核心素養下高中物理實驗教學探討

姚治偉

摘? 要：隨著社會的發展，培養學生的核心素養成為教學領域的熱點話題，越來越多的教師注重培養學生的核心素養，開始嘗試以此為突破口提高教育質量。在新時代教育改革的背景下，高中物理教師也在尋求切實有效的教學策略，提高高中物理學科的教學質量。在這種形勢下，高中物理學科中實驗教學越來越受到重視。良好的物理實驗教學是構建高中物理高效課堂的有效途徑，在教學中，教師需要突出學生主體地位，豐富教學內容的設計，促進學生物理學科核心素養的不斷提升。基于此，文章將對物理實驗教學的問題進行分析，并對其具體優化策略進行探討，希望能對廣大教育者提供一些思路。

關鍵詞：核心素養；高中物理；實驗教學；優化策略

如今，在這樣一個不斷發展的時代，成功的課堂已不僅僅體現在學生的學習成績上，更體現在學生學習能力和情感的培養上面，這就是核心素養的內涵。然而，目前高中物理教育中存在許多問題，這些問題在一定程度上影響著高中物理教育的長遠發展，對教育工作者來說，這是一個無法回避的問題。從過去到現在，物理學科都在高中學校教育中占據十分重要的地位，不管是對考試需掌握的知識，還是學生將學習的物理知識應用于生活中，物理都扮演了很重要的角色。隨著時代的改變，新課改政策的實施也不斷激勵著教育工作者創新教學教法，提升教學質量，減輕學生負擔。物理教學中不僅需要對學生理論知識進行強化，還應在理論教學中加強物理實驗探究的學習，培養學生動手能力和實踐能力，提升學生的物理素養。

一、高中物理實驗教學中的若干問題

（一）對實驗教學不夠重視

在高中物理教學中，理論性知識在考試中占據了很大比重，而實驗測試分數相對較低，導致教師在教學中更加注重理論知識的灌輸，從而忽視了實驗教學的重要性。在高中物理教學中，大多數實驗材料的使用都很少，不能按照教材內容有效地組織實驗環節。實驗操作很多時候是由教師進行的，而學生只是進行觀察，實際操作較少，這嚴重影響學生實驗能力的培養。

（二）設備和環境不完善

高中物理教材實驗內容豐富，有的實驗對設備和環境要求都比較高。一些學校實驗設備不足，因經費不足等問題無法有效地保障學生的實驗教學。與此同時，由于實驗環境的缺陷，一些物理實驗無法正常進行。

（三）缺乏正確的實驗教學方法

身為教育者，教師不應盲目、片面地向學生灌輸知識，而應以自身為學生的引導者，引導學生學習。在實驗課堂教學中，很多物理教師只是按教材內容的步驟進行教學，沒有根據學生的實際學習情況進行有針對性的改進，教學方法存在漏洞。

二、高中物理實驗教學創新的積極意義

（一）提升動手實踐能力

傳統的高中實驗物理課程中，對物理的概念定義和原理的驗證過程大多由物理教師作為主導來進行演示的，在這樣的情況下，學生只是單純、被動地接受教師所講的東西，難以有效提高學生的學習、觀察、動手能力。但是，新課程標準下的高中物理實驗教學進一步突出了學生主體性在整個實驗教學中的積極作用，讓學生親歷實驗的每一個過程，使學生感覺到一些物理實驗的生活性氣息，從而提升學生的課堂參與感和課堂積極性，然后在提升學生的實踐、動手能力的基礎上幫助學生更好地通過實驗來驗證物理理論，促進學生對知識的理解和認識。

（二）激發學習興趣和學科創新思維

高中物理實驗教學根據新課標和新教材的標準進行相關的教學設計和安排，旨在將抽象的物理知識轉化為直觀的物理實驗，讓學生通過實驗現象得到結論。通過實驗的驗證過程，加深了學生對課本知識的理解和認識，最終提高了學生的實踐能力。即在學生參與物理實驗的基礎上，讓他們在觀察物理反應的過程中得出結論或者驗證理論。這便賦予物理實驗更多趣味性，吸引學生的參與，加深了學生對所學知識的印象，培養了學生的實驗思維和實踐操作能力，還在一定程度上提升了學生的學科創造性思維。

