基于核心素養的高中物理實驗教學與創新探索

摘 要：物理學科新課標中，對高中物理的素質培養提出了更明確的要求，即培養學生的物理學科的核心素養，主要包括物理觀念、科學思維、實驗探究、科學態度與責任四方面，旨在全面提升學生的物理綜合能力.在新課標的號召下，各高中積極建設基于物理學科核心素養的物理教學體系，物理實驗是教學中重要、不可或缺的一部分，在培養學生科學思維、實驗探究學科素養上有十分重要、特殊的作用，對物理管理、科學責任等素養有極強的引導作用.但物理實驗在核心素養培養方面存在許多不足，本文就在簡述當前物理實驗存在的問題的基礎上，探索基于核心素養教學的高中物理實驗教學策略，主要從強化知識遷移、小組探索、聯系生活、深度探究等方面進行探索，并提出幾點實驗創新的建議，以期能提高物理實驗培養學生核心素養的有效程度.

關鍵詞：核心素養;物理實驗;教學與創新

中圖分類號：G632文獻標識碼：A文章編號：1008-0333（2021）06-0075-02

收稿日期：2020-11-25

作者簡介：林小平（1986.6-），男，福建省泉州市安溪人，本科，中學初級教師，從事高中物理教學研究.

在高中物理教學的深入改革環境下，更注重和強化了素質教育，高中物理要求學生能有基本的科學探究意識和實驗能力，在物理實驗中，要求學生能主動發現問題并提出合理的假設來解決問題.在科學態度、實驗探究等核心素養的培養上，物理實驗都具備獨特的優勢性，是培養學生核心素養的強力實施平臺，但基于實驗教學的特性，從設計、組織到實驗實施和評價，都存在更多方面的阻礙，因此教師需要深入探究實驗內容與核心素養的聯系，以具體的目標為導向來改善以往存在的問題，以對實驗教學的策略進行深入的研究，開展創新性的實驗教學，有效提高實驗教學對學生核心素養的培養效果.

一、當前高中物理實驗課的教學現狀

當下高中物理實驗中存在一些不足，嚴重阻礙物理實驗發揮其培養學生核心素養的作用，最突出的問題有兩點.第一，物理實驗課少、效果不佳，物理教材中有不少的實驗內容以及可以拓展的實驗內容，但高中物理學科教學時間有限，如果基礎知識的教學和鞏固練習占用了過多的實踐，實驗課的課時、質量自然得不到充分的保障，由于實驗課的準備、實踐環節耗時較長，一些教師不得不大量將實驗通過演示的方法穿插在概念課教學中，這固然能提高實驗與知識的連結程度，但缺少以學生為主體的實驗探究，自然會造成核心素養的培養力度不足、效果不佳.造成這一現象的原因多而復雜，與教師教學觀念的偏差、高中實驗資源不足等都有關.

第二，實驗教學形式主義嚴重，缺少實驗內涵的挖掘和實驗創新.高中生通過初中物理學習，已經掌握了基礎的物理學知識和實驗內容，通過課本，對實驗內容、結果早已了解，一定程度上降低學生的實驗興趣，特別是對于學科興趣較差的學生而言，實驗時即使積極參與，也極可能是流于形式與一時的興趣，這并不利于教師系統的培養學生的物理核心素養科學思維的培養.造成這一現象的原因與學生自身、教師的實驗教學中的教學觀念、組織能力等有關，忽視細節講解、偏重實驗結果，或缺少實驗內涵的挖掘和創新性，都會導致學生參與實驗的興趣下降，不利于有效提升學生的核心素養.

二、基于核心素養的高中物理實驗教學和創新探究

1.強化知識遷移，增強學生運用能力

物理實驗是對物理理論知識的實踐、證明，學生進行完整的物理實驗，將理論知識通過實操加深記憶、理解深度，以實現知識的遷移、強化，提高學生的實驗探究素養.學生動手實驗時，根據書本理論知識、實驗介紹和老師的演示，來進行實驗嘗試，遇到問題時，學生會自主的查閱書本尋求答案，這能幫助學生對書本抽象知識進行深入的理解、轉化.教師在這一過程中，應注意激發個別學生的實驗興趣，以幫助學生進行自主探究、強化知識運用，從而提高學生的實踐技能和多項核心素養.

