基于實驗設計的高中物理核心素養培育策略

康國福

摘要：物理學科作為高中教學體系的重要組成內容，在正式教學過程中，要求物理教師應該主動承擔起自身的教書育人責任，堅持按照素質教育理念要求，深化對學生物理學科核心素養的培育力度。為確保高中物理核心素養培育工作得以全面貫徹與落實，本文主要立足于物理實驗設計角度，對高中物理核心素養培育策略問題進行研究與分析，以期可以給相關人員提供一定的借鑒價值。

關鍵詞：高中物理;實驗設計;核心素養;培育策略

中圖分類號：G633.7 ?文獻標識碼：A文章編號：1992-7711（2021）08-068

實驗教學作為高中物理課程體系的重要組成環節，不僅可以全方位提高學生對物理知識的理解能力與運用能力，同時也可以全方位深化學生物理學科核心素養。鑒于實驗教學的重要性，建議在高中物理課堂教學工作中，相關教師應該主動結合實驗教學理念，要求從多個方面針對學生核心素養培育問題進行統籌推進與合理部署。需要注意的是，在開展實驗教學的過程中，物理教師應該根據學生當前學習情況合理設計實驗環節。并在此基礎上，明確實驗目標與方向，全面加強學生實踐能力。

一、高中物理核心素養內涵及培育重點分析

所謂的物理學科核心素養主要是指學生在學習物理知識過程中所形成的適應個人終身發展以及社會發展需求的品格能力，基本上可以理解為學生通過物理學習所形成的獨特物理學科特性品質。不僅是學生學習物理的知識積淀表現，同時也是學生學習物理的情感價值與態度的綜合體現[1]。結合高中物理核心素養培育工作來看，物理核心素養內涵及培育重點基本上著重體現在以下幾個方面：

1.物理觀念

高中物理核心素養培育工作要求物理教師應該著重培養學生的物理觀念。如讓學生可以從物理學角度上對物質、運動以及相互作用情況進行充分認知。并在此基礎上，讓學生利用已知的物理概念以及相關規律，對物理知識內容進行綜合運用，確保個人的邏輯思維能力以及自主思考能力得以全方位加強。

2.科學思維

高中物理核心素養培育工作比較注重對學生科學思維的培養。要求每一位學生都可以具備良好的科學思維，可以從物理學角度對客觀事物的本質屬性以及內在規律進行深刻認知。并在此基礎上，利用已學習的經驗或者經驗事實對物理知識進行分析綜合與推理論證。與此同時，學生群體應該基于事實證據以及科學推理，對不同觀點以及結論進行大膽質疑，確保個人創造性見解能力與品質得以全面提高。一般來說，科學思維主要可以圍繞模型建構、科學推理以及科學論證等要素進行合理培養。其中，學科思想方法基本上可以視為科學思維的領域范疇，可以認作高中物理學科核心素養的基本組成要素之一。

3.實驗探究

培養學生實驗探究能力始終是高中物理核心素養培育工作予以重點進行的工作內容。在正式培育過程中，物理教師應該高度重視實驗教學，確保每一位學生都可以積極主動參與到實驗教學工作中，深化個人實踐操作能力的同時，提高個人知識運用能力。一般來說，實驗探究過程主要圍繞實驗探究與結果交流等方面進行合理展開。需要注意的是，在開展實驗探究活動時，物理教師應該明確掌握問題、證據以及交流等要素條件，確保學生可以在實驗教學過程中深化個人的動手操作能力以及邏輯思維能力。

4.科學態度與責任

科學態度與責任基本上可以視為個體認知科學本質的基本內涵。對于高中物理教學工作而言，培養學生科學態度與責任基本上可以視為深化學生物理學科核心素養的重要途徑[2]。在日常教學工作中，物理教師應該讓學生發揮個人的創新能力與邏輯思維能力，對于物理知識所呈現出的現象、內容進行深度研究與分析。確保每一位學生可以在研究與分析過程中，探測科學本質、端正個人的科學態度。

