基于高中物理核心素養的演示實驗創新

孫云靜

摘要：在核心素養培養的視角下，教育開展也越發關注對學生創新能力的培養，但當前大多數都集中在課堂的理論教學環節，通過理論知識的指導與思考，實現學生創新能力的發展。而由于物理學科獨特的性質，需要將創新融入物理實驗教學環節，通過演示實驗創新的形式，推動學生的物理核心素養發展。本文從演示實驗的內容、形式、材料等具體角度，分析有效的創新方法，進而實現核心素養的培養目標。

關鍵詞：高中物理;核心素養;演示實驗

高中物理教學的開展，不僅要求學生掌握理論知識及科學技術，更能開展有效的實踐探索，逐漸通過實驗養成科學思維，發展學生的核心素養。為此，需要教師不斷轉變教育理念與方法，在物理教學環節開展演示實驗創新，以適應學生越來越高的學習需求，推動物理教學的進一步開展。

一、演示實驗內容的創新

“見微知著”四個字很好概括了高中物理演示實驗的內容，物理核心素養也提出要幫助學生聯系新舊知識，在不同情境下有效應用物理知識。而通過演示實驗的開展與內容創新，能夠幫助學生站在整體角度聯系起相關物理知識，并發揮學生的思維能力，實現對演示實驗內容的創新與發展。①演示實驗探究思路的創新。在與學生一起分析物體受到向心力大小的影響因素時，借助演示實驗的方式，通過對角速度、質量、體積等變量的控制，就能有效實現探究目標。為此，教師可以進行有效創新，合理借助控制變量法開展“滑動摩擦力大小影響因素”“物體加速度大小決定因素”等演示實驗，并進行有效創新。②演示實驗裝置的創新。裝置是開展演示實驗的基礎保障，在探究了牛頓第二定律的基礎上，可以利用相應裝置去探究動能原理，讓演示實驗裝置發揮出最大的效用，幫助學生利用演示實驗裝置開展更多的探究工作，在創新的基礎上提升整體教育質量。③演示實驗方法的創新。在教學中會借助直線分運動的方式，來開展物體平拋運動的試驗探究，在此基礎上結合我們了解的“曹沖稱象”的故事，分析這兩種方法有什么差別和相同點，創新演示實驗的方法。通過多樣化的形式創新演示實驗內容與空間，幫助學生站在整體角度上掌握高效學習方法，“見微知著”的開展演示實驗教學。

二、演示實驗形式的創新

在傳統的高中物理課堂上，教師演示實驗，學生觀察實驗現象并進行記錄，是主要的演示實驗教學形式。但隨著教育理念的轉變，培養學生核心素養目標的確立，在實際教學環節，教師也需要融入學生的討論、互動、對話等元素，引導學生進行深入思考，發揮出演示實驗應有的教育價值。學生不應當是實驗的觀察者，更應當成為與教師一起進行演示實驗的操作者，學生自己動手進行操作，觀察實驗的具體過程，通過這樣的形式強化學生的物理學習體驗。

如，“摩擦力方向”教學的開展，教師先幫助學生了解實驗的步驟和相關原理，讓學生自己動手實踐。學生將手背朝上放平，然后用牙刷用手背根部逐漸勻速向前移動。在這個過程中，學生就能觀察到牙刷的毛逐漸向前傾斜，感受到摩擦力在實驗環節的具體作用。在實驗操作結束后，學生進行獨立思考并形成實驗記錄，在課堂上進行分享與展示。這種創新的演示實驗形式，大大發揮了學生的主體作用，讓學生成為演示實驗的主人，自己操作、思考并記錄，完成具體課堂教學任務，培養學生的物理核心素養。

三、演示實驗材料的創新

材料決定著演示實驗整體的效果，所以在演示實驗開展之前，應當選擇精度高、質量好、操作簡單的具體材料，為演示實驗的開展做好準備。隨著DIS在高中學校的推廣與應用，演示實驗教學的開展也得到了推進與發展，演示實驗的空間變得更大，形式也變得更加多樣。教師也要及時轉變自己觀念，讓演示實驗逐漸朝著日常化、智能化的方向，開發更多的演示實驗材料。教師在實際教學環節，可以借助智能手機的多重功能，實現力學、光學等環節的教學目標，通過智能手機的參與，利用示波器、音頻發生器、氣壓計等功能，豐富演示實驗的內容和環節，學生也能獲得更加豐富的學習感受，積極參與到實驗的具體環節當中。

四、演示實驗情境的創新

情境是開展演示實驗教學的基礎，物理問題都是基于一定情境的前提下產生的，在培養學生物理核心素養的要求下，演示實驗的情境也要進行創新，培養學生的科學思維與相關素養。如，“洛倫茲力”的教學，教師可以將廢舊的電視機帶到課堂當中，把學生帶入到一個完全陌生的領域，在新奇的情境當中進行討論與探究，整合實驗過程中的有效信息，了解偏轉電極結構的工作原理等等。通過演示實驗情境的創新，開放學生的思維，掌握物理知識的形式，發展學生的科學素養。

五、結語

演示實驗的創新需要從內容、形式、材料、情境四個方面進行，教師及時轉變教育理念和方法，引導學生參與到演示實驗的創新與操作環節，豐富演示實驗的內容與形式，增強學生的演示實驗學習體驗，才能有效培養學生的物理核心素養。

參考文獻：

[1]張永杰.基于物理學科核心素養高中物理實驗教學的實踐研究[D].江蘇師范大學，2017.

[2]鄭巧燕.基于學科核心素養的高中物理演示實驗教學研究[D].四川師范大學，2018.