核心素養下高中物理實驗教學的策略研究

張燕飛

（喀什地區巴楚縣第二中學 新疆 喀什 843800）

在新課改背景下，教師不應該固守以往在實驗教學中對于物理知識的強制教學和灌輸，應讓學生在自主學習的實驗氛圍下，通過實驗探索得出結論，在這個過程中重視對學生知識運用能力的考查和實驗技能的提升。高中物理一定不能忽視實驗教學這一環節，教師在展開實驗教學的時候，應該積極地融入學科核心素養，切實激發學生的自主創新意識與自主學習意識，讓他們能在實驗中樹立更為良好的探究意識的科學品質，并逐漸激發對物理的創造性，培養學生的物理核心素養。在高中物理實驗教學中，采取的策略有：

1.構建生活情境，培養物理觀念

所謂物理觀念，指人們充分理解物理規律之后，在腦海中形成某種有關物質、能量、運動的認知觀念，比如相互作用觀念、能量觀念等等。想要在物理實驗教學中培養學生形成物理觀念的核心素養，教師需要基于直觀性原則，在演示的過程中創設引人入勝的教學情境，從而完成抽象建模，讓學生結合物理模型來加深對重難知識點的理解。對此，教師可以引入生活元素，利用學生熟知的生活事物來設計實驗，將重要的物理知識演示出來。這樣不僅能加強物理與生活之間的聯系，也能激發學生的探究學習欲望。比如，教學“內能轉化成機械能”的知識點時，教師可以拿出一個學生在生活中隨處可見的空塑料瓶，將瓶蓋擰緊，然后用力擠壓瓶子中間部分，將其壓癟。最后，輕輕擰松瓶蓋之后，學生會發現瓶口出現響亮的聲音，瓶蓋在某種作用力下飛出去很遠。同時，瓶口產生了許多輕微的白霧。這個實驗的過程簡單、現象突出，有許多可以探究學習的切入點。比如產生白霧的原因，讓瓶蓋飛出去的作用力是什么等等。通過這個實驗，也能為學生直觀構建出“能量轉化”的模型，有效強化學生的物理觀念。

2.重視學生基本素養，搭建實驗教學平臺

在整個物理教學過程中，實驗是最為重要的一個環節，也是奠定學生基本素養的一個步驟。教師可以通過實驗計劃和操作流程來提升學生們的思維能力和動手能力，在實驗過程中，要想有效提升學生操作技能，應站在學生的角度，以學生為主體，制定科學合理的實驗過程，引導學生交流思考。在實驗過程中，可能會出現一系列問題，針對此進行研究討論，得出解決方案，才能夠提升學生在物理學習過程中的核心素養。例如，在進行“平行力法則”這個模塊知識學習時候，教師可以轉換一些方式，巧妙為學生們搭建一個實驗平臺。首先，教師不能夠直接將實驗設計方式講述給學生，而是要讓學生通過平行力法則相關概念和知識點進行思考，獨立設計出實驗過程。在設計過程中，部分學生使用等效方法進行實驗，部分學生使用平衡法進行實驗，來論證平行力法則。這樣的教學過程，不僅激發了學生的想象力，也有效增強了實驗動手能力，對學生基本素養的提升也十分有益。

3.重視知識體系建立，幫助學生滲透概念

物理知識體系的建立是物理實驗教學過程中的一個重要結果，通過對不同物理實驗的積累和研究，能夠不斷豐富自身學識，自然在知識體系建立方面會得心應手。物理概念作為能夠升華物理現象的一種文字性敘述。通過物理實驗，可以有效論證物理概念中蘊含的原理，很多教師在實驗操作過程中，通過內容解釋和實驗演示，引導學生動手操作，自行論證結果。通過物理實驗，學生們可以分析實驗結果從而得到相關物理概念。例如，在針對“速度”這個模塊知識內容研究時候，教師可以將打點計時器運用到物體速度測量實驗中。首先，教師為學生們介紹打點計時器的使用方式，讓每一位學生都學會操作。其次，教師需要明確知識體系，告訴學生們本節實驗教學是為了讓學生們了解物體位移和運動的速度，便于后期知識體系建立。接下來，學生們在實驗過程中，教師也要全程指導，包括對工具的使用和實驗步驟的執行。當實驗結束的時候，教師還需要引導學生們對整個知識體系進行回顧，總結物理實驗結果，這樣也有助于概念的滲透。

4.依托合作實驗，發展思維品質

新課標在強調核心素養教育的同時，也對其落實方法進行了具體指引，即通過合作型、探究型課堂的構建來引領學生思維品質的發展，進而為其物理素養的發展奠基。這也說明，合作教學在提高學生物理素養方面有著巨大的促進作用。同時，結合教學實踐來看，以合作學習來推進實驗教學不但能夠給予學生別樣的學習體驗，激發他們的實驗學習和實驗動手熱情，而且還能讓他們在集體之力的推動下獲得思維的發散和能力的提升。所以，在教學實踐中，我們也要重視合作實驗的開展，從而助力學生物理素養的發展。

