核心素養(yǎng)導向下的高中物理實驗教學創(chuàng)新策略

■文/王先義

隨著新課改的不斷推進，學生核心素養(yǎng)的培養(yǎng)引起了教師的高度重視。在高中階段的物理教學中，教師除了確保學生掌握相關(guān)的物理知識，同時要培養(yǎng)學生的邏輯思維、實踐應(yīng)用能力等，以提升學生的物理核心素養(yǎng)。作為高中物理教學中的重要組成部分，物理實驗可以使學生對相關(guān)物理知識、物理現(xiàn)象有更為深入的理解，調(diào)動學生的學習興趣，提高教學質(zhì)量。高中物理實驗教學應(yīng)以提升高中生的核心素養(yǎng)為培養(yǎng)目標，為學生未來的發(fā)展奠定基礎(chǔ)。

一、核心素養(yǎng)內(nèi)涵

核心素養(yǎng)是知識、能力和態(tài)度具體化、綜合化的表現(xiàn)，它明確了學生應(yīng)該具備的適應(yīng)終身發(fā)展和社會發(fā)展需求的必備品格和關(guān)鍵能力。教師將培養(yǎng)學生的核心素養(yǎng)作為人才培養(yǎng)的目標，符合社會的發(fā)展需求，能夠培養(yǎng)出更多高素質(zhì)、有能力的人才。在高中物理教學過程中，教師不僅要讓學生掌握課本上的知識，還要著重發(fā)展學生的物理學科核心素養(yǎng)，基于物理學科的核心素養(yǎng)進行教學設(shè)計。

二、培養(yǎng)學生核心素養(yǎng)的重要性

（一）促進學生個人發(fā)展

過去的教育偏重應(yīng)試教育，很多學校和教師的培養(yǎng)目標是讓學生考出好成績，普遍存在以分數(shù)為尊的理念。在這種應(yīng)試教育模式下，一些學生雖然成績很好但實踐能力較弱。為了促進學生的全面發(fā)展，為社會培養(yǎng)更多真正有能力、思想觀念先進的人才，教師應(yīng)提高對核心素養(yǎng)培養(yǎng)的重視程度。物理核心素養(yǎng)不僅強調(diào)物理基礎(chǔ)知識，更注重對學生物理思維的訓練。科學探究能力是學生需要掌握的基本能力之一，教師可通過提出問題、建立假設(shè)、設(shè)計實驗、實驗操作、數(shù)據(jù)處理、得出結(jié)論等實驗步驟，培養(yǎng)學生獨立思考、動手操作的能力。

（二）促進社會發(fā)展

當前，我國社會需要的人才不再是從事機械勞動的工人，而是能夠提供創(chuàng)意和創(chuàng)造的創(chuàng)新型人才。新時期教育改革強調(diào)，在學習知識的同時，著重鍛煉學生的科學思維，培養(yǎng)學生的探究能力，發(fā)展他們的科學思維和創(chuàng)新創(chuàng)造能力，促進科學技術(shù)的發(fā)展和社會的進步。

三、核心素養(yǎng)下的高中物理教學問題

（一）教師素養(yǎng)有待提升

自教育改革以來，許多高中教師在積極踐行和探索以提升核心素養(yǎng)為目標的教學方式。但是在實際教學過程中，許多高中教師仍然受傳統(tǒng)觀念影響，對培養(yǎng)學生的核心素養(yǎng)缺乏正確的認識，他們過于關(guān)注學生的成績，忽視了對學生的素質(zhì)教育，導致部分學生產(chǎn)生厭學心理。同時，在高中物理實驗中，部分教師為了節(jié)省時間或是趕課程進度，會直接告訴學生實驗步驟，甚至以教師演示代替學生實驗。

（二）物理課重視程度不夠

在中學階段，物理是一門全新的科目。由于學生對物理的認識程度不足，且物理學習難度較大，學生對物理的學習興趣不大。教師作為教學活動的引導者，應(yīng)該在教學中發(fā)揮引導作用，激發(fā)學生的物理學習興趣。但是，一些教師在教學過程中照本宣科，講解內(nèi)容通常浮于表面，無法有效地激發(fā)學生的興趣，這在一定程度上影響了教學效果和學習質(zhì)量，不利于學生物理學科核心素養(yǎng)的培養(yǎng)。

（三）實驗室設(shè)備不完善

物理實驗教學是高中物理教學的重要內(nèi)容，比如人教版物理實驗?zāi)夸浿械挠么螯c計時器研究自由落體運動、伽利略斜面實驗等。這些實驗對提高學生的邏輯思維能力和實踐能力具有積極作用，但是就當前的教學情況而言，部分學校的實驗課程較少，實驗室環(huán)境較差，實驗器材也相對不足，存在保管不妥善等問題。這導致學生無法有效鍛煉實踐操作能力，限制了學生核心素養(yǎng)的提升。

