對(duì)PASCO在高中物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)中的應(yīng)用分析

李洪亮

摘 要：高中物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)是物理課程教學(xué)中的重要組成部分，是培養(yǎng)學(xué)生物理核心素養(yǎng)的重要途徑。以高中物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)為例，依托PASCO實(shí)驗(yàn)平臺(tái)培養(yǎng)學(xué)生物理核心素養(yǎng)中所具有的優(yōu)勢(shì)，探討了PASCO在高中物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)中的實(shí)踐應(yīng)用。

關(guān)鍵詞：PASCO探究實(shí)驗(yàn)；高中物理；核心素養(yǎng)

新《普通高中物理課程標(biāo)準(zhǔn)》明確指出：普通高中物理教學(xué)的培養(yǎng)目標(biāo)是發(fā)展學(xué)生核心素養(yǎng)，促進(jìn)學(xué)生綜合素質(zhì)的提升。高中物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)作為高中物理課程教學(xué)體系中的重要組成部分，通過(guò)“問(wèn)題的提出、猜想與假設(shè)—實(shí)驗(yàn)探討與設(shè)計(jì)—實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證—實(shí)驗(yàn)結(jié)果交流與反思”這一實(shí)踐過(guò)程，其物理觀念、實(shí)驗(yàn)探究能力、科學(xué)思維與態(tài)度等能夠得到有效提升，實(shí)現(xiàn)學(xué)生物理學(xué)科核心素養(yǎng)的科學(xué)培養(yǎng)。而在物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)中，PASCO實(shí)驗(yàn)的應(yīng)用可推動(dòng)物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)改革與創(chuàng)新，提高實(shí)驗(yàn)教學(xué)質(zhì)量，促進(jìn)學(xué)生優(yōu)化發(fā)展。

一、PASCO物理實(shí)驗(yàn)的相關(guān)概述

PASCO物理實(shí)驗(yàn)是物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)現(xiàn)代化建設(shè)與發(fā)展的重要表現(xiàn)，是基于PASCO實(shí)驗(yàn)平臺(tái)教育應(yīng)用下形成的物理教學(xué)模式。PASCO實(shí)驗(yàn)平臺(tái)將計(jì)算機(jī)數(shù)據(jù)分析、采集功能與物理實(shí)驗(yàn)進(jìn)行了有效連接，通過(guò)利用網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、傳感技術(shù)、電子通信技術(shù)等先進(jìn)科學(xué)技術(shù)，能夠進(jìn)行各種物理量數(shù)據(jù)的采集，為物理力學(xué)、光學(xué)、電學(xué)、磁學(xué)、熱學(xué)、原子與分子等實(shí)驗(yàn)提供支持。

二、PASCO在高中物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)中的應(yīng)用

1.PASCO在高中物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)中應(yīng)用的優(yōu)勢(shì)與缺陷

在高中物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)中，應(yīng)用PASCO物理實(shí)驗(yàn)的優(yōu)勢(shì)如下：（1）PASCO實(shí)驗(yàn)平臺(tái)中蘊(yùn)含著豐富的教育教學(xué)資源，預(yù)設(shè)的物理實(shí)驗(yàn)已經(jīng)達(dá)到240個(gè)，且實(shí)驗(yàn)類(lèi)型豐富，能夠充分滿(mǎn)足高中物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)需求。與此同時(shí)，PASCO實(shí)驗(yàn)平臺(tái)，附件組裝性相對(duì)較強(qiáng)，能夠根據(jù)不同實(shí)驗(yàn)要求與特征進(jìn)行儀器配置，這在一定程度上為學(xué)生實(shí)驗(yàn)自主設(shè)計(jì)與實(shí)踐提供了機(jī)遇，有助于學(xué)生實(shí)驗(yàn)教學(xué)中主觀能動(dòng)性的調(diào)動(dòng)，培養(yǎng)學(xué)生知識(shí)與技能學(xué)習(xí)興趣，增強(qiáng)學(xué)生創(chuàng)新創(chuàng)造性思維。（2）PASCO實(shí)驗(yàn)平臺(tái)，物理實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目的多樣性，有助于教師開(kāi)展個(gè)性化教學(xué)活動(dòng)，根據(jù)學(xué)生實(shí)際需求制定實(shí)驗(yàn)教學(xué)規(guī)劃，以推動(dòng)學(xué)生個(gè)性化發(fā)展，幫助學(xué)生構(gòu)建自己的科學(xué)觀；（3）PASCO實(shí)驗(yàn)平臺(tái)的數(shù)據(jù)精確度相對(duì)較高，能夠針對(duì)電磁現(xiàn)象、碰撞現(xiàn)象這類(lèi)短時(shí)間發(fā)展的現(xiàn)象進(jìn)行清晰、直觀的展現(xiàn)，便于學(xué)生更好地理解知識(shí)，掌握實(shí)驗(yàn)過(guò)程。同時(shí)，數(shù)據(jù)的高精確性與實(shí)驗(yàn)的“零”誤差，有利于培養(yǎng)學(xué)生嚴(yán)謹(jǐn)?shù)目茖W(xué)態(tài)度，增強(qiáng)學(xué)生科學(xué)研究責(zé)任感。因此，PASCO在高中物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)中的有效應(yīng)用，對(duì)發(fā)展學(xué)生核心素養(yǎng)存在積極影響作用。

