核心素養(yǎng)背景下高中物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)策略探究

摘" 要：高中物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)對(duì)于培養(yǎng)學(xué)生的核心素養(yǎng)具有重要意義，通過(guò)實(shí)驗(yàn)教學(xué)，可以提升學(xué)生的觀察、推理和問(wèn)題解決等能力，有效培養(yǎng)學(xué)生的實(shí)驗(yàn)思維和實(shí)踐操作技能.文章闡述了核心素養(yǎng)背景下高中物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)應(yīng)遵循的原則，提出了核心素養(yǎng)背景下高中物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)的相關(guān)策略，旨在通過(guò)提供多樣化實(shí)驗(yàn)任務(wù)、強(qiáng)化實(shí)踐操作技能、強(qiáng)調(diào)實(shí)驗(yàn)過(guò)程的探究性和提倡團(tuán)隊(duì)合作解決問(wèn)題等物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)方法，提升高中生的創(chuàng)新性、批判性、自主性和協(xié)作解決問(wèn)題的能力，從而促進(jìn)高中生核心素養(yǎng)的全面發(fā)展.

關(guān)鍵詞：核心素養(yǎng)；高中物理；實(shí)驗(yàn)教學(xué)

中圖分類(lèi)號(hào)：G632""" 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A""" 文章編號(hào)：1008-0333（2024）18-0068-03

收稿日期：2024-03-25

作者簡(jiǎn)介：劉宇萍（1988.6—），女，福建省南平人，本科，中學(xué)一級(jí)教師，從事中學(xué)物理教學(xué)研究.

在新課程改革背景下，培養(yǎng)學(xué)生的核心素養(yǎng)已成為教育的重要目標(biāo)之一.高中物理作為一門(mén)實(shí)踐性強(qiáng)、理論與實(shí)踐相結(jié)合的學(xué)科，在培養(yǎng)學(xué)生的觀察、推理、實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)和問(wèn)題解決等能力方面具有獨(dú)特的優(yōu)勢(shì).高中物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)作為物理學(xué)習(xí)的重要組成部分，承擔(dān)著培養(yǎng)學(xué)生核心素養(yǎng)的重任［1］.然而，如何在核心素養(yǎng)背景下開(kāi)展有效的物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)，使學(xué)生在實(shí)驗(yàn)中真正實(shí)現(xiàn)知識(shí)與能力的融合，仍然是一個(gè)值得深入探討的問(wèn)題.針對(duì)以上問(wèn)題，文章對(duì)核心素養(yǎng)背景下高中物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)的策略進(jìn)行探究，提出提供多樣化實(shí)驗(yàn)任務(wù)、強(qiáng)化學(xué)生實(shí)踐操作技能、強(qiáng)調(diào)實(shí)驗(yàn)過(guò)程的探究性以及提倡團(tuán)隊(duì)合作解決問(wèn)題等教學(xué)策略，以期通過(guò)深入研究實(shí)踐，為高中物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)提供幫助，促進(jìn)學(xué)生核心素養(yǎng)的全面提升.

1" 高中物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)對(duì)于培養(yǎng)學(xué)生核心素養(yǎng)的意義

高中物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)對(duì)于培養(yǎng)學(xué)生核心素養(yǎng)具有重要意義，通過(guò)借助實(shí)驗(yàn)教學(xué)方法，能有效促進(jìn)學(xué)生的實(shí)驗(yàn)思維能力、創(chuàng)新意識(shí)和實(shí)踐能力的發(fā)展，增強(qiáng)學(xué)生實(shí)踐操作技能［2］.高中物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)通過(guò)讓學(xué)生親自動(dòng)手進(jìn)行實(shí)驗(yàn)操作或觀察現(xiàn)象，有效培養(yǎng)學(xué)生的觀察力、實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)能力和數(shù)據(jù)分析能力.其中，實(shí)驗(yàn)思維能力是核心素養(yǎng)的重要組成部分，通過(guò)應(yīng)用實(shí)驗(yàn)教學(xué)方法，可有效培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)思維方式和解決問(wèn)題的能力.同時(shí)，高中物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)強(qiáng)調(diào)科學(xué)的客觀性、實(shí)證性和邏輯性，是培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)態(tài)度的重要途徑.學(xué)生通過(guò)參與實(shí)驗(yàn)的過(guò)程，能夠了解科學(xué)探索的過(guò)程和知識(shí)的建構(gòu)過(guò)程，有助于培養(yǎng)學(xué)生形成批判性思維和質(zhì)疑精神，從而增強(qiáng)學(xué)生的科學(xué)素養(yǎng).此外，高中物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)還鼓勵(lì)學(xué)生進(jìn)行自我實(shí)踐探究和創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)，通過(guò)自我探究實(shí)踐，能夠培養(yǎng)學(xué)生形成創(chuàng)新意識(shí)和實(shí)踐能力.

