論核心素養下高中物理實驗教學中科學思維的培養

屈建妮

【摘要】《普通高中物理課程標準》中明確指出：物理學基于觀察與實驗，建構物理模型，應用數學等工具，通過科學推理和論斷，形成系統的研究方法和理論體系。只有在物理學科教學中重視開展實驗教學，才能有效培養和提高學生的科學思維能力及綜合素質。

【關鍵詞】核心素養;高中物理;實驗教學

引言

高中物理學科核心素養指學生物理學科學習過程中逐步獲得并形成的能夠適應個人終身發展、社會需要的物理學科方面的基礎知識、關鍵能力與科學的學科學習態度等。思維能力的培養是科學素養的重要內容之一，物理實驗是物理基礎理論知識與實踐結合的應用，這就需要通過實驗的學習、設計、操作和探究來培養和拓展學生物理思維能力，提高實驗中的知識應用能力和實踐創新能力。

一、新課程背景下高中物理實驗教學現狀分析

（一）重視程度不夠

雖然在“新課標”的要求下，物理教師已經逐漸意識到實驗教學的重要性，但對其重視程度依然不夠，難以滿足實驗教學的要求。有些物理教師在開展教學時，受傳統教學理念、課時有限等因素的制約，依然將教學的重點集中在理論知識教學上，對實驗教學的落實程度不夠;實驗教學課教學，有的教師是指導學生按照教材中的內容學習，一邊講解知識，一邊操作演示實驗，引導學生自行觀看，或者干脆就在黑板上講實驗。有的學校雖然開設學生實驗，但受時間限制，學生在實驗室不能徹底的完成實驗操作過程和數據處理，學生好似走馬觀花似的走過程。這種物理實驗課的教學活動，沒有從根本上重視實驗教學，教學方式流于形式、止于表面，導致課堂教學效果低下，不利于學生科學思維能力的培養。

（二）忽視物理核心素養的培養

培養物理核心素養的一條重要途徑就是實驗教學，但目前的物理實驗教學，基本上是完全按照教材的內容，提供的實驗器材和方法，結合規定的實驗步驟、數據處理方法等，對實驗的內容簡單的復述，或者對已知結論進行驗證。很多實驗內容的設置都只能停留在表面，缺乏學生自己創新設計實驗的過程性培養，這種忽視或者淡化培養物理核心素養的實驗教學，不能很好的發揮物理實驗教學的價值，導致學生物理思維上的障礙、不利于學生實驗創新能力的培養和全面發展。

二、核心素養下高中物理實驗教學中科學思維的培養策略

（一）注重教學理念的更新

物理是一門以實驗為基礎的自然學科，要想讓學生學好物理，就離不開實驗課教學。在教學過程中教師要注意實驗理念的更新，改變“急功近利”的應試做法，轉變觀念，發揮學生的主體作用，注重學生實驗探究能力的培養，拓展學生的思維。創設條件放手讓學生去思考，設計，完成實驗操作，數據處理，得出結論。讓“包辦式”的實驗變成學生人人都參與的自主探究性實驗，。

（二）創新教學模式

通過創新的教學模式，培養學生學習物理的積極性和主動性，合作精神和科學素養，提高實際操作能力及創新意識和能力，提升物理學習的成效。對新的知識，教師可以聯系生活實際，創設物理情景，讓學生動手進行實驗，比如輕重不同的兩個物體從同一高度同時自由釋放，觀察運動快慢情況，嘗試自己發現規律并加以分析總結;可以設計有懸念的實驗，比如進行“水流星”表演之前讓學生猜想水能不能流出來，激發學生的興趣和求知欲。可以將演示實驗改為學生實驗，比如牛頓管實驗，讓學生親身參與體驗整過實驗過程，而不是教師提前準備好一切，課堂上學生只坐著看現象。還可以將驗證性實驗設計為探究性實驗，又如讓學生參與其中經歷實驗設計、儀器的使用操作、觀察實驗現象、處理實驗結果得出結論等一系列過程，體驗科學探究的樂趣和成就感，領悟科學家的思想和精神。

（三）提升對物理實驗的重視程度

實驗是物理學的根基，愛因斯坦說過“在物理學中實驗應該作為首要的學習課程”。實驗教學的開展不僅不會弱化基礎知識的學習，還能起到強化理解基礎知識的作用，也是物理教學中培養學生創新意識和能力的有效途徑。因此，在優化物理實驗教學策略時，結合物理核心素養與“新課標”的要求合理地設置物理實驗教學的目標和內容，教師要強化和豐富物理實驗教學的功能，充分整合各種資源，有效保障給與學生實驗的機會和時間，給學生創造一個物理實驗的平臺。同時，建議學校增加相關的資金投入，擴建物理實驗室，購買物理實驗設備，更新物理實驗儀器等，給物理實驗教學提供堅實的條件保障。

（四）改進課堂實驗方法，激發學生學習的主動性

在突出學生物理學科核心素養培養的實驗教學中，我們要發揮學生的主體作用，激發他們實驗的主動性。例如在《探究a與F，m的關系》教學中，先用課本上基本的實驗方法和常規器材來完成實驗教學任務，使全體學生都能很好的理解和掌握實驗原理和方法，動手操作完成基本實驗，并進行數據處理，得出結論。在此基礎上，進一步拓展學生的物理思維，引導學生設計其他可行的實驗方法。比如如何利用氣墊導軌，光電門，力傳感器等較高級的實驗儀器進行實驗創新設計。自由發揮，積極參與，大膽設計，教師啟發，引導協調和補充完善，改進設計方案。探究氣氛活躍濃厚，學生相互帶動，共同參與，合理分工，共同協作完成實驗的設計，安裝，操作，數據處理及得出實驗結論。每個學生都有效的發揮著作用和所長，即培養了學生設計實驗，觀察能力和動手實驗的能力，又保證了每個學生的進步提升。

結束語

綜上所述，充分發揮實驗在物理教學中的作用，有助于基礎知識的學習和疑難點的突破，有助于發揮學生的主體性作用，有助于學生思維的提升和拓展以及創新意識和創新精神的培養，是深化物理理論知識、培養學生物理核心素養的有效途徑。在具體的教學中，由于教師的教學理念、現代信息技術應用水平不能緊跟時代發展，教學形式容易出現單調陳舊，不能適應現代學生的現狀，致使物理實驗教學中出現多種弊端，如重視程度不夠、開展形式單一、評價片面、無法體現核心素養的要求等。因此，面對新課程理念下的物理實驗教學，教師要不斷更新教學理念，緊跟時代科學發展的步伐，重視實驗教學的有效性開展，使實驗更好地為物理教學服務，為學生終身的學習和發展打下良好的基礎。

參考文獻

[1]中華人民共和國教育部.普通高中物理課程標準（2017年版）[S].北京：人民教育出版社，2018.

[2]王嵩.高中物理課堂實驗的優化建議研究論述[J].知識文庫，2020（17）：132.

[3]朱良宏.新課程背景下高中物理創新實驗教學改革的嘗試與反思[J].大眾標準化，2020（12）：173.