核心素養(yǎng)導(dǎo)向的高中物理演示實驗教學(xué)探究

顧小亮

（江蘇省南通市如東縣掘港高級中學(xué)，江蘇南通 226400）

核心素養(yǎng)導(dǎo)向的高中物理演示實驗教學(xué)探究

顧小亮

（江蘇省南通市如東縣掘港高級中學(xué)，江蘇南通 226400）

物理演示實驗是物理教學(xué)中的一個重要環(huán)節(jié)，本文以核心素養(yǎng)為導(dǎo)向，對高中物理演示實驗的要求做了闡述，并以部分演示實驗為例，對核心素養(yǎng)導(dǎo)向下的高中物理實驗優(yōu)化：首先，要能夠利用身邊的一些小事物來補充實驗，培養(yǎng)學(xué)生學(xué)以致用的能力。其次，利用新器材替代原有器材，提高演示實驗效果，培養(yǎng)學(xué)生與時俱進的思想。最后，權(quán)力下放，體現(xiàn)學(xué)生的主體地位，培養(yǎng)學(xué)生“自力更生”思想。

核心素養(yǎng)；高中物理；演示實驗；教學(xué)探究

引 言

物理教學(xué)是一門以實驗為主的實驗科學(xué)，很多知識都是源自于生活實踐規(guī)律的總結(jié)，通過一定的實驗，不僅能夠激發(fā)學(xué)生的物理學(xué)習(xí)興趣，還能夠幫助學(xué)生理解相應(yīng)的物理知識。隨著教育改革的實施，核心素養(yǎng)的概念被廣泛應(yīng)用與教學(xué)實踐，在核心素養(yǎng)理念影響下的物理教學(xué)中，要求學(xué)生不僅要了解必要的科學(xué)技術(shù)知識，掌握一定的研究方法，還要樹立科學(xué)的思想和精神，形成適應(yīng)個人終身發(fā)展和社會進步的能力和品格。物理演示實驗作為高中物理教學(xué)的重要環(huán)節(jié)，積極對它進行創(chuàng)新和改進，這樣，才能夠更好地適應(yīng)核心素養(yǎng)導(dǎo)向下的物理教學(xué)。

一、高中物理演示實驗選擇要求

在高中物理教學(xué)中，教學(xué)的效率很大程度上取決于演示實驗的選擇，因此，在選擇演示實驗的時候，要準(zhǔn)確把握實驗內(nèi)容與教學(xué)內(nèi)容之間的聯(lián)系，并結(jié)合學(xué)生的實際學(xué)習(xí)情況做出選擇。

1．演示實驗內(nèi)容要與教學(xué)內(nèi)容密切相關(guān)

高中物理的多數(shù)演示實驗都是源自于物理教材，并對它的數(shù)量、性質(zhì)和內(nèi)容做了決定，因此，演示實驗與教學(xué)內(nèi)容之間是密切聯(lián)系的。對于該部分的內(nèi)容主要有三種情況，第一種就是教材中明確規(guī)定的演示實驗，例如，在《摩擦力》部分的教學(xué)中，教材中就提出了相應(yīng)的演示實驗：在水平桌面上，用彈簧測力計去拉木塊，在彈簧測力計到達一定讀數(shù)之前，木塊紋絲不動。繼續(xù)用力拉動木塊，當(dāng)木塊隨著彈簧測力計運動時，會發(fā)現(xiàn)彈簧測力計的讀數(shù)變小。為了順利完成這一實驗，達到預(yù)期的教學(xué)目標(biāo)，這就需要教師認真分析教學(xué)內(nèi)容，利用演示實驗盡可能多的演示。第二種就是受外界因素影響，教材中規(guī)定的演示實驗無法進行操作，需要另外尋找實驗來代替，需要注意的是選擇的實驗內(nèi)容要與教學(xué)的內(nèi)容密切相關(guān)。

在《彈力》部分的教學(xué)中，教材中的演示實驗是通過兩個平面鏡的反射來進行的，這樣的實驗現(xiàn)象不明顯，并且耗費時間較長，并不利于課上的演示，因此，教師根據(jù)需要改進實驗，用小瓶裝水，通過按壓瓶身觀察瓶口水柱的變化來替代原有實驗。第三種就是教材中并未提及，需要教師自己設(shè)計實驗來輔助教學(xué)，這樣的演示實驗的設(shè)置更得密切聯(lián)系教學(xué)內(nèi)容，尤其是在實驗原理和現(xiàn)象方面得與教學(xué)內(nèi)容保持一致。例如，在《牛頓第三定律》的教學(xué)中，教師可以利用核桃夾夾核桃的實驗，輔助學(xué)生理解作用力與反作用力、杠桿原理等。

2．演示實驗的選擇要符合學(xué)生的認知經(jīng)驗

在高中物理教學(xué)中，演示實驗雖然是教師在操作，但是，學(xué)生才是學(xué)習(xí)的主體，重點在于構(gòu)建學(xué)生的思維。因此，教師選擇演示實驗的內(nèi)容要符合學(xué)生原有的認知經(jīng)驗。例如，在進行能量守恒部分知識的教學(xué)時，教師會選擇伽利略的理想實驗來進行演示，而不選擇單擺實驗、牛頓欄等實驗，因為學(xué)生在學(xué)習(xí)牛頓第一定律的時候就已經(jīng)接觸過伽利略理想斜面，在該部分教學(xué)中再次引入伽利略理想斜面符合學(xué)生的認知經(jīng)驗，便于學(xué)生構(gòu)建知識體系。