2" 核心素養(yǎng)背景下高中物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)應(yīng)遵循的原則

2.1" 學(xué)科知識(shí)相結(jié)合的原則

核心素養(yǎng)背景下，高中物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)應(yīng)遵循學(xué)科知識(shí)與核心素養(yǎng)要求相結(jié)合的原則.教師在開(kāi)展實(shí)驗(yàn)教學(xué)過(guò)程中，應(yīng)始終將物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)與學(xué)科知識(shí)的學(xué)習(xí)目標(biāo)相融合，注重學(xué)生對(duì)物理知識(shí)的理解和掌握，以此提升學(xué)生的核心素養(yǎng).學(xué)生通過(guò)實(shí)踐操作與理論知識(shí)的結(jié)合，逐步體會(huì)和理解物理原理，同時(shí)培養(yǎng)學(xué)生的實(shí)驗(yàn)思維能力、創(chuàng)新意識(shí)和問(wèn)題解決能力［3］.

2.2" 教學(xué)方法多樣化的原則

核心素養(yǎng)背景下，高中物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)應(yīng)遵循教學(xué)方法多樣化的原則.教師應(yīng)靈活運(yùn)用探究性學(xué)習(xí)、合作學(xué)習(xí)、科技輔助教學(xué)、開(kāi)放性問(wèn)題探究和反思與討論等多種教學(xué)方法，促進(jìn)學(xué)生的全面發(fā)展和核心素養(yǎng)的培養(yǎng).通過(guò)探究性學(xué)習(xí)，學(xué)生能夠主動(dòng)參與實(shí)驗(yàn)過(guò)程，培養(yǎng)實(shí)驗(yàn)思維能力和科學(xué)態(tài)度，而合作學(xué)習(xí)則為學(xué)生提供了有效合作與溝通的機(jī)會(huì)，能夠培養(yǎng)學(xué)生的團(tuán)隊(duì)合作能力和溝通能力.通過(guò)利用科技輔助教學(xué)方法，可以豐富學(xué)生參與實(shí)驗(yàn)的內(nèi)容和形式，以此提高學(xué)生的科技應(yīng)用能力.同時(shí)，采用開(kāi)放性問(wèn)題探究和反思與討論的方法，可以激發(fā)學(xué)生的創(chuàng)新思維和問(wèn)題解決能力.總體而言，高中物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)應(yīng)遵循教學(xué)方法多樣化原則，以更好地滿足學(xué)生的學(xué)習(xí)需求，促進(jìn)學(xué)生核心素養(yǎng)的全面提升.