2.通過小組合作，在協作中提高學生的核心能力

小組學習不僅能運用于課堂討論環節，還應在實驗教學中靈活運用.在簡單耗時短的實驗中，應利用小組學習引導學生進行知識、實驗現象的討論，幫助學生從實驗的過程、結果進行討論，更全面的構建物理實驗與理論知識的聯系，從過程中總結實驗得失和經驗，以綜合提高學生的核心素養;在較復雜的實驗中，小組合作能使學生各司其職，提高實驗的效率、促進學生間的實踐交流，還能形成互相影響、監督的環境，促進學生積極討論、明確分工，能提高學生的團隊合作能力和核心素養，值得注意的是，應當根據班級學生的綜合情況采取不同類型的合作模式，然后進行對應的分組，一般而言高中生的物理能力參差不齊，多采取互助式的合作模式，實現小組內成員的能力互補、互助，實驗前要根據實驗操作進行具體的操作分工，如測定電池電動勢、內阻的實驗為例，實驗前根據小組成員的能力特點進行明確分工，實操較差的學生進行實驗記錄及電路變化的操作工作，實操能力與理論知識較好的學生負責設計實驗電路、電路組件，實驗中形成良性的互補和互助，幫助不同能力的學生層次化的提高.

3.深度探索實驗，激發學生的創新意識

當前的社會發展對探索、創新性的人才越發的重視，需求量增大，也要求人才擁有更強的探索精神、創新能力.因此，在實驗中，教師應該通過深化實驗探究等方式，促進學生進行更深層次的探索，以激發和培養他們的探索和創新能力.物理實驗具有開放的特性，實驗時應在可控的情況下給予學生較多的自由實驗空間，在實驗中利用問題引導等方法啟發學生深入探究、發散思維，避免形成復制實驗的現象，使學生根據自身特點尋求多元解決方案.如傳感器應用實驗中，設置完全開放的主題實驗，學生根據自身興趣選取適合的實驗部分，并要求學生根據提供的資料自主設計實驗步驟、進行實驗，教師在此過程中給予必要的引導、解釋，幫助學生自主運用知識、深入探究，提高學生的思維能力、探索創新能力.

4.實驗室創新，創新實驗環節，創設趣味實驗

物理實驗中，應利用多媒體、聯系生活等方式導入實驗內容，以活躍氣氛，讓學生在高興趣、自由的環境中進行探索.進行實驗室創新，能很好的提高實驗資源的利用率，提高其教學效果，根據學校情況，創辦前沿實驗室、開放性實驗室，根據不同的實驗內容確定實驗類型，提高學生實驗興趣、物理視野.除此之外，如果條件允許，還可以組織班級內、班級間的趣味實驗競賽，讓學生在完全自由的環境下發散思維、創新實驗，提高多方面的綜合能力和核心素養.

綜上，高中物理實驗對培養學生核心素養而言十分重要，實驗教學中，首先應綜合考慮教學與學生的心理、學習特點，注重學生實踐中的主觀能動性，以聯系生活、小組探究等策略幫助學生理解實驗內容、開展實驗，通過強化知識遷移、積極創新實驗等思路來提高物理實驗培養學生核心素養的有效性，高效發揮物理實驗應發揮的促進作用，幫助學生提高物理知識、實操技能和學科核心素養.

參考文獻：

[1]彭明河.探索如何通過實驗教學培養高中生的物理核心素養[J].中學理科園地，2018，14（02）：5-7.

[2]袁晚華.合作學習機制在高中物理實驗教學中的應用及實踐探究[J].課程教育研究，2018（06）：79-80.

[責任編輯：李 璟]