核心素養下高中物理實驗教學探索論文

摘要：物理是高中階段的重要主科科目，但學生卻普遍認爲物理這門學科較難，不願意主動學習，這主要是由於物理屬於科學範疇，且形式較爲抽象化，學生的思維若不夠敏捷很難掌握學習物理的技巧，這就要求高中物理教師將核心素養作爲一切教學的基礎，實驗教學就是其中重要的組成部分。

關鍵詞：核心素養;高中物理;實驗教學;概念;重要性;方法

傳統的物理實驗教學相對來說比較偏向形式化，基本是由教師演示，學生模仿之後再總結實驗結果的形式進行教學，但這種形式並不符合當今素質教育的基本政策，這就需要教師審時度勢，根據新課改的新要求，體現學生學習主體地位，注重學生參與探究實驗，而這一切都要基於物理的核心素養，因此，教師需要明確其重要性，並尋找優化物理實驗教學的有效方式。

1高中物理核心素養的基本概念

1.1概念

高中物理教學主旨是在學生認知程度的基礎上進一步提高學生的科學素養，由於高中學生即將面臨人生中重要的轉折點，而物理的難度相對來說較大，正確理解物理的基本內涵將有利於學生系統物理思維的建立，核心素養是在學生學習物理基本知識、物理操作技能，以及學習物理的有效方法和學習態度之上提出的爲學生未來發展考慮的重要內容，核心素養強調順應現代社會發展和實際生活運用，不僅是理論知識，還包括科學實踐的過程，是學生綜合素質提升的科學導向，由此可見，高中物理的核心素養是培養學生科學觀和社會認知的決定性條件[1]。

1.2重要性

由核心素養的概念可知，學生藉助學校教育而形成的解決實際問題的能力纔是進行物理實驗的動力，而教師培養學生的核心素養，將非常有利於學生的求知慾增長，只有學生的求知慾、積極性有效提高，物理的內涵才能夠充分體現，也才能夠被學生充分理解，二者相互促進且相互補充，提高學生的物理能力離不開學生的核心素養提升，核心素養的培養也離不開物理這門科學性極強的學科支援，因此，基於核心素養的高中物理教學，纔是正確的物理教學方向。

2基於核心素養的高中物理實驗教學方法

實驗教學是提高高中物理教學效率，培養學生學習興趣，增強學生物理知識應用能力的關鍵，在覈心素養背景下，高中物理實驗教學方法如下：

2.1開展小組合作

高中階段的學生正值青春期，雖然思維不夠縝密，卻有着源源不斷的青春活力，這一時期的學生所缺乏的不是刻板固守的強硬糾正，而是有力有效的方向引導，對於高中物理教師來說，想要進行科學的.物理實驗教學，就要遵循學生的成長規律和個性特點，小組合作的教學方法正適用於高中學生，也適用於實驗教學[2]。在這一方面，教師可以根據學生學習能力，對學生進行合理分組，同齡人之間的互相幫助與促進比教師督促更加有效，例如，教師要進行實驗之前，將學生分組，每組分配一名學習能力較強、成績較好的學生，在進行實驗的過程中，要求這名同學不動手操作，而是指導小組其他成員親手操作，出現疑問時可以討論解決，這種方式加強了學生的集體榮譽感，也提高了學生之間的團結協作能力，真正達到培養學生核心素養，進行素質教育的最終目的。例如，在《電流表的改裝及內接外接法》實驗教學中，教師可以透過對學生進行分組，並要小組成員之間相互交流探討電流表的改裝知識，以及內接外接法等知識，一方面可以爲學生營造一個良好的學習氛圍，另一方面可以培養學生的團隊協作能力，在學習物理知識的同時也提高了學生的素質水平。

2.2結合生活實際

雖然人類發展中必然會受到社會條件等框架的制約，但這並不影響學生的學習能力提高，恰恰相反，這種制約反而會使學生走向更加正確的道路，物理實驗教學也是如此，基於核心素養的教學是有約束的，這爲教師制定了教學思維的導向，教師需要根據這一內容將實驗設計得更加貼合實際生活，脫離開實際的實驗都是不科學的，與核心素養的要求不符，因此，鼓勵學生從生活中探尋物理實驗的蹤跡，並將其運用到學習中，才能達到提高物理實驗教學效率的目的，從而引導學生的思想越來越適應社會發展的趨勢。例如，在利用螺旋測微器和遊標卡尺進行長度測量的實驗中，教師可以引導學生用所學的知識以及相應的測量工具去測量生活中的一些實物，如礦泉水瓶瓶蓋的內外徑、小水杯的深度、水筆筆蓋的內外徑等，要讓學生知道物理來源於生活，生活中處處都存在物理知識，引導學生去發現。

