核心素養(yǎng)引領(lǐng)高中物理必修實(shí)驗(yàn)創(chuàng)新教學(xué)

許國(guó)興

(江蘇省連云港市東海縣海頭高級(jí)中學(xué) 222111)

發(fā)展學(xué)生的核心素養(yǎng)既是基于學(xué)科的，又是超越學(xué)科的，應(yīng)當(dāng)用學(xué)生發(fā)展核心素養(yǎng)來(lái)指導(dǎo)各學(xué)科的教學(xué).對(duì)于物理學(xué)科而言，學(xué)生發(fā)展的核心素養(yǎng)主要具體為：以物理課堂實(shí)驗(yàn)教學(xué)為抓手，發(fā)展科學(xué)與人文精神、探究態(tài)度與能力，認(rèn)知物理學(xué)科中的科學(xué)思維范式與科學(xué)模型的建構(gòu)等.

一、核心素養(yǎng)引領(lǐng)高中物理必修部分實(shí)驗(yàn)教學(xué)

高中物理必修部分包括必修一和必修二兩本書(shū)，到高二要分科，許多學(xué)生就不再學(xué)習(xí)物理.因此要抓住物理必修部分課堂教學(xué)主陣地，依托核心素養(yǎng)的引領(lǐng)，并且堅(jiān)持生本教學(xué)的理念，對(duì)教學(xué)方法進(jìn)行創(chuàng)新，圍繞培養(yǎng)學(xué)科核心素養(yǎng)積極展開(kāi)實(shí)驗(yàn)教學(xué).

高中物理的實(shí)驗(yàn)大部分為驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn),學(xué)生對(duì)這些實(shí)驗(yàn)的結(jié)果多數(shù)早已知曉,往往設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)流于形式，觀察實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象時(shí)會(huì)變成了看熱鬧,這樣的實(shí)驗(yàn)探究根本起不到鍛煉創(chuàng)新思維的作用.而探究性實(shí)驗(yàn)對(duì)培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新思維能力、分析和解決實(shí)際問(wèn)題的能力都有獨(dú)到之處.因此教學(xué)中應(yīng)有意識(shí)地將一些驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)變?yōu)樘骄啃詫?shí)驗(yàn)，進(jìn)行創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)教學(xué)，提高學(xué)生的創(chuàng)新能力.

如高一物理必修一中“驗(yàn)證力的平行四邊形定則”實(shí)驗(yàn),我們可以將課本上的演示實(shí)驗(yàn)改為探究性實(shí)驗(yàn).探究性實(shí)驗(yàn)的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)是由學(xué)生自己根據(jù)教師的引導(dǎo)提示去設(shè)計(jì)合理的實(shí)驗(yàn)方案，特別突出了獨(dú)立思考和創(chuàng)新實(shí)踐能力.教師提供一些本實(shí)驗(yàn)可能用到的器材供學(xué)生自由選擇(彈簧測(cè)力計(jì)、橡皮筋、細(xì)線、白紙、方木板、圖釘、透明膠帶、小刀、三角尺、直尺、圓規(guī)、量角器、鉛筆等),教師適當(dāng)?shù)脑O(shè)置提示問(wèn)題.比如：研究對(duì)象是誰(shuí)？如何保證合力與兩個(gè)分力的作用效果相同？實(shí)驗(yàn)過(guò)程中要記錄哪些數(shù)據(jù)？如何直觀準(zhǔn)確的記錄力的大小和方向？尤其如何確定方向？學(xué)生根據(jù)教師的提示問(wèn)題進(jìn)行實(shí)驗(yàn)方案的設(shè)計(jì)并探究.這樣的實(shí)驗(yàn)則是開(kāi)放的，不可預(yù)料的，具有開(kāi)發(fā)學(xué)生創(chuàng)新思維的實(shí)驗(yàn).這樣將驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)創(chuàng)新的改為探究性實(shí)驗(yàn)不僅可以使學(xué)生學(xué)習(xí)熱情高漲,而且讓他們親自經(jīng)歷了科學(xué)家的探究過(guò)程,培養(yǎng)了他們創(chuàng)新實(shí)踐和解決問(wèn)題的能力,同時(shí)對(duì)知識(shí)的理解層面也更深刻了.在高中物理必修部分實(shí)驗(yàn)可以創(chuàng)新設(shè)計(jì)的課還有很多,如牛頓第二定律、驗(yàn)證機(jī)械能的守恒等.

二、創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)引入教學(xué)，激發(fā)學(xué)習(xí)物理的興趣

物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)宗旨是希望學(xué)生在動(dòng)手動(dòng)腦中愉快地學(xué)習(xí).不局限于課本安排的實(shí)驗(yàn)，在新課教學(xué)引入時(shí)教師也應(yīng)盡可能設(shè)計(jì)聯(lián)系實(shí)際的實(shí)驗(yàn),激起學(xué)生的興趣, 促使其留心觀察實(shí)驗(yàn),活學(xué)活用,養(yǎng)成勤于思考的好習(xí)慣，愉悅地參與其中.

如在學(xué)習(xí)“自由落體運(yùn)動(dòng)”時(shí)，教師可以提出問(wèn)題：重的物體下落快還是輕的物體下落快？學(xué)生肯定回答：重的物體下落快.教師讓一張白紙和一張硬紙板同時(shí)下落，學(xué)生會(huì)發(fā)現(xiàn)硬紙板下落的快.此時(shí)學(xué)生應(yīng)該非常得意.緊接著教師把那張白紙揉成團(tuán)，讓學(xué)生注意觀察此時(shí)誰(shuí)先落地，結(jié)果當(dāng)然讓學(xué)生大跌眼鏡，紙團(tuán)先落地了.此時(shí)產(chǎn)生了認(rèn)知的沖突，學(xué)生的興趣和求知欲就被激發(fā)起來(lái)了，帶著問(wèn)題投入了課堂.又如在學(xué)習(xí)“力的分解”時(shí),教師可先設(shè)定以下情景: 要用細(xì)線提起桌面上質(zhì)量較大的鐵鎖,用一根細(xì)線提易斷還是用兩根線提易斷?學(xué)生多數(shù)回答:用一根線提易斷.教師演示該實(shí)驗(yàn)(故意讓兩線夾角較大)的結(jié)果卻出乎學(xué)生的意料，恰恰相反，兩根線提時(shí)先斷了.此現(xiàn)象一出,把學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和學(xué)習(xí)的積極性極大的調(diào)動(dòng)起來(lái).接下來(lái)一定會(huì)認(rèn)真聽(tīng)課、主動(dòng)去參與課堂.知識(shí)講解完畢，然后教師再結(jié)合實(shí)際情景讓學(xué)生學(xué)以致用:如果有一桶較重的水，讓兩個(gè)同學(xué)合提一桶水,他們手臂間的夾角大一些省力還是小一些省力?此時(shí)可以引導(dǎo)學(xué)生合作動(dòng)手提一下課桌，通過(guò)親身體驗(yàn),他們定能輕松作答.

能這樣設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)引入新課其實(shí)很多,僅高中物理必修一中就有:重力、彈力、摩擦力、牛頓第一定律、牛頓第三定律、超重和失重等等.

三、創(chuàng)新小實(shí)驗(yàn)教學(xué)

初中物理到高中物理使學(xué)生由形象思維過(guò)渡到抽象思維，高中物理必修部分就有很多概念和規(guī)律比較抽象，不易被學(xué)生理解.如果教師在課堂教學(xué)過(guò)程中遇到難以理解的概念和規(guī)律，適時(shí)插入隨堂小實(shí)驗(yàn)，就能很好的突破難點(diǎn)，起到“四兩撥千斤”的效果.如在講“靜摩擦力的方向”時(shí)，由于靜摩擦力的方向總是與相對(duì)運(yùn)動(dòng)趨勢(shì)方向相反，學(xué)生很難觀察到相對(duì)運(yùn)動(dòng)趨勢(shì)的方向，那么學(xué)生理解起來(lái)難免會(huì)困難.如果利用一把廢舊的牙刷演示該實(shí)驗(yàn)過(guò)程，學(xué)生就會(huì)一目了然.把牙刷毛朝下放在水平的桌面上，用力向左拉動(dòng)牙刷，雖然牙刷處于靜止?fàn)顟B(tài)，但牙刷上的毛就向右一側(cè)彎曲，那么顯而易見(jiàn)它表面的靜摩擦力的方向是向右的.實(shí)驗(yàn)結(jié)果一出,再結(jié)合生活中傳送帶實(shí)例分析,學(xué)生自然心領(lǐng)神會(huì).又如高一物理中的“加速度”這個(gè)概念非常抽象，很難理解，教師就可以利用玩具汽車進(jìn)行設(shè)計(jì)小實(shí)驗(yàn)，讓學(xué)生通過(guò)觀察，直觀的區(qū)分速度變化量、速度變化快慢等難點(diǎn).再如高一物理必修一中“慣性與質(zhì)量”的教學(xué)時(shí)，學(xué)生比較容易理解慣性與物體質(zhì)量的關(guān)系，但是很難理解慣性與物體的速度無(wú)關(guān)，教師這時(shí)候就可以引導(dǎo)創(chuàng)新設(shè)計(jì)小實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證慣性與速度無(wú)關(guān)，通過(guò)現(xiàn)象觀察，形成直觀印象，突破這一教學(xué)難點(diǎn)，同時(shí)又能發(fā)展學(xué)生的學(xué)科核心素養(yǎng).

創(chuàng)新必修部分物理實(shí)驗(yàn)教學(xué),既要注意到學(xué)生的認(rèn)知和情感需要,又不能脫離課堂教學(xué)實(shí)際.成功的創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)教學(xué)能化枯燥為生動(dòng),化抽象為具體,化淺顯為深刻.只要我們依托核心素養(yǎng)，把握好創(chuàng)新設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)教學(xué)的技巧,不僅不會(huì)影響教學(xué)效果,相反會(huì)培養(yǎng)出具備適應(yīng)終身發(fā)展和社會(huì)發(fā)展的必備能力,收到事半功倍的效果.

參考文獻(xiàn)：

[1] 張翔.淺析高中物理教學(xué)中創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)的設(shè)計(jì)與實(shí)踐[ J ].亞太教育，2016(14).