核心素養下提升高中物理實驗課堂教學效率的策略

張瑜艷

【摘要】在廣東省新高考方案實施的大背景下，教學的“情景化”對高中物理實驗教學提出新的挑戰，教師在課堂上的教學方式和教學策略必須做出相應的調整和改進。如何提高實驗課堂教學效率尤為重要。本文針對提高物理實驗課堂教學效率，提出三點策略。

【關鍵詞】高中物理;核心素養;物理實驗;教學效率

2019年4月，廣東省新高考方案公布，2021年開始新高考模式為“3+1+2”。新高考方案最明顯的特征是：取消了文理分科，其中的“3”是語數外，為必考科目，“1”是物理和歷史二選一，根據《2021年在粵招生本科高校選考科目要求》，物理類考生可以報考接近98%的專業，這就更加凸顯物理學科的重要性。而在高中物理教學中，尤為重要的就是實驗教學。

一、高中物理實驗的課堂教學現狀

部分高中教師在思想上還不夠重視物理實驗教學，仍然以傳統的授課模式在上實驗課：“探究實驗”跳過探究過程，直接給出探究結論;學生分組實驗用看視頻替代;教師在課堂上用PPT“講”實驗，學生在習題中“做”實驗;也有部分教師在課堂上做演示實驗，但是完全按照課本上的步驟按部就班地演示操作，缺少新意和趣味，也缺乏與學生的互動，這樣的課堂教學效率實在不高。

物理實驗教學是不可替代的。《普通高中物理課程標準（2017年版）》中明確了普通高中培養目標是：進一步提升學生綜合素質，著力發展核心素養，使學生具有理想信念和社會責任感，具有科學文化素養和終身學習能力，具有自主發展能力和溝通能力。費曼曾說過：“我的目的不是叫你們如何應付考試，甚至不是讓你們掌握這些知識，以便更好地為今后的你們面臨的工業或軍事工作服務。我最希望的是，你們能夠像真正的物理學家們一樣，欣賞到這個世界的美妙。”這應該就是一個物理教師畢生追求的最高境界了。而作為一線高中物理教師，我們最直接的追求就是提高學生們的物理學科核心素養，讓他們能真正掌握物理方法和物理思維。因此，要把這個追求落到實處，最關鍵的還是要把握好物理實驗的課堂教學。

二、提高高中物理實驗課堂教學效率的策略

下面根據教師日常教學實際操作的可行性，提出的幾點課堂教學策略：

1.重視實驗教學，潛心鉆研專業，以具備更強的實驗教學技能

教師要具備較強的實驗教學技能，首先是要對每個物理實驗原理理解;其次是要加強對基本實驗儀器的操作訓練，比如對游標卡尺、螺旋測微器的操作，對打點計時器、多用電表、傳感器的使用等。教師若要在課堂上演示某個實驗，必須課前對這個實驗進行多次練習，確保實驗步驟的準確，思考好每一步操作的講解內容，甚至要細致到安排好每一個實驗儀器的擺放順序和排放位置。例如，在驗證“牛頓第二定律”的實驗中，懸掛砂桶的細線不能太長，如果太長了，就會出現砂桶著地后，小車還在運動的現象，此時打點計時器在紙帶上打下的點跡就是無效的。同時，教師還是實驗教學這個系統工程的統籌者，它體現在如何優化實驗教學設計和合理制訂教學計劃上，還體現在對整個高中實驗教學層次的把握上。高一年級的教學主要在于對學生實驗能力的培養，能力要求達到一定的層次，高二年級的學生則是通過一些針對性的實驗深化學生實驗能力的培養，將實驗能力要求提高到某個層次。

2.立足實驗教學設計，通過演示實驗激發學生的主觀能動性

筆者曾聽過《研究摩擦力》這節課，課堂上令人印象深刻的一幕是：講臺上兩個學生進行拔河比賽，一高大男生和一矮小女生，結果是小女生贏了！當時，全班學生都哈哈大笑，還有學生激動地叫著說：“他穿著溜冰鞋呢！不公平！”男學生的確是穿著一雙溜冰鞋在比賽的！如果這兩個學生的“拔河比賽”是由上課教師“講”出來的，相信這樣的教學效果肯定就大打折扣！比起各種晦澀難懂的概念和原理以及天花亂墜的套話，直接的視覺沖擊會讓學生印象更加深刻！上課教師設計這個環節的目的很明顯，就是要讓學生用眼睛去觀察與摩擦力有關的現象。而這個環節是設計在教師講解完“拔河比賽怎么才能贏？”這個問題的后面，巧妙地讓學生能夠延續對前一個問題進一步的思考，自然而然就能引導學生自發地參與到物理實驗學習的過程中來。

我們的課堂實驗教學也要充分地創設實驗環境，適應中學生的思維發展水平，從而促使學生掌握物理實驗理論和提高物理實驗操作能力。

3.深刻理解探究式實驗教學的本質，真正提高學生的實驗探究能力

很多學生喜歡物理都是源于對一些生活現象的好奇。比如，為什么氣球越吹越大最后會爆炸？為什么在鏡子里能看到一模一樣的自己？當學生對某個生活現象“感興趣”時，“探究實驗”就開始了。物理探究式實驗教學的本質是：教給學生如何通過“有目的的實驗”來回答或驗證對于某個問題的猜想，并創造條件讓學生體驗、感受這個回答猜想的過程。

如在講解《分子間的相互作用》時，教材中實踐與拓展環節有下面這個探究實驗，我們可以在課堂上設置如下的學生自主探究活動。

（1）把一塊干凈且干燥的玻璃板用兩根橡皮筋交叉拉住四個角，用彈簧秤勾起兩根橡皮筋，讓玻璃板懸空且平衡后讀出此時測力計的示數F1，并記錄數據;（2）緩慢放下玻璃板讓它水平地接觸水面，然后向上拉測力計，使玻璃板離開水面，同時注意觀察測力計的示數，并記錄玻璃板剛要離開水面時的示數F2 。

學生在體驗并觀察到F2比F1大時，必定會有這樣的疑問：“為什么兩次的測力計讀數會不相同？”這時教師可以讓學生用手輕輕觸摸玻璃板的下表面，讓學生直觀地感受到玻璃板是濕的。這樣就能成功地引導學生思考：玻璃板與水表面分開時，為什么會有一部分水附著在玻璃板表面上？水分子之間有什么相互作用？

這樣的課堂教學設計是成功的，課堂活動的設置目的明確，就是要讓學生帶著猜想、有目的性的去做實驗;這樣的探究性實驗教學既能鍛煉學生的動手能力，也能充分激發學生們對物理學科的學習興趣。這才是“探究式”實驗教學的本質，讓學生能在掌握物理學概念和規律的同時，提高動手能力和理論實踐能力。

革命尚未成功，吾輩仍需努力！我們既要重視實驗教學的同時更要潛心鉆研專業，讓自己具備更強的實驗教學能力，還要立足于實驗教學的課堂設計，對“探究式”實驗教學的本質要有更深層次的理解，以學生為主體，集各方資源設計可操作性強的課堂探究實驗，讓學生能多動手、多實踐，通過具體的物理實驗對理論能夠有更深層次的理解，進而掌握物理思維方式，讓物理學最終能真正體現它的育人功能！這也是我們物理教師在教學路上不斷探索的最高境界！