（三）培養團隊合作精神

根據高中新課程改革的教育標準，高中物理學科實驗教學更加重視團隊合作。很多時候，物理實驗都很難由一個人完成，因此團隊之間的合作尤為重要。所以，在實驗教學中，除了培養學生的自主探究能力，教師還應注重學生團隊思維的形成，以此推動實驗教學的順利開展。

三、核心素養背景下高中物理實驗教學策略

（一）重視實驗教學

我國傳統教學方法培養的人才具有較強的理論知識能力，但實驗操作能力相對薄弱。伴隨著社會的發展，傳統教學方法培養的人才已不能適應社會發展的需要。與此同時，新課改對培養學生的實踐能力提出了明確的要求，而開展實驗教學和學生實驗操作是提高學生實踐能力的有效途徑。因此，在高中物理實驗教學中，教師要認識到實驗教學對學生的綜合能力和素質培養的重要性，根據學生具體情況設計出更合理的物理實驗教學內容。通過實驗教學，學生能夠更清楚、更牢固地理解一些物理學的理論和原則。比如在高中物理“用打點計時器測速度”實驗教學中，教師演示之后，讓學生自行或分小組進行打點計時器的相關實驗操作，并進一步鞏固和加深加速度等理論的理解和應用。因此，必須加強教師在高中物理中對實驗教學的重視程度，在物理教學中有效地組織實驗，提高學習效果。以實驗為基礎，培養學生的實踐能力，促進學生全面健康發展。

（二）完善實驗設備和環境

在高中物理實驗教學中，要完善物理實驗環境的建設，成立專門實驗室，對實驗過程中可能產生的有毒氣體等有害物質進行處理，保證學生的安全。此外，針對目前一些高中實驗設備配置不完善的情況，應加大經費投入力度，使物理實驗設備得到完善，使每個高中學生都有機會接受良好的物理實驗教育，并在實際操作中培養自身動手能力和物理學科核心素養。總而言之，學校要努力改善物理實驗設備和實驗環境，教師也要創新方法，讓學生更有效地做實驗。

（三）提升教師實驗教學水平

教師是教學活動的主導者，采用正確、科學的教學方法能使學生清楚、全面地理解和掌握知識。學校應積極評價教師的教學能力，定期組織教師進行實驗教學相關的學習和交流活動，使教師在學習和交流中反思自己的教學弊端并吸收更優秀的教學策略，提高教學水平。在實驗教學中，教師本身也要積極接觸實驗教學方法，通過教學方法的創新，使實驗教學方法更適合學生，提高學生的學習興趣和實驗操作能力。另外，學生要積極配合老師的教學安排。在實驗課中，為了使學生順利、有效地進行物理實驗，學生必須嚴格遵守教師提出的實驗要求和實驗操作規程。

（四）培養學生自主實驗的能力

在傳統的高中物理實驗教學中，大多數的物理實驗都是由教師完成的，通過教師在講臺上的展示，幫助學生通過實驗現象的分析來理解抽象的物理概念和原理等，這時物理實驗只是作為一種用于輔助教學的工具。這樣的教學雖然可以在一定程度上鍛煉學生的觀察和認知能力，但和新課程標準的要求還相差甚遠。有時，教師操作速度過快，學生只能靠記憶來被動參與實驗的過程，這違背了物理實驗教學的目的，忽視了物理實驗探索對學生的重要意義。因此，在新課程改革的背景下，高中物理教師應在課程教學設計中增加學生自主的實驗探究活動，幫助學生積累更多的操作經驗，提升學生的實踐動手能力，使教學更具有靈活性，加深學生對所學知識的理解和認識。

例如在進行高中物理實驗教學設計時，教師可以將一些容易操作的實驗作為學生的自主實驗，如“平面鏡成像實驗”“光與彩虹實驗”“雞蛋的慣性或是壓強實驗”等實驗，讓學生真正體驗實驗的過程，通過獨立動手操作—觀察現象—思考—得出結論的過程，培養學生的觀察能力，還充分激發了學生的學習興趣，幫助學生更好地學習物理。