例如，在“分析做功與速度變化關系”的教學實踐中，我們便可引入合作實驗環節。首先，我們可以在把握學生興趣愛好、物理基礎等方面的學情，在此基礎上，本著異組同質的原則，在班內每一個小組劃分出4～6人、內部優差生比例趨于均衡。然后，結合課本實驗為各組進行實驗演示，帶領他們一同了解其中的物理知識內涵，接著一方面可指引各組結合課本實驗內容以及演示實驗來進行實踐操作，鍛煉他們的知識活用能力;另一方面可指引各小組跳出課本，一同經過探討思考來設計一個新的實驗方案并進行實踐嘗試。需要注意的是，在這一過程中，我們要做好自身教育服務者和輔助者的角色作用，積極深入到各小組當中，引導學生有序的開展實驗，對各小組遇到困難提供及時的指引和幫助，如某小組不知道從哪些方向思考，這時我們可以引導他們思考本實驗和“自由落體運動模型”，在此基礎上，引導他們運用打點計時器等一起來分析重力做功和速度變化之間的聯系。通過這種開放性的實驗教學設計，讓各小組學生能夠充分發揮自身的思維能力，同時使他們在集體力量的推動下獲得知識遷移、邏輯思維以及創新思維的發展，讓素質教育能夠更好地在物理實驗課堂落地生根。

5.多向學生提問題，注重實驗教學的創新

在高中物理中，有一類概念性的習題，在這類習題中，關鍵是要使得學生在解題的過程中，能夠深刻地了解知識的內涵，并鍛煉學生的知識點梳理、思考能力。針對概念性物理習題，在解題的過程中，必須要求學生對習題中所涉及的物理概念有清晰且深刻的認識，在這類型習題中，幾乎不存在一些數量轉換或者計算的部分。與計算類習題相比，概念性習題的抽象性和邏輯性比較突出，如果學生對物理概念存在理解錯誤或者偏差的情況，很可能解不出來或者需要耗費比較長的時間才能解出。因此，對于概念性物理習題的教學，教師在教學時可采用定性實驗的方式，經由這種實驗的開展，來幫助學生掌握概念，學會用概念來解題。比如，某一習題為“某一玻璃瓶內裝有一定量的水，將此玻璃瓶封閉起來并水平放置，氣泡處于水平放置玻璃瓶的上方，如果突然向玻璃瓶施加向前的推力，瓶子中的氣泡將表現出向前、向后還是不動”的運動狀態？在這一習題講解時，教師完全可使用一個礦泉水瓶來做實驗，在實驗的過程中也要鼓勵學生提問和思考。在此實驗開始之前，教師要求學生回憶“慣性”的概念，慣性大小的影響因素，隨后在實驗的過程中，一些學生就知道使用慣性的知識來解答。

6.增強合作學習方式，激發參與課堂實驗的積極性

為了使學生更積極地參與實驗過程，教師引導學生自行設計和組裝實驗模型和設備。例如，鼓勵學生自行設計實驗所需的汽車，并根據自己的愛好使用一些瓶裝工具手動創建。在此過程中，學生將對物理實驗的內容、汽車的目的和價值以及探索的物理原理有一個簡單的了解。在分析了汽車的功能之后，他們將為下一個實驗制造一輛合適的汽車。之后，老師要求學生按照實驗的內容和步驟進行操作，從而分析與物理運動加速度相關的知識點，從而達到物理教育的目的。其次，教師應注重責任分工，使合作學習由個體競爭轉變為群體競爭，充分調動學生的積極性，相互合作、相互支持，期望全體學生有效溝通，評價活動的有效性，尋求改進的途徑，使每個學生都有自己的發展。在這種情況下，教師可以采用小組合作方式，使兩個學生組成一個小組。學生可以看到彼此操作的差異并提出問題，然后通過翻閱書籍、詢問學生或尋找老師來解決問題，這也可以幫助學生糾正操作中的錯誤，提高學生的實驗操作能力。總之，教學不僅是一門技術，讓學生接受最好的素質教育是每一位教育工作者的出發點和落腳點。

在高中階段開展物理實驗教學對學生物理核心素養的養成具有非常重要的意義，通過實驗教學，學生可以有充足的時間進行探索，并主動加入到物理實驗學習中，進而可以有效提高物理實驗教學質量。因此，高中物理老師一定要做好課前準備工作，吸引學生的學習注意力，促使學生能夠積極加入到物理課堂實驗教學當中，同時還要注重課堂教學的設計，幫助學生更好的掌握物理知識，重視高中物理實驗教學的課后環節的設計，有利于學生進一步提高自身的學習效率，提高物理學習能力。