二、高中物理演示實驗教學(xué)優(yōu)化探究

高中物理教學(xué)很大程度上離不開演示實驗，通過演示實驗?zāi)軌蜃寣W(xué)生親身體會物理規(guī)律的形成，是培養(yǎng)學(xué)生觀察能力和探究能力的重要手段，符合核心素養(yǎng)教學(xué)理念的教學(xué)要求。但是，在教材中還有部分演示實驗設(shè)計存在一定的問題，有些實驗受條件限制難以完成，有的實驗難以成功，還有的實驗操作難以達到預(yù)期的實驗效果，這些因素都降低了演示實驗在物理教學(xué)中的重要作用，因此，創(chuàng)新探究物理演示實驗，對它們進行優(yōu)化和改進顯得尤為重要。

1．靈活應(yīng)用身邊的物品補充演示實驗

在高中物理必修一部分的教學(xué)中，很多物理原理和概念都較為抽象，學(xué)生理解起來有一定難度，但是很多知識課本上并沒有給出相應(yīng)的演示實驗，教師可以利用身邊的一些小物件來創(chuàng)造性地設(shè)計一些演示實驗，進而激發(fā)學(xué)生的好奇心，提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。例如，在學(xué)習(xí)慣性部分的內(nèi)容時，教師可以借助啤酒瓶和百元紙幣來演示物體的慣性：將兩個啤酒瓶口對口豎直放在一起，并將百元紙幣放在兩個瓶口之間，對學(xué)生提出問題：如何將百元紙幣取出，且不能夠弄翻酒瓶？在放置百元紙幣的過程中學(xué)生會發(fā)現(xiàn)將兩個酒瓶口對口豎直放在一起非常困難，更何況要取出紙幣！這時，教師將紙幣的一端捏住，用另一只手快速擊打，紙幣順利取出，酒瓶紋絲不動，這個演示實驗可見度較高，演示起來既簡單又精彩，能夠幫助學(xué)生解決學(xué)習(xí)的難點，使整堂課達到最佳的效果。

2．利用新器材替代原有器材，提高實驗效果

核心素養(yǎng)要求學(xué)生能夠經(jīng)過物理學(xué)習(xí)，能夠開發(fā)思維，學(xué)會學(xué)習(xí)，并能夠?qū)⑺鶎W(xué)的知識應(yīng)用于實踐，利用新的器材對原有器材進行替代，不僅能夠改善原有器材下實驗效果不佳的情況，還能夠幫助學(xué)生轉(zhuǎn)化思維，使他們養(yǎng)成靈活轉(zhuǎn)變的思維方式。例如，在演示物體的失重和超重部分的實驗時，利用金屬罐來替代原來的彈簧秤，能夠更加明顯地觀察到實驗現(xiàn)象，同時，還可以讓學(xué)生了解到，試驗器械的選擇不是一成不變，可以根據(jù)需要做出靈活的調(diào)整。例如，在金屬罐的底部安放一掛鉤，將兩根橡皮筋的一端掛在掛鉤上，另一端懸掛一重物在金屬罐的外沿上，并且保證橡皮筋能夠?qū)⒅匚锢虢饘俟拗?。在金屬罐的兩?cè)系上繩子，方便提拉。在演示的時候，將金屬罐自由下落，這樣金屬罐兩側(cè)懸掛的重物處在失重狀態(tài)，橡皮筋就會將重物拉入盒中，并能夠聽到金屬的撞擊聲。拉繩將金屬罐快速上拉，這時物體超重，就會發(fā)現(xiàn)橡皮筋被拉長，重物相對于金屬罐會下降一些，超重現(xiàn)象更加明顯。

3．權(quán)力下放，體現(xiàn)學(xué)生主體地位，培養(yǎng)學(xué)生“自力更生”思想

演示實驗的操作并不是教師的專利，將實驗操作停留在教師操作上就忽視了學(xué)生猜想。設(shè)計、探究、合作等學(xué)習(xí)元素，從一定程度上削弱了學(xué)生的自主學(xué)生能力，使得演示實驗成為一種知識的灌輸，體現(xiàn)不出實驗的真正價值。因此，在教學(xué)中，教師可以將一些教師做的演示實驗改為師生共同完成的演示實驗，讓學(xué)生親自動手，觀察、分析、總結(jié)，突出學(xué)生學(xué)習(xí)的主體地位。例如，在《摩擦力方向》部分的教學(xué)中，就可以通過師生共同實驗的方式來完成：教師和學(xué)生都手持毛刷，將毛刷沿著手背向前滑動，觀察毛刷的運動方向和毛的傾斜角度，教師先進行演示，之后學(xué)生來操作，最后，要求學(xué)生對該實驗進行描述、分析和總結(jié)結(jié)論。這樣的實驗改進，使得學(xué)生充分參與到了演示實驗當(dāng)中，學(xué)生自身完成了研究、匯報、總結(jié)等環(huán)節(jié)，真正體現(xiàn)了學(xué)生學(xué)習(xí)的主體地位，培養(yǎng)了學(xué)生自主學(xué)習(xí)能力。

結(jié) 語

演示實驗作為高中物理教學(xué)的重要組成部分，為了便于核心素養(yǎng)的貫徹，必須改進原有實驗中存在的不足，以培養(yǎng)學(xué)生的自主能力、探究能力、應(yīng)用能力和創(chuàng)新實踐能力為目標(biāo)，體現(xiàn)學(xué)生在教學(xué)過程中的主體地位，這樣才能夠更好地發(fā)揮演示實驗的真正價值。

[1]於黃忠．建構(gòu)主義理論對大學(xué)物理實驗教學(xué)的影響[J]．中山大學(xué)學(xué)報論叢，2006，5．

[2]陳亮．將建構(gòu)主義思想引入物理演示實驗教學(xué)[J]．物理通報，2006，9．

顧小亮，1986年生，男，江蘇如東人，中小學(xué)二級教師，學(xué)歷本科。