問題進行引領：

問題1：本次實驗主要呈現了哪幾種物理量間的關系，最好的探究方式是什么？

問題2：請設計一下本次探究實驗中所需要的實驗器材？

問題3：教材中的實驗方案I能不能探究出加速度與力和質量間的關系呢？

問題4：在實驗中小車遇到的阻力有哪幾種，能在探究實驗中測量出來嗎？

問題5：如何測量出實驗中小車運動時的拉力大小呢？

問題6：請對實驗過程中紙帶中計算出幾個點的瞬時速度，并做出圖像。

這幾個問題針對核心素養的指向非常清楚，學生根據實驗要求設計方案，運用變量來探究出加速度與力和質量之間的關系，并通過實驗討論得出數量關系，提高學生對加速度與力和質量之間關系的認知，很好地培養了學生的科學探究能力。

總之，在高中物理教學中，實驗是最主要的教學內容之一，老師一定要立足培養學生的核心素養這個大背景，通過實驗培養學生的物理觀、科學思維和探究能力，從而促進學生的全面發展。

注：本文系甘肅省“十三五”教育科學規劃課題的研究成果之一，課題名稱：核心素養背景下的高中生物理課堂實驗能力的提升探究，課題批準號：GS[2019]GHB1846。