2.3" 合理配置實(shí)驗(yàn)設(shè)備的原則

核心素養(yǎng)背景下，高中物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)應(yīng)遵循實(shí)驗(yàn)設(shè)備資源配置合理的原則.教師在開(kāi)展實(shí)驗(yàn)教學(xué)中，應(yīng)根據(jù)教學(xué)目標(biāo)和學(xué)生水平確定實(shí)驗(yàn)內(nèi)容或?qū)嶒?yàn)要求，確保實(shí)驗(yàn)設(shè)備和資源的配置與教學(xué)目標(biāo)相匹配，通過(guò)合理選擇實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目和設(shè)備，確保學(xué)生能夠達(dá)到預(yù)期的學(xué)習(xí)效果.在設(shè)備資源有限的情況下，教師可以靈活運(yùn)用替代資源進(jìn)行實(shí)驗(yàn)教學(xué).例如，利用虛擬實(shí)驗(yàn)軟件、模擬器或現(xiàn)有材料進(jìn)行模擬實(shí)驗(yàn)，盡可能為學(xué)生提供實(shí)踐機(jī)會(huì)，并以此培養(yǎng)學(xué)生的實(shí)驗(yàn)思維能力［4］.此外，學(xué)校應(yīng)定期更新實(shí)驗(yàn)設(shè)備，引入新的實(shí)驗(yàn)器材和儀器，以適應(yīng)教育教學(xué)的發(fā)展需求.教師也應(yīng)關(guān)注新技術(shù)的應(yīng)用，探索使用現(xiàn)代科技手段輔助實(shí)驗(yàn)教學(xué)，提高學(xué)生的科技應(yīng)用能力.通過(guò)合理配置實(shí)驗(yàn)設(shè)備和資源，學(xué)生能夠充分參與實(shí)驗(yàn)活動(dòng)，培養(yǎng)實(shí)驗(yàn)思維能力和科學(xué)態(tài)度，提高解決問(wèn)題的能力.

3" 核心素養(yǎng)背景下高中物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)策略

3.1" 提供多樣化實(shí)驗(yàn)任務(wù)

為培養(yǎng)學(xué)生的核心素養(yǎng)，高中物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)可通過(guò)提供多樣化的實(shí)驗(yàn)任務(wù)，讓學(xué)生在實(shí)踐中積極參與、靈活應(yīng)用物理知識(shí)，以提升學(xué)生的創(chuàng)造性思維和解決問(wèn)題的能力.教師可以設(shè)計(jì)一系列探索性實(shí)驗(yàn)，讓學(xué)生自主觀察、探究和發(fā)現(xiàn)物理現(xiàn)象.通過(guò)引導(dǎo)學(xué)生提出問(wèn)題、制定實(shí)驗(yàn)方案、收集數(shù)據(jù)并進(jìn)行分析，培養(yǎng)學(xué)生的觀察力、推理能力和科學(xué)精神.例如，在學(xué)習(xí)

高中物理“勻變速直線運(yùn)動(dòng)的規(guī)律”過(guò)程中，教師可以設(shè)計(jì)一系列探索性實(shí)驗(yàn)，讓學(xué)生通過(guò)改變物體的質(zhì)量、施加力的大小和方向等條件，觀察和分析物體在勻變速直線運(yùn)動(dòng)中的變化規(guī)律.學(xué)生通過(guò)自主選擇實(shí)驗(yàn)方法和測(cè)量工具，對(duì)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行收集，作出圖表并進(jìn)行數(shù)據(jù)分析.通過(guò)學(xué)生自主操作的實(shí)驗(yàn)任務(wù)，幫助學(xué)生深入了解和掌握勻變速直線運(yùn)動(dòng)的規(guī)律，培養(yǎng)學(xué)生的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)能力和科學(xué)思維能力.例如，在學(xué)習(xí)高中物理“勻變速直線運(yùn)動(dòng)實(shí)例——自由落體運(yùn)動(dòng)”過(guò)程中，教師可以引入設(shè)計(jì)型實(shí)驗(yàn).學(xué)生嘗試自主設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)，以驗(yàn)證自由落體運(yùn)動(dòng)的規(guī)律.在參與實(shí)驗(yàn)中，教師引導(dǎo)學(xué)生思考如何利用簡(jiǎn)單的實(shí)驗(yàn)裝置，測(cè)量自由落體物體在不同高度下的時(shí)間和位置，并做好數(shù)據(jù)處理和分析.通過(guò)提供多樣化的實(shí)驗(yàn)任務(wù)，學(xué)生可以在實(shí)踐中積極參與、靈活應(yīng)用物理知識(shí)，提升創(chuàng)造性思維和解決問(wèn)題的能力.