2.3凸顯學生的主體地位

新課改要求突出學生的學習主體地位，這也是核心素養的要求之一，因此，教師要將這一內容體現在物理實驗教學的過程中，注重學生個體參與，加強學生主動認知與學習，物理本就是一門實踐性較強的抽象學科，學生參與將提升物理思維的建立能力[3-4]，例如：在探究“單擺的週期與哪些因素有關”時，筆者曾經分別讓三個同學上臺做演示實驗。第一個同學在同一高度同時放開兩個擺長相等、質量不同的單擺，結果兩個單擺擺動同步。經過幾次實驗，實驗結果基本一樣，因此得到實驗結論“單擺的週期與質量無關”。第二個同學在不同高度同時放開兩個完全相同的單擺，實驗結果兩個單擺擺動也同步。同樣經過幾次實驗，實驗結果大同小異，因此得到了第二個結論“單擺的週期與振幅無關”。第三個同學則在同一高度同時釋放兩個質量相同、擺長不同的單擺，實驗結果在第一次實驗裏發現兩個單擺擺動不同步。這一下子，這位同學有點慌了，趕緊再做一次實驗，結果兩個單擺還是不同步。全班同學鬨堂大笑，他只好紅着臉回到自己的座位上。此時，筆者問全班學生：“從剛纔第三位同學的實驗中，我們能得到什麼結論呢？”本來預想，學生應該會異口同聲地說：“單擺的週期和擺長有關。”但出乎預想的是，學生的回答是：“第三位同學的實驗操作能力太差了！”那位同學的臉更紅了。筆者想馬上反駁，說結論應該是“單擺的週期與擺長有關”？這樣的話，顯得蒼白無力。那應該怎麼辦呢？筆者接着說：“既然大家覺得剛纔這位同學的實驗操作能力太差了，那麼我們就請一位“高手”上臺來給大家演示一下，怎樣？”在大家的推薦下，一位大家認爲實驗操作能力較強的同學上臺，重新做了第三個演示實驗。結果兩個單擺還是不同步的擺動，甚至有個不相信的同學又上臺做了演示實驗，結果還是一樣。此時，課堂上安靜了許多，筆者接着說：“其實，不是第三個同學的實驗操作能力太差，而是單擺的週期與擺長有關。第三個同學得到的不應該是大家的質疑，而應該是大家的表揚。”疑團徹底揭開了，上臺做實驗的同學得到了鼓勵，其他同學透過這次小小的“曲折”也明白了單擺的週期與擺長的關係，還學會了應該更深入的看問題。再如：老師在進行打點計時器實驗測定勻變速運動時，首先老師示範打點計時器的操作方法，而後可以讓學生自行操作，期間老師遊走於學生之間爲學生答疑解惑，鼓勵學生主動探究。

2.4鼓勵實驗創新

創新教育是基礎教育的一部分，物理實驗的創新又是基於核心素養的物理實驗教學的重要內容。在實際的物理實驗教學中，培養學生的創新意識和創新思維，不僅能激發學生的創新潛能，教會學生思考，激發學生的興趣，促進學生個性的和諧發展，又能幫助學生挖掘實驗的精髓，展示實驗的思想和魅力，提高物理實驗教學的有效性。例如：在《探究加速度與力、質量的關係》這個實驗時，基於本實驗操作的難度和複雜性，筆者先花了一節課的時間把本次實驗的實驗目的、實驗原理、實驗步驟等內容和學生一起探究了下，然後又給學生一節課的時間讓學生去操作實驗，但有學生按教材中的原方案操作實驗後，發現誤差較大。經過分析後，學生覺得誤差較大的原因是實驗室所提供的小車質量沒有辦法遠大於鉤碼的質量。實驗室有質量更大的小車嗎？沒有。那怎麼辦呢？這時，幾個實驗能力較強的同學圍着實驗桌進行討論。筆者提示可以對實驗方案進行創新，也就是更改實驗方案啊！雖然已經臨近下課，但在筆者的鼓勵下，學生的學習熱情上來了，陷入了一陣思考和討論中……最終得出了一個不需要小車質量遠大於鉤碼的質量這個前提條件的創新實驗方案。是的，對於上面學生提出的問題，可能有些老師會蜻蜓點水地應付過去，但筆者認爲學生的潛能是不容小覷的。如果能對學生提出的問題，進行適當的引導、鼓勵和幫助，或許會讓學生在有限的實驗課堂時間內，有所創新，收穫無限的知識。這也是符合核心素養所要求的創新實驗教學。核心素養是學生健康成長，順利學習的重要支援，而物理這門學科對樹立學生科學觀和綜合認知能力有很大幫助，物理實驗又是促進學生物理能力提高的有效教學手段，因此，基於核心素養的物理實驗教學，纔是培養學生綜合素質全面發展的重要途徑。

參考文獻：

[1]胡濤.改進方法，提高效果———談談高中物理實驗教學的幾點改進[J].技術物理教學.2013(01).

[2]翁宗琮.城鄉結合部高中學生物理探究實驗現狀調查與對策———以廣州市第一高中爲例[J].物理通報.2015(S1).

[3]劉明.探究實驗創新的思考———從《探究加速度與力、質量的關係》實驗課說起[J].湖南中學物理.2015(01).

[4]張浩.重視物理實驗培養物理精神———談我對“觀察失重現象實驗”的處理[J].湖南中學物理.2011(12).