基于實驗設(shè)計的高中物理核心素養(yǎng)培育

蔡馨萍

（江蘇省口岸中學(xué)，江蘇 泰州）

實驗是物理課程中不可或缺的環(huán)節(jié)，實驗教學(xué)不僅可以增強(qiáng)學(xué)生對所學(xué)知識的理解，也可以提升學(xué)生的核心素養(yǎng)。但是，物理教師必須合理設(shè)計實驗環(huán)節(jié)，明確實驗的目標(biāo)和方向，活躍課堂氛圍，提升學(xué)生的實踐能力，培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新思維，進(jìn)而提高物理教學(xué)質(zhì)量。

一、實驗設(shè)計應(yīng)遵循的原則

1.科學(xué)性原則

高中物理實驗設(shè)計不能盲目，必須遵循一定的原則?？茖W(xué)性原則是最基本的原則，也就是要求高中物理實驗設(shè)計必須準(zhǔn)確，符合高中生的認(rèn)知規(guī)律，這樣才能發(fā)揮實驗在教學(xué)中的作用。在開展實驗教學(xué)的過程中，物理教師必須結(jié)合學(xué)生的實際情況制定教學(xué)方案，堅持以學(xué)生為本的實驗設(shè)計理念。

2.簡單性原則

高中物理實驗設(shè)計的簡單性原則體現(xiàn)在以下幾點(diǎn)：一是實驗的器材要簡單，二是實驗的過程要簡單，三是實驗的結(jié)果要簡單。物理實驗設(shè)計只有堅持簡單性原則，才能更加明確實驗的重點(diǎn)和方向，降低外部因素對學(xué)生學(xué)習(xí)過程的影響，集中學(xué)生的注意力，最終完成實驗。

3.直觀性原則

物理實驗教學(xué)的目的就是通過實驗把教材的知識形象化、具體化，增強(qiáng)學(xué)生的理解和記憶。實驗過程越直觀，學(xué)生的理解難度越低，有效性就越高。

4.安全性原則

安全是實驗的基本前提和保障，在開展物理實驗的過程中，要排除一切安全隱患，保證師生的人身安全。在開展實驗之前，教師必須認(rèn)真檢查實驗設(shè)備，保證實驗設(shè)備處在安全的狀態(tài)下。

5.創(chuàng)造性原則

物理實驗并不死板，需要創(chuàng)新性。在開展物理實驗的過程中，物理教師可以鼓勵學(xué)生大膽創(chuàng)新并大膽嘗試，通過親自動手來感受實驗的過程，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，讓學(xué)生感受學(xué)習(xí)物理學(xué)科的樂趣。

二、基于實驗設(shè)計的高中物理核心素養(yǎng)培育對策

1.激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣

興趣是最好的老師，實驗在高中物理學(xué)科教學(xué)中的重要性不言而喻，但是要想發(fā)揮出實驗環(huán)節(jié)的作用就必須激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，提高學(xué)生參與實驗的熱情和積極性，這樣才能讓學(xué)生真正融入實驗過程中，發(fā)揮出學(xué)生學(xué)習(xí)的主體性。實驗的過程實際上就是學(xué)生主動探索、發(fā)現(xiàn)和總結(jié)的過程，最終提高學(xué)生的核心素養(yǎng)，促進(jìn)學(xué)生的成長和發(fā)展。物理教師在講解全新知識點(diǎn)時，可以引入一些學(xué)生感興趣的小實驗，以此來吸引學(xué)生的注意力，活躍課堂氛圍。比如，物理教師在講解“自由落體”這一知識點(diǎn)時，可以先準(zhǔn)備幾張一百元的人民幣，并將人民幣折疊成方塊狀，然后在距離地面一定的高度拋下人民幣，讓學(xué)生用手來抓住下落的人民幣，感受自由落體的過程。小實驗就可以讓知識更加形象生動，緊貼學(xué)生的實際生活，激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)的欲望。

很多物理實驗是一個人無法完成的，這就需要教師合理分組，利用分組教學(xué)的模式開展實驗環(huán)節(jié)，小組成員要根據(jù)實驗的要求進(jìn)行分工，提高實驗的效率，進(jìn)而共同完成實驗。創(chuàng)新是高中生必須具備的能力，而實驗設(shè)計正好可以培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力，物理教師可以定期舉辦創(chuàng)新實驗比賽等，增強(qiáng)學(xué)生的合作意識，最終培養(yǎng)學(xué)生的核心素養(yǎng)。

2.豐富實驗設(shè)計的形式

事實上，高中物理實驗設(shè)計的形式可以多種多樣。大廳實驗是高中物理實驗設(shè)計的形式之一，大廳實驗實際上就是利用學(xué)校大廳的空間來擺放一些展板，向?qū)W生展示國家前沿實驗，并為學(xué)生提供實驗設(shè)備，學(xué)生可以親自動手嘗試，理解前沿實驗的理念和觀點(diǎn)，開闊眼界，完善自我。操作性實驗是比較常見的實驗設(shè)計形式，操作性實驗主要在實驗室進(jìn)行，學(xué)生只有親自感受實驗的過程才能解開物理學(xué)科的謎團(tuán)。在操作性實驗中，物理教師要起到引導(dǎo)作用，給學(xué)生適當(dāng)?shù)闹笇?dǎo)，還要注重保護(hù)學(xué)生的人身安全。學(xué)生通過操作性實驗獲得的成果可以拿到大廳進(jìn)行展示，學(xué)生之間可以互相交流心得，并取長補(bǔ)短，不斷提高自身的實踐能力和創(chuàng)新能力。開放性實驗是高中物理實驗的大膽嘗試和設(shè)計，開放性實驗?zāi)軌蜃寣W(xué)生走出教材，走進(jìn)生活實際，屬于物理學(xué)科的課外延伸，學(xué)生可以大膽創(chuàng)新和嘗試，利用身邊的事物來展開實驗，豐富自身的知識儲備和生活閱歷。雖然高中物理學(xué)科非常嚴(yán)謹(jǐn)，但是創(chuàng)新也必不可少。雖然開放性實驗鼓勵學(xué)生勇于開發(fā)，大膽嘗試，但是開發(fā)性實驗不能盲目，必須建立在物理知識和理論基礎(chǔ)之上，這樣才能保證實驗的科學(xué)性和嚴(yán)謹(jǐn)性。

物理是一門理論性和實踐性非常強(qiáng)的課程，而實驗是物理教學(xué)的關(guān)鍵環(huán)節(jié)，對學(xué)生的專業(yè)性和實踐能力有較高的要求。在開展實驗教學(xué)之前，必須進(jìn)行實驗設(shè)計，教師可以開展實驗設(shè)計，學(xué)生同樣可以根據(jù)自己所學(xué)來設(shè)計實驗環(huán)節(jié)，豐富自己的知識儲備，進(jìn)而提升自身的物理核心素養(yǎng)。高中物理實驗設(shè)計必須遵循一定的原則，不能盲目，這樣才能真正發(fā)揮出實驗在物理教學(xué)中的作用，提高學(xué)生的課堂參與度，進(jìn)而提高物理課程教學(xué)質(zhì)量。物理實驗形式多種多樣，這就對實驗設(shè)計提出了較高的要求，只有保證實驗設(shè)計的合理性，才能保證實驗的順利進(jìn)行。實驗貫穿于物理課程教學(xué)全程，不僅可以增強(qiáng)學(xué)生對所學(xué)知識的理解和記憶，還可以豐富學(xué)生的實踐能力和創(chuàng)新能力，提升學(xué)生的核心素養(yǎng)，促進(jìn)學(xué)生的成長和發(fā)展。