3.2" 強(qiáng)化學(xué)生實(shí)踐操作技能

實(shí)踐操作是提高學(xué)生實(shí)驗(yàn)水平和實(shí)踐能力的關(guān)鍵.通過(guò)實(shí)驗(yàn)操作，學(xué)生能夠親身參與并實(shí)際操作物理實(shí)驗(yàn)，從而更深入地理解物理概念和原理，并將理論知識(shí)與實(shí)際應(yīng)用相結(jié)合.這種實(shí)踐性的學(xué)習(xí)方式可以使學(xué)生更加直觀地感受到物理現(xiàn)象和規(guī)律，加深學(xué)生對(duì)物理知識(shí)的理解和記憶.通過(guò)實(shí)踐操作，學(xué)生將學(xué)會(huì)使用各種實(shí)驗(yàn)儀器和設(shè)備，掌握實(shí)驗(yàn)步驟和操作方法，提高實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性和實(shí)驗(yàn)結(jié)果的可靠性.此外，強(qiáng)化學(xué)生實(shí)踐操作技能還有助于培養(yǎng)學(xué)生獨(dú)立思考和問(wèn)題解決的能力，在實(shí)驗(yàn)中面對(duì)困難和挑戰(zhàn)時(shí)，學(xué)生通過(guò)強(qiáng)化實(shí)驗(yàn)技能，能夠逐步解決實(shí)驗(yàn)操作問(wèn)題.例如，在學(xué)習(xí)魯科版高中物理“運(yùn)動(dòng)的合成與分解”過(guò)程中，鼓勵(lì)學(xué)生通過(guò)測(cè)量和記錄物體在不同方向上的運(yùn)動(dòng)速度和加速度，逐步探究出運(yùn)動(dòng)的合成與分解規(guī)律.通過(guò)實(shí)際操作，學(xué)生能夠更加深入地理解運(yùn)動(dòng)的合成與分解的概念和原理，并將其與實(shí)際情境相結(jié)合.在實(shí)際操作中，學(xué)生可能會(huì)在分析和解釋實(shí)驗(yàn)結(jié)果時(shí)遇到問(wèn)題，此時(shí)，教師可以引導(dǎo)學(xué)生在完成實(shí)驗(yàn)后對(duì)實(shí)驗(yàn)過(guò)程進(jìn)行反思，讓學(xué)生思考自己在參與實(shí)驗(yàn)的過(guò)程中是否存在操作不當(dāng)?shù)葐?wèn)題.學(xué)生通過(guò)自我反思，能夠從實(shí)驗(yàn)操作中的各個(gè)技術(shù)節(jié)點(diǎn)中尋找到不足之處，在提出改進(jìn)措施后，鼓勵(lì)學(xué)生進(jìn)行二次實(shí)驗(yàn)，獲得最終實(shí)驗(yàn)結(jié)果.

3.3" 強(qiáng)調(diào)實(shí)驗(yàn)過(guò)程的探究性

強(qiáng)調(diào)實(shí)驗(yàn)過(guò)程的探究性，能有效引導(dǎo)學(xué)生主動(dòng)參與實(shí)驗(yàn)并發(fā)現(xiàn)問(wèn)題，有助于提升學(xué)生的觀察、推理和解決問(wèn)題等能力，從而進(jìn)一步提升學(xué)生的核心素養(yǎng).在開(kāi)始實(shí)驗(yàn)前，教師可以引導(dǎo)學(xué)生思考本次實(shí)驗(yàn)的目的、預(yù)測(cè)實(shí)驗(yàn)的結(jié)果，并提出關(guān)于實(shí)驗(yàn)的問(wèn)題或假設(shè).在實(shí)驗(yàn)過(guò)程中，教師通過(guò)鼓勵(lì)學(xué)生觀察、比較、記錄和分析實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，從中幫助學(xué)生發(fā)現(xiàn)實(shí)驗(yàn)規(guī)律和實(shí)驗(yàn)問(wèn)題，以此培養(yǎng)學(xué)生的實(shí)驗(yàn)思維能力.例如，在學(xué)習(xí)魯科版高中物理“電場(chǎng)中的導(dǎo)體”過(guò)程中，學(xué)生可以通過(guò)實(shí)驗(yàn)，觀察導(dǎo)體在電場(chǎng)中的變化以探究導(dǎo)體受力和電荷分布的關(guān)系.進(jìn)行實(shí)驗(yàn)前，教師可以引導(dǎo)學(xué)生思考實(shí)驗(yàn)的目的和預(yù)測(cè)實(shí)驗(yàn)結(jié)果.比如，當(dāng)一個(gè)帶電體靠近導(dǎo)體時(shí)，導(dǎo)體上會(huì)發(fā)生何種現(xiàn)象？導(dǎo)體上的電荷分布是怎樣的？在實(shí)驗(yàn)過(guò)程中，學(xué)生可以自行搭建實(shí)驗(yàn)裝置，如使用電子天平測(cè)量導(dǎo)體受力的變化，或使用靜電儀觀察導(dǎo)體上電荷的重新分布情況.通過(guò)觀察實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象和記錄實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，學(xué)生可以發(fā)現(xiàn)導(dǎo)體上電荷的重新分布規(guī)律，即電荷集中在導(dǎo)體的尖端或面積較小的部分.實(shí)驗(yàn)結(jié)束后，教師可以引導(dǎo)學(xué)生對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行反思和討論.學(xué)生通過(guò)分析實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，可以總結(jié)出導(dǎo)體受力與電荷分布的關(guān)系，并解釋出實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象背后的物理原理.通過(guò)強(qiáng)調(diào)探究性實(shí)驗(yàn)，學(xué)生不僅能夠深入理解物理概念和原理，還能夠提升學(xué)生的觀察、推理和解決問(wèn)題等核心素養(yǎng).