（五）為學生提供實驗探究的平臺

在新的教育背景下，高中物理教師選擇通過家庭的小實驗和實驗練習題等方式來開展物理實驗，將家庭作為實驗的場地，使得實驗更加便捷，趣味性也更強，能充分調動學生的參與積極性。

讓高中物理實驗以家庭體驗的形式進行，使物理實驗更加具有開放性，也有效將物理理論知識和實際物理反應現象相結合，使得實驗的過程更加具有趣味性。實驗需要用到的東西也可以從普通生活物品中獲得，更加方便也更易獲得，還可以使學生有一種親切感，感覺物理就在我們身邊，這也有利于調動學生的學習積極性和激發他們對實驗的興趣。例如在學習“光的折射”相關知識時，可以進行簡單的家庭實驗。準備材料：清水１盆、平面鏡１個。操作過程：把平面鏡斜插入水盆中，鏡子光滑面朝著陽光，在水盆對面的墻上就能看到美麗的彩虹。實驗過后，在課堂上，教師可以給學生講解實驗現象的成因：將平面鏡插入水中時，在對面的墻上就能看到美麗的彩虹，這是光的折射作用。課后，教師又通過物理實驗練習題來幫助學生鞏固物理知識點，從而大大提高物理實驗的有效性，讓學生更好地進行物理實驗和學習，提高了教師的物理實驗教學水平。

（六）培養學生物理思維與創新意識

在新課改背景下的高中物理實驗教學中，物理教師要遵循教師主導作用，在課堂上充分發揮學生的主體地位。物理教師應注重學生物理實驗參與，并在實驗過程中加強學生思維和創新意識的培養。這需要高中物理教師以學生為出發點，帶領學生實際參與到物理實驗探究活動中，在實驗中更好地認識物理理論知識，并加強思維和應用能力。本身物理屬于理科范圍，其抽象性和邏輯性都給很多學生帶來了很大的學習難度，造成物理理解困難。基于此，在教學這類知識時，應加大實驗教學內容，幫助學生在實際操作中更好地理解物理現象。舉例來說，學生可以在學習“探究平拋運動的規律”的過程中進行探索實驗。在實驗教學中，教師可以事先準備一些紙團或塑料瓶等物品，在課堂上，教師先進行必要的講解，之后進行動作演示，學生可以跟隨教師的動作，用塑料瓶或紙團進行水平投擲運動，并對其運用軌跡進行觀察與記錄，獨立或小組探索，理解其中的物理原理。這個實驗很簡單，很容易使學生對物理產生興趣，讓學生發現物理研究的本質。

（七）創設實驗情景，提高探究與溝通能力

通過實驗，學生可以進行反思學習，通過創設教學情境，最大限度地提高學生對問題的感知和反思，并在實驗過程中進一步了解和學習物理知識。物理教師應在課堂上多進行實驗情景的創設，提高學生實驗探究能力，激發學生學習潛能。創設多樣化的教學方法，有效地把物理知識融入學生生活，減少學生物理學習的障礙。例如在學習“電流”的有關原理和應用時，高中物理教師可利用多媒體設置相關情景，它既能刺激學生的視聽系統，又能把抽象的“電流”理論語言轉換成圖像視頻格式，比如在講到“生活中的靜電現象”時，物理教師可以放一些靜電現象的視頻，讓學生有更直觀的感受。之后還可以讓學生分小組到生活中進行實驗探究活動，尋找生活中的靜電現象，然后在課堂上進行小組分享，能有效地激發學生的興趣，促使他們參與物理實驗學習，營造良好的課堂氛圍，在實驗探究活動中使學生形成物理學科核心素養。

隨著新課改的發展與深入，教師在高中物理教學中面臨著更大的挑戰，但這也為教師創新教學教法提供了機遇。高中物理教師要在物理課堂進行學科核心素養的有效培養，就必須把握學生目前的學習需要。在新課改背景下，高中物理教師應積極面對教學改革，反思自身教學弊端并針對學生具體情況進行物理課堂的實驗教學探究，發展行之有效的實驗教學方式，培養學生物理學科核心素養，促使其全面發展。

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（責任編輯：鄒宇銘）