創(chuàng)新實驗設(shè)計，培養(yǎng)學生核心物理素養(yǎng)的路徑

相鋼軍

【摘要】高中物理核心素養(yǎng)教學的開展，能夠讓學生學習到重視的物理基礎(chǔ)知識，能夠讓學生逐漸掌握物理學科所需要具備的重要品質(zhì)，以及相應(yīng)的關(guān)鍵能力。而實驗作為物理學習中極為重要的組成，同樣是培養(yǎng)學生核心物理素養(yǎng)的重要路徑?；诖?，本文就物理實驗設(shè)計進行分析，以期能夠更好地培養(yǎng)學生的核心物理素養(yǎng)，提升學生的物理學習能力。

【關(guān)鍵詞】高中物理 核心素養(yǎng) 實驗設(shè)計

【中圖分類號】G633.7 【文獻標識碼】A 【文章編號】2095-3089（2017）16-0173-02

一、創(chuàng)新實驗設(shè)計應(yīng)遵循的原則

在開展創(chuàng)新實驗設(shè)計時，應(yīng)遵循科學性的原則，必須依據(jù)正確的實驗原理進行實驗，為了保證實驗結(jié)論切合實際，必須根據(jù)學生的認知水平及實際教學情況，進行設(shè)計物理實驗。為了突出重點，必須遵循簡單性原則，做到簡單的器材，簡潔的流程，簡明的結(jié)果。為了使學生能夠感性的認識實驗現(xiàn)象及規(guī)律，必須遵循直觀性的原則，避免外界影響，準備充分，優(yōu)化并改進實驗過程與方法，增加其可見性和可信性。安全性是創(chuàng)新實驗設(shè)計的前提條件，務(wù)必使實驗場所的安全得到保障。為了使學生在掌握知識的同時，使他們學習的積極性和興趣也得到激發(fā)，在設(shè)計時必須遵循創(chuàng)造性的原則，使他們積極探索，勇于創(chuàng)新。

二、通過創(chuàng)新實驗設(shè)計培養(yǎng)高中物理核心素養(yǎng)的策略

1.通過開發(fā)實驗器材，培養(yǎng)學生的物理觀念

在進行實驗器材開發(fā)的時候，原材料應(yīng)選擇一些比較常見的材料。比如教師可以選取生活中的廢舊物品，一方面大大降低材料成本，另一方面其制作起來也比較容易，還具備較強的可操作性，既實現(xiàn)了對物理概念的提煉和升華，又提高了學生的實踐及創(chuàng)新能力。在我校高中物理教學中，所應(yīng)用的器材主要為艾迪生實驗器材，諸如多普勒效應(yīng)演示儀、多功能教學畫圖儀、安培力演示教具、靜電除塵器等等，這些實驗器材的創(chuàng)新設(shè)計，有的是依據(jù)概念原理，有的是依據(jù)專門課程內(nèi)容而進行設(shè)計，這樣使學生對抽象概念的理解更加容易、具體，提高了學生的操作能力。同時，筆者還引導(dǎo)學生將生活實驗與課堂實驗相融合，使學生能夠從物理角度解讀有關(guān)科學史實，提高了學生的物理綜合能力。實驗器材的創(chuàng)新，使能量觀念、物質(zhì)觀念及其應(yīng)用等因素，得到了很好的體現(xiàn)，使學生在理解相互作用和物質(zhì)運動等基本知識的時候，變得更加容易，加深了他們對于這些基本知識的理解，使他們對物理概念以及物理規(guī)律的理解更加深刻。

2.通過開展探究實驗，培養(yǎng)學生的科學思維和實驗探究能力

在開展探究實驗的過程中，學生能夠投身實驗活動中去，并積極發(fā)現(xiàn)問題，主動進行探索研究。整個實驗過程，學生都是帶著疑問開展實驗研究，其會運用所學知識解決遇到的各種問題，使他們的實驗?zāi)芰Σ粩嗟玫教岣撸箤W生的綜合素養(yǎng)不斷予以發(fā)展。教師可以設(shè)計一些創(chuàng)新型的探究實驗輔助日常的教學，從而讓學生的核心素養(yǎng)予以提升。比如，筆者在進行“探究產(chǎn)生感應(yīng)電流的條件”實驗過程中，便注重通過探究實驗的開展讓學生的思維能力得以調(diào)動。筆者首先給學生們提出相關(guān)問題，讓學生在問題的引導(dǎo)下開展實驗，并讓學生通過三種不同實驗方式對相關(guān)問題予以驗證。一種方式是“利用蹄形磁鐵的磁場產(chǎn)生感應(yīng)電流”，一種是“利用條形磁鐵的磁場產(chǎn)生感應(yīng)電流”，還有一種是“利用通電螺線管的磁場產(chǎn)生感應(yīng)電流”，并讓學生將實驗結(jié)果以表格形式記錄在案，通過這些實驗活動加強學生探究能力的培養(yǎng)，提高學生關(guān)于問題的推理能力，強化學生對信息知識的提取能力，促進了學生各方面能力的提升，有助于學生綜合素質(zhì)的培養(yǎng)與提高。

3.通過創(chuàng)新教材實驗，培養(yǎng)學生的科學態(tài)度與責任

在實際教學工作中，由于種種原因，我們會對教材中的部分實驗教學內(nèi)容，進行相應(yīng)的改進，這些改進后的實驗教學內(nèi)容，我們稱之為創(chuàng)新教材實驗。改進的原因分為許多種，有的是教材中的實驗演示性不高，有的是教材中提供的實驗過程比較繁瑣復(fù)雜，操作起來不方便，有的是學生的認知能力未達到教材中的水平，有的是實驗原理太過抽象等等。在實際的教學過程中，創(chuàng)新實驗的設(shè)計，使實驗教學的難度大大降低。例如，筆者在進行“伽利略理想斜面的模擬”實驗教學過程中，便對實驗進行了創(chuàng)新。筆者將彈簧秤水平放置于一端，另一端則連接放置于長玻璃板的木塊，并緩慢轉(zhuǎn)動手輪勻速拉動帶有滾輪的長玻璃板，由于靜摩擦力的作用，木塊將會隨著長玻璃板一起運動。通過這樣實驗的開展，讓學生對靜摩擦力的大小如何變化進行研究。通過教材實驗創(chuàng)新的方式引發(fā)學生物理學習的求知欲和好奇心，使其能夠主動與他人開展合作，培養(yǎng)他們的團結(jié)協(xié)作意識，使學生能夠挑戰(zhàn)權(quán)威，勇于表達自己的見解，幫助他們樹立實事求是的科學態(tài)度，提高學生的創(chuàng)新意識與能力。

三、結(jié)語

實驗是學生了解物理內(nèi)涵，了解物理知識體系形成的重要路徑，實驗教學的開展對于學生物理知識的學習具有不可替代的重要作用。教師要從多方面來探索實驗的改進路徑，讓學生能夠更好地參與到實驗過程之中，讓學生的實驗開展更具成效，提升學生的物理學習興趣，讓學生的物理學習越來越好。

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