基于核心素養(yǎng)下的物理實驗創(chuàng)新設(shè)計

潘曉云

【摘要】物理學科核心素養(yǎng)是學生通過物理學習，內(nèi)化為帶有物理學科特性的必備品質(zhì)和關(guān)鍵的能力，具體表現(xiàn)為物理觀念、科學思維、實驗探究、科學態(tài)度和責任四個方面。通過分析中學生物理核心素養(yǎng)的現(xiàn)狀，利用創(chuàng)新實驗設(shè)計，促進學生物理核心素養(yǎng)的發(fā)展。

【關(guān)鍵詞】物理實驗 創(chuàng)新設(shè)計 核心素養(yǎng)

【中圖分類號】G633.7 【文獻標識碼】A 【文章編號】2095-3089（2018）28-0158-02

核心素養(yǎng)，是指學生發(fā)展應(yīng)具備的、能夠適應(yīng)終身發(fā)展和社會發(fā)展需要的必備品格和能力。它落實到物理學科，就成為了物理學科核心素養(yǎng)。物理學科的核心素養(yǎng)是學生通過物理學習，內(nèi)化為帶有物理學科特性的必備品質(zhì)和關(guān)鍵的能力，它是科學素養(yǎng)的關(guān)鍵組成部分，具體表現(xiàn)為物理觀念、科學思維、實驗探究、科學態(tài)度和責任四個方面。

核心素養(yǎng)不是先天遺傳的，而是經(jīng)過后天教育習得的。為此，我們先要充分認識中學生在物理核心素養(yǎng)方面表現(xiàn)的主要問題：

1.對物理知識興趣不大。許多學生都說物理難學，物理知識枯燥難懂，逐漸對物理失去了興趣，讓物理變成勿理。

2.對物理知識掌握不夠，理論脫離實際。教科書上理論知識、應(yīng)用具有很強的綜合性和應(yīng)用性，但目前的物理教育只重視理論知識的灌輸，不注重知識與生活實際結(jié)合。

3.科學思維和實驗探究能力差。很多教師對實驗教學重視不夠，甚至連演示實驗也很少做，更不用說讓學生自制實驗器材來解決問題。因此存在著學生實踐能力和動手能力較差，導(dǎo)致科學思維和實驗探究能力得不到有效的培養(yǎng)。

為了解決現(xiàn)存的問題，筆者認為通過開展創(chuàng)新實驗設(shè)計是培養(yǎng)學生的科學素養(yǎng)的一條有效途徑。物理是一門以實驗為基礎(chǔ)的學科，物理學的概念形成、規(guī)律的發(fā)現(xiàn)、理論建立都賴以實驗。根據(jù)學生認知水平，結(jié)合高中物理教學，開發(fā)和指導(dǎo)學生進行物理實驗創(chuàng)新設(shè)計，讓學生更大程度地參與物理實驗，經(jīng)歷實驗探究過程，得出規(guī)律，拉近學生與科學的距離，激發(fā)學生興趣。從實驗創(chuàng)新設(shè)計體驗中，理解知識、概念和規(guī)律的本質(zhì)，促進物理觀念形成，體會科學方法，培養(yǎng)科學思維，養(yǎng)成良好科學態(tài)度和責任感，最終促進學生核心素養(yǎng)的發(fā)展。

一、通過驗證實驗設(shè)計，促進物理觀念形成

物理中的很多概念、規(guī)律比較抽象，僅僅根據(jù)理論上的學習，學生學習起來比較費力，對其理解不深入，不利于物理學科核心觀念的學習和掌握。在對于一些概念、規(guī)律的教學，可以開發(fā)和指導(dǎo)學生進行驗證實驗的設(shè)計，讓學生動手又動腦，理論聯(lián)系實際，拉近學生與科學的距離。如力的分解規(guī)律、能量守恒定律和安培力方向教學等。通過這樣的驗證實驗創(chuàng)新設(shè)計，不僅讓學生深入理解物理概念和規(guī)律，還能激發(fā)學生的學習興趣和積極性。