二、實驗設計在高中物理核心素養培育工作的重要性體現

高中物理學科基本上可以視為以實驗為基礎的學科知識，可以說，物理實驗教學基本上可以視為高中物理教學體系的重要組成內容。一般來說，學生所學習的物理知識基本上都是通過大量實驗獲得的，因此，為進一步加深學生對物理知識的掌握程度與運用程度，物理教師應該對實驗教學工作予以高度重視。在正式開展實驗教學之前，物理教師應該結合當前學生學習情況，設置科學合理的實驗目標與內容。盡可能地讓每一位學生都可以積極主動地參與到實驗過程中，提高個人的實踐能力與自主思考能力。結合實驗教學反饋情況來看，通過科學合理地開展實驗教學工作，學生群體基本上可以達到提高個人的主觀能動性的效果。最重要的是，學生群體可以在物理實驗教學中明確相關知識的潛在規律以及變化情況，更好地將物理知識應用于生活實踐中。

三、高中物理課堂實驗教學現狀分析

近些年來，隨著我國課程改革力度的不斷深入，以高中為首的教學陣地在教材內容以及教學模式等方面進行了統籌規劃與合理部署。其中，對于高中物理學科教學工作而言，為迎合新課程改革的發展要求，高中物理學科教學工作主張采用素質教育理念實施教學活動。與傳統應試教育理念相比較而言，素質教育理念無論是在教學理念，還是在教學方式方面，更加注重對學生物理應用能力與實踐能力的培養。但是從實際角度上來看，高中物理課程在教學內容及知識方面要比其他學科難度更高一些，尤其在實驗教學方面。為進一步加強學生物理實踐能力，高中物理學科教學工作要求物理教師在教學過程中應該側重強調精講多練，讓學生做學習的主人，通過不斷提高學生自主學習能力，確保每一位學生的物理實驗能力以及知識運用能力都得以穩定提升。

然而，結合當前高中物理實驗教學情況來看，在課程教學中部分教師在授課方式的選擇上依舊以傳統方式為主，即讓學生進行課前預習掌握物理基礎知識、課堂教學過程中對所學的知識內容進行消化理解、將所學的知識運用于實踐探究中，對于物理實驗工作缺乏重視。另外，部分物理教師在實驗教學過程中仍舊采取填鴨式教學方式進行講解，缺乏對學生實踐動手能力的培養，難以真正提高學生物理實踐能力與知識運用能力。最重要的是，傳統填鴨式教學手段往往會對教學進度及教學效率造成一定的制約影響，不利于學生物理學科素養的培養。針對于此，建議高中物理教師應該立足于當前物理實驗教學現狀，采取科學合理的新型教學手段，從根本上提高學生物理實驗能力。

四、基于實驗設計的高中物理核心素養培養策略分析

1.重視實驗教學的啟發性與趣味性，提高學生主觀能動性

物理教師在正式開展實驗教學工作之前，應該結合本節課的實驗教學內容進行統籌規劃與合理部署。結合本節課實驗教學內容的重難點內容，確立科學合理的實驗教學方案。并在此基礎上，嚴格按照素質理念教學要求對實驗教學啟發性與趣味性的落實問題進行合理貫徹與落實。其中，物理教師在正式開展實驗教學的過程中，應該消除以往傳統應試教學理念帶來的弊端影響。在課堂教學過程中，應該加強與學生之間的互動交流，確保每一位學生都可以積極主動參與到實驗教學過程中。與此同時，對于實驗教學涉及的重難點問題，教師應該積極引導學生進行自主思考，確保學生探究欲望與積極思維得以深化形成。