四、基于核心素養(yǎng)的高中物理實驗教學創(chuàng)新策略

（一）突破傳統(tǒng)模式，強化物理觀念

教師只有改變傳統(tǒng)的教學模式，才能適應(yīng)新的教育觀念。因為物理知識較為抽象，很多學生難以理解物理概念和規(guī)律，所以教師要通過演示實驗加深學生對物理概念的理解。例如，在講解瞬時速度這一概念時，教師可以為學生演示木塊從平整傾斜的長木塊上下滑的過程。學生經(jīng)過討論，可能會提出測時間、全程位移和時間，但無法證明其速度越來越快。在此基礎(chǔ)上，教師可以引導學生分兩段、四段、八段測量時間。但在具體演示過程中，學生會發(fā)現(xiàn)木塊的下滑速度太快，無法測量每段位移的時間。這時，教師可以引導學生將紅墨水裝在注射器里，每隔一定時間滴一滴，并用橡皮筋綁在物體上進行演示。教師創(chuàng)設(shè)具體的速度變化情境，并引導學生對這一具體情境進行分析，能夠讓學生認識到引入瞬時速度的必要性，使學生在具體問題情境中理解極限的含義，加深對瞬時速度的理解。另外，實驗探究能激發(fā)學生的學習熱情，提高學生解決問題的能力。

（二）開設(shè)課外實驗，鍛煉探究能力

教師平時可以安排一些小項目實驗，讓學生在現(xiàn)場自主探究。教師可將探究類問題設(shè)置成實際操作問題，以充分鍛煉學生的動手實驗?zāi)芰Α＠纾趯W習“運動的描述”公式時，教師可以放手讓學生嘗試利用身邊常見的小物品設(shè)計一套實驗小方案，測量一個從2米高處垂直下落的小球的最大落地平均速度。學生在實驗過程中，加深了對瞬時落下速度、平均墜落速度概念等的理解。此外，教師要適當引導學生，幫助學生完成探究。對于每名學生獨立設(shè)計的實驗方案，教師要給予充分肯定，有效提高學生的獨立探究能力。

開設(shè)課外實驗是為了讓教師在教學過程中提升學生的核心素養(yǎng)，因此，相對完備的物理實驗室是必要的，這樣教師才可以更好地開展實驗教學。同時，在進行物理實驗時，教師可以使用過程式教學法，鼓勵和引導學生自主參與實驗，讓學生通過一系列的實驗步驟了解物理問題，進而得出科學的結(jié)論，以此培養(yǎng)學生的探究精神和實踐能力。

（三）開展合作探究，促進全面發(fā)展

在高中物理教學中，教師要始終注重培養(yǎng)和發(fā)展學生的實踐能力，在實踐中激發(fā)學生的創(chuàng)造力，促進學生的全面發(fā)展。教師應(yīng)著重考慮高中生的特點，采取合作和探究的教學方法。例如，在證實摩擦力守恒的物理實驗活動中，教師可以考慮采用學生分組參與實驗操作的方式，讓學生進行物理實驗課題探究，增強學生的溝通技巧和集體合作意識。學生小組之間可以互相溝通，分享其物理實驗思路。一些學習能力較強的學生，可以分享他們的物理學習經(jīng)驗；而物理基礎(chǔ)能力較弱的學生，往往難以在短期內(nèi)獨立完成全部實驗環(huán)節(jié)，在這種情況下，他們可以通過教師的引導或同學的幫助，逐漸提高自身的實踐能力。

（四）加強數(shù)據(jù)分析，培養(yǎng)科學精神

認真求實是探索科學知識的基礎(chǔ)，教師在教學中要注重培養(yǎng)學生實事求是、勇于質(zhì)疑的科學態(tài)度。教師可以在教學中適時介紹一些物理歷史，如庫侖定律的歷史。庫侖定律強調(diào)力和距離的平方成反比。多年來，許多物理學家精心設(shè)計實驗，探索庫侖定律的準確性，目前精確度最高已經(jīng)達到10-16的數(shù)量級。通過教師的介紹，學生能夠感受到物理學家嚴謹認真的實驗態(tài)度和鍥而不舍的科學精神，繼而，在學生進行物理實驗時，教師要求學生認真記錄、處理實驗數(shù)據(jù)，進行誤差分析。這可以幫助學生正確地設(shè)計實驗方案，選擇適合的實驗儀器，深入理解實驗原理，使學生養(yǎng)成嚴謹?shù)膶嶒灢僮髁晳T。在物理實驗中，部分學生做完實驗后沒有進行誤差分析，有些學生為得到正確的實驗結(jié)論，隨意改動實驗數(shù)據(jù)，導致實驗失去意義。教師要耐心地培養(yǎng)學生的實驗態(tài)度和規(guī)范的實驗操作意識，這對于學生今后的職業(yè)規(guī)劃和人生發(fā)展具有重要意義。

為了適應(yīng)社會與時代的需求，教師需要改變教學觀念和教學方式，全面提升學生的物理核心素養(yǎng)。在教學設(shè)計中，教師要根據(jù)高中生的具體情況和教學目標，設(shè)置問題引導學生思考，以小組合作形式組織科學探究活動，讓學生在課堂中發(fā)展科學思維和科學探究能力。