高中物理教學中學生核心素養(yǎng)培養(yǎng)策略研究

馮玉榮

【內容摘要】物理是一門以觀察、實驗和推斷為基礎的理科，實驗探究能力在高中物理知識的學習和探究中具有重要的作用。隨著素質教育改革的全面實施，新課程理念所提倡的引導學生進行主動學習、質疑和探究，促進學生的自主、個性化地學習成了教學的主流。在高中物理教學中培養(yǎng)學生的探究能力本質是將物理探究的方法和思想融入到教學課堂，讓學生在實驗中感悟物理知識，從而培養(yǎng)學生的物理學科核心素養(yǎng)。

【關鍵詞】高中物理核心素養(yǎng)實驗探究培養(yǎng)策略

隨著新課程改革的深化，教育逐漸由培養(yǎng)學生的能力向培養(yǎng)學生的素養(yǎng)轉變，高中物理核心素養(yǎng)主要由“物理觀念、科學思維、實驗探究和科學態(tài)度與責任”構成，其中實驗探究是高中物理核心素養(yǎng)的基礎，主要包括物理知識探究過程中的問題、解釋、證據和交流等，要求學生能夠發(fā)現和提出物理問題，并根據已有的知識與經驗形成假設和猜想，獲取和處理實驗信息，基于物理實驗的證據上得出結論，并做出合理、科學的解釋。這就要求學生在實驗探究過程中，能夠使用各種方法，并對實驗過程和結果進行評價、交流和反思。

一、運用實驗圖片或現象，培養(yǎng)學生猜想意識

假設和猜想是進行實驗探究必須具備的基本能力，在新課改素質教育的背景下，激發(fā)學生的探究興趣，通過實驗圖片、現象等素材引導學生進行合理的假設和猜想，不僅有利于學生思維的發(fā)展，更容易培養(yǎng)學生的正確實驗方法。高中物理實驗涉及許多假設和猜測的內容，尤其是一些微觀物理知識，學生不可能觀察到微觀的物理變化，這就要求學生能夠運用已經學習的物理知識和經驗，通過實驗現象或圖片，對實驗結論進行假設和猜測，這樣既能激發(fā)學生的興趣，也能促進學生思維能力、實驗能力的發(fā)展。

比如在“原子核的人工轉變”教學過程中，通過演示實驗可以讓學生觀察到用α粒子轟擊氮核產生了新的粒子——質子，教師可以不直接給出學生結論，而是讓學生根據實驗現象進行猜想，新生成的質子是從哪里來的？學生根據已有的知識會進行猜測，一部分學生認為，用α粒子轟擊氮核，α粒子將氮核中的質子轟擊出來;而另一部分學生認為，質子是原子核的重要組成部分，用α粒子轟擊氮核，α粒子會被氮核吸收，同時分裂出質子。那種猜測是正確的呢？教師給學生繼續(xù)展示布拉凱特從云室拍攝出來的圖片，讓學生能夠直觀地觀察α粒子轟擊氮核得到的三條徑跡，從而引導學生進行猜測正確性的論證。這樣，不僅能讓學生有效的理解知識，同時也能提高學生的實驗推測能力，促進學生思維能力和創(chuàng)新能力的發(fā)展。

二、充分運用實驗因素，培養(yǎng)學生質疑意識

愛因斯坦曾說：“提出一個問題往往比解決一個問題更重要”，質疑能力是學生思維的起點，也是發(fā)現知識的前提，在具有創(chuàng)新性的質疑中，學生往往可以自主地發(fā)現和生成物理知識，把握物理知識的關鍵，從而揭示物理規(guī)律的本質。學生具有良好的質疑精神是提升自主學習能力和獨立探究能力的重要前提，與學生的其他能力一樣，質疑能力也是需要教師進行不斷地引導，啟發(fā)，逐步幫助學生形成的。實驗探究離不開學生的質疑能力，教師要充分地運用實驗相關因素，培養(yǎng)學生的質疑意識。

比如進行“加速度”知識學習的過程中，探究力、質量與加速度關系的實驗中，如何使物體受到恒力的作用是實驗的關鍵，教材中給出的是運用光滑的水平面來進行實驗操作。由于現實中不可能存在光滑的水平面，因此學生紛紛提出質疑：“水平面不光滑的木板上可以進行實驗嗎？”“在生活中的粗糙木板上，砝碼的重力可以與小車所受合力相等嗎？”“如何調節(jié)砝碼使得砝碼和小盤的重力等于小車所受的合力，讓小車在恒力作用下進行運動？”通過質疑，學生會在操作中進行知識的重新構建，增強學生的實驗領悟能力，培養(yǎng)學生的質疑精神。

三、善于捕捉實驗異常，培養(yǎng)學生問題解決能力

在物理的實驗中，一個微小的異常細節(jié)往往可以影響實驗的結果。因此，高中物理教師要引導學生善于捕捉物理實驗中的異?，F象，并進行分析處理，這樣不僅能提高學生的實驗操作和分析能力，同時也是培養(yǎng)學生獨立思考和創(chuàng)新能力的重要途徑。發(fā)現實驗的異常，分析產生的原因，通過不斷嘗試和改進，在完成實驗的同時，也促進了學生的實際問題分析和解決能力的提高，達到新課程改革提倡的學以致用的目的。

以“單擺測定重力加速度”實驗為例，這是一個非常有趣的實驗，通過一個簡單的單擺裝置就可以測出重力加速度，學生實驗的興趣濃厚。然而在實際的