在高中物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)中，PASCO實(shí)驗(yàn)平臺(tái)的應(yīng)用也存在一定的困境與不足：（1）PASCO實(shí)驗(yàn)平臺(tái)作為先進(jìn)科學(xué)技術(shù)與物理實(shí)驗(yàn)相結(jié)合下形成的產(chǎn)物，在一定程度上對(duì)教師與學(xué)生信息素養(yǎng)的要求較高。目前，普通高中物理教師與學(xué)生普遍存在信息素養(yǎng)低下的問(wèn)題，在實(shí)驗(yàn)操作中以產(chǎn)生操作錯(cuò)誤。（2）PASCO實(shí)驗(yàn)平臺(tái)的應(yīng)用缺乏科學(xué)性。在高中物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)中，并非所有的物理實(shí)驗(yàn)都能夠應(yīng)用PASCO實(shí)驗(yàn)平臺(tái)進(jìn)行處理，一些實(shí)驗(yàn)應(yīng)用傳統(tǒng)物理實(shí)驗(yàn)方法很容易處理，反之應(yīng)用PASCO很難完成。與此同時(shí)，在應(yīng)用PASCO實(shí)驗(yàn)平臺(tái)時(shí)，教師一味地追求“多樣性”“綜合性”，導(dǎo)致實(shí)驗(yàn)研究對(duì)象過(guò)多，學(xué)生無(wú)法對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行準(zhǔn)確觀測(cè)，分散學(xué)生注意力，影響實(shí)驗(yàn)教學(xué)效果。（3）PASCO物理實(shí)驗(yàn)的可視化、數(shù)據(jù)化特征為實(shí)驗(yàn)交流與討論帶來(lái)了便利。但在實(shí)踐教學(xué)過(guò)程中，過(guò)于依賴(lài)PASCO物理實(shí)驗(yàn)這一特性，而不重視科學(xué)研究與探討，將不利于學(xué)生問(wèn)題探究能力、歸納總結(jié)能力的培養(yǎng)。

2.PASCO在高中物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)中的應(yīng)用策略

在高中物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)中，應(yīng)用PASCO探究實(shí)驗(yàn)發(fā)展學(xué)生物理核心素養(yǎng)，需注重以下幾點(diǎn)：（1）注重實(shí)驗(yàn)教學(xué)研究對(duì)象的科學(xué)選擇，提升PASCO探究實(shí)驗(yàn)組織開(kāi)展的科學(xué)性與可行性；（2）以提升學(xué)生自主學(xué)習(xí)能力為目標(biāo)，注重自主實(shí)驗(yàn)方案的設(shè)計(jì)與實(shí)踐；（3）以問(wèn)題為導(dǎo)向，培養(yǎng)學(xué)生收集與觀察數(shù)據(jù)能力，幫助學(xué)生形成問(wèn)題意識(shí)；（4）注重?cái)?shù)據(jù)獨(dú)立分析能力的培養(yǎng)，加強(qiáng)PASCO探究實(shí)驗(yàn)的論證；（5）注重實(shí)驗(yàn)結(jié)果的多角度分析，以實(shí)現(xiàn)學(xué)生思維的拓展；（6）加強(qiáng)實(shí)驗(yàn)教學(xué)合同與交流，做好實(shí)驗(yàn)反思工作；（7）規(guī)范實(shí)驗(yàn)操作行為，保證物理實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性、真實(shí)性。例如，在高中物理驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)“牛頓第三定律”教學(xué)中，教師對(duì)學(xué)生進(jìn)行科學(xué)分組，要求學(xué)生準(zhǔn)備好實(shí)驗(yàn)器材，指導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行如下操作：將兩個(gè)力傳感器與數(shù)據(jù)采集裝置相連接，并將數(shù)據(jù)采集裝置連接到計(jì)算機(jī)上；啟動(dòng)實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)，拉住測(cè)力彎鉤，握住傳感器；觀察系統(tǒng)顯示結(jié)果，做好數(shù)據(jù)的收集與整理；進(jìn)行實(shí)驗(yàn)總結(jié)與反思，探尋實(shí)驗(yàn)過(guò)程中可能存在的誤差以及改進(jìn)方法，實(shí)現(xiàn)學(xué)生科學(xué)思維、科學(xué)態(tài)度的培養(yǎng)。

總而言之，發(fā)展學(xué)生核心素養(yǎng)已經(jīng)成為新時(shí)代高中物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)改革與創(chuàng)新關(guān)注的重點(diǎn)，是物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)組織開(kāi)展的核心目標(biāo)。要想促進(jìn)物理學(xué)科核心素養(yǎng)在實(shí)踐教學(xué)中的全面滲透與落實(shí)，教師應(yīng)明確認(rèn)知PASCO探究實(shí)驗(yàn)存在的優(yōu)勢(shì)，促進(jìn)現(xiàn)代化物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)與傳統(tǒng)物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)的有效融合，以增強(qiáng)實(shí)驗(yàn)教學(xué)質(zhì)量，實(shí)現(xiàn)高中生物理核心素養(yǎng)的高效培養(yǎng)。

參考文獻(xiàn)：

王國(guó)慶.如何在實(shí)驗(yàn)教學(xué)中培養(yǎng)學(xué)生的物理學(xué)科核心素養(yǎng)[J].西部素質(zhì)教育，2017，3（18）：242，244.

編輯 李琴芳