例如，在機械能守恒定律實驗教學過程中，教師可以設計“鐵球碰鼻”的實驗內容。實驗過程中，物理教師可用繩子將大鐵球懸掛在教室天花板上，并將鐵球拉離平衡位置，讓鐵球剛好碰到鼻子。之后，物理教師應該釋放鐵球并讓鐵球擺過去，讓同學觀察鐵球是否會打到鼻子。根據實驗反饋情況來看，鐵球在來回擺動過程中雖接近鼻子位置，但卻并未接觸到鼻子。結合這一實驗現象，物理教師可以點明本節課的教學重難點，即機械能守恒定律內涵及規律。

在高中物理實驗教學過程中，物理教師應該摒棄傳統填鴨式教學理念，盡量確保每一位學生都可以參與到實驗教學過程中。與此同時，物理教師也可以按照小組合作或者師生互動等學習模式，提高學生主觀能動性以及主動學習能力，確保學生可以在娛樂的氛圍中掌握相關的物理知識[3]。需要注意的是，在實驗教學過程中，物理教師應該積極鼓勵學生大膽發言，提出自己的見解想法，讓每一位學生都可以活躍自己的思維，提高個人的物理核心素養。

2.尊重學生主體地位，提高學生學習興趣

物理學科本身就是屬于一項集成復雜性與邏輯性于一體的學科知識。學生在學習相關物理知識的過程中，常常會受到自身理解能力以及其他因素的影響，導致學習效果不佳。為解決這一問題，物理教師通常會采取實驗教學方法，讓學生參與到實踐教學中，明確物理知識的本質內涵與規律特點。但是結合以往的實驗教學情況來看，物理教師在開展實驗教學的過程中，始終堅持以個人教學為主體地位，對于學生的學習主體地位較為忽視。長此以往，不僅會對學生物理學習效率造成阻礙性影響，同時也會對學生學習物理的興趣造影響。為及時消除這一問題，建議物理教師在正式開展實驗教學之前，應該對實驗設計內容進行統籌規劃與合理部署。

例如，物理教師可以將演示實驗改為學生實驗方式。即讓學生做學習的主人，通過反復大量實驗，明確物理知識本質及規律特點。如在進行摩擦力實驗教學時，物理教師可以讓學生準備相關材料，并做好相關記錄以及數據分析工作。根據實驗反饋結果讓學生總結一個物體在另一個物體表面上滑動時，影響摩擦力大小的主要因素。或者在實驗過程中物理教師可以積極結合生活化教學模式，讓學生利用文具盒或者書等物體模擬物體運動，分析物體的受力情況。在開展實驗教學的過程中，物理教師應該充分尊重學生的主體地位以及個體間的差異性，讓每一位學生都可以參與到實驗過程中。

綜上所述，科學利用實驗設計方法不僅是穩定提高高中物理教學效率的重要保障，同時也是穩定提高高中物理教學質量的重要保障。鑒于實驗教學方法的重要性，建議高中物理教師應該勇于承擔起自身的教學重任，堅持按照素質教育理念要求對物理實驗教學涉及的方法措施進行合理應用實踐。并在此基礎上，科學利用物理核心素養目標理念，培養學生主動學習物理知識的興趣以及積極性。盡可能地讓學生在主動學習過程中，深化個人對物理知識的運用能力。需要注意的一點是，在開展物理實驗教學的過程中，物理教師必須充分尊重學生的主體地位，讓學生做學習的主人，深化個人物理學科核心素養的同時，提高個人物理知識實踐能力。

參考文獻：

[1]龔明.基于實驗設計的高中物理核心素養落實策略研究[J].學周刊A版，2020，2（5）：52.

[2]方學文.高中物理實驗教學中培養學生核心素養的教學策略[D].蘇州：蘇州大學，2019.

[3]姜紅，朱美霞.關于創新實驗設計，培養高中生的物理核心素養的探討[J].中學課程輔導：教師通訊，2019（6）：85.

（作者單位：甘肅省臨澤縣第一中學，甘肅 臨澤 734200）