3.4" 提倡團(tuán)隊(duì)合作解決問(wèn)題

學(xué)生在參與實(shí)驗(yàn)教學(xué)過(guò)程中，通過(guò)團(tuán)隊(duì)合作解決問(wèn)題，學(xué)生可以互相學(xué)習(xí)、共同思考，并從中獲得更豐富的實(shí)驗(yàn)經(jīng)驗(yàn).提倡團(tuán)隊(duì)合作解決問(wèn)題有助于培養(yǎng)學(xué)生的合作精神、溝通能力和解決問(wèn)題的能力.例如，在學(xué)習(xí)魯科版高中物理“電場(chǎng)中的導(dǎo)體”過(guò)程中，教師可以引導(dǎo)學(xué)生通過(guò)團(tuán)隊(duì)合作解決問(wèn)題的方式深入探究導(dǎo)體在電場(chǎng)中的變化.學(xué)生可以共同討論實(shí)驗(yàn)的目的，并針對(duì)實(shí)驗(yàn)需求進(jìn)行分工合作，一起解釋實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象背后的物理原理.在團(tuán)隊(duì)合作中，學(xué)生可以互相交流和分享自己的觀察結(jié)果、實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)和問(wèn)題思考.學(xué)生通過(guò)一起討論導(dǎo)體受力與電荷分布的關(guān)系，探索出導(dǎo)體形狀、大小、材料等因素對(duì)電荷分布的影響.通過(guò)共同思考和合作解決問(wèn)題，學(xué)生能夠深入理解物理概念，增強(qiáng)對(duì)實(shí)驗(yàn)過(guò)程和結(jié)果的理解和記憶.

4" 結(jié)束語(yǔ)

探究高中物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)的策略旨在培養(yǎng)學(xué)生核心素養(yǎng)，提升學(xué)生的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)、實(shí)驗(yàn)觀察及推理研究等多種能力.通過(guò)實(shí)施多樣化的實(shí)驗(yàn)任務(wù)、強(qiáng)化實(shí)踐操作技能、強(qiáng)調(diào)實(shí)驗(yàn)探究性和團(tuán)隊(duì)合作解決問(wèn)題等策略，學(xué)生可以獲得更加豐富的實(shí)驗(yàn)經(jīng)驗(yàn)，加深對(duì)物理知識(shí)的理解和應(yīng)用，有效促進(jìn)核心素養(yǎng)的發(fā)展.

參考文獻(xiàn)：［1］ 程杰.初中物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)現(xiàn)狀及改進(jìn)策略：評(píng)《基于核心素養(yǎng)的初中物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)探究》［J］.教育理論與實(shí)踐，2023，43（20）：2.

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［責(zé)任編輯：李" 璟］