通過驗證實驗創(chuàng)新設(shè)計，其意義讓學生親身經(jīng)歷參與驗證實驗設(shè)計，不僅激發(fā)了學習興趣，也加深該知識點的理解，理論聯(lián)系實際，有利于學生物理觀念的掌握和學習。

二、通過興趣拓展實驗設(shè)計，培養(yǎng)學生科學思維和實驗探究能力

興趣拓展實驗?zāi)苁箤W生投入到活動中去自己發(fā)現(xiàn)問題、積極開展探索，讓學生在質(zhì)疑與探究過程中提高運用知識解決問題的能力和培養(yǎng)科學思維方法。通過學生之間的合作探究，利用興趣特長，結(jié)合物理教學中的問題，開發(fā)和設(shè)計興趣拓展類實驗。通過這類實驗的開發(fā)和設(shè)計，讓學生直接體驗實驗探究，有利于學生心理素質(zhì)和科學探究能力的培養(yǎng)。在教學中，筆者提倡興趣拓展實驗創(chuàng)新設(shè)計，例如超聲波測速、搖繩發(fā)電和互感器等等。

通過興趣拓展實驗，其意義讓學生體會到了科學知識的力量，激發(fā)了學生的學習興趣和探索熱情。引起了學生的認真思考，使得學生探究思維連續(xù)不斷，真正體驗了科學規(guī)律的探究過程，滿足了強烈的好奇心和旺盛的求知欲，還培養(yǎng)了學生的科學態(tài)度和團結(jié)協(xié)作的精神。

三、通過生活實驗創(chuàng)新設(shè)計，培養(yǎng)科學態(tài)度和責任

物理來源于生活，物理應(yīng)用于生活。物理與生活是緊密聯(lián)系的。通過生活中實驗的創(chuàng)新設(shè)計，使得物理與生活的緊密聯(lián)系更加顯現(xiàn)，不僅讓學生親身體驗從自然到物理、從物理到社會的認識過程，同時在應(yīng)用物理知識解決實際問題中踐行科學精神和科學態(tài)度，培養(yǎng)社會責任感。例如生活中利用慢動作研究平拋運動，靜電除塵等。這些創(chuàng)新實驗設(shè)計能體現(xiàn)科學本質(zhì)、科學態(tài)度、STSE等要素，使學生具有學習和研究物理的好奇心與求知欲，通過這樣的實驗設(shè)計，能使學生基于證據(jù)和邏輯發(fā)表自己的見解，不迷信權(quán)威，培養(yǎng)學生實事求是的科學態(tài)度，激發(fā)學生的創(chuàng)新精神，培養(yǎng)社會責任感。

通過生活實驗創(chuàng)新設(shè)計，其意義在于應(yīng)用物理知識解決生活實際問題時，將物理與生活相聯(lián)系，從而將科學、技術(shù)、社會有機結(jié)合起來，掌握研究物理問題的科學的方法，提高自身的科學探究能力，在體驗中學好物理，在實踐中得到全面發(fā)展。聯(lián)系生活實際才能調(diào)動學生真實的生活體驗和經(jīng)驗。而且在解決實際問題中踐行科學精神和科學態(tài)度，培養(yǎng)社會責任感。

筆者認為，進行創(chuàng)新實驗設(shè)計時，教師開發(fā)和指導(dǎo)學生自己動手制作一些力所能及的實驗器材，通過物理實驗自主設(shè)計和創(chuàng)新，可以培養(yǎng)他們的創(chuàng)造力和科學思維能力。物理實驗創(chuàng)新設(shè)計，要求學生積極思考，這樣不僅使學生很好地掌握了其中的物理知識，還能激發(fā)學習興趣和積極性，培養(yǎng)其自信心和勇于探索、大膽創(chuàng)新的精神，科學思維、實驗探究能力及科學態(tài)度和責任感得到了有效的培養(yǎng)，促進了物理核心素養(yǎng)的發(fā)展。

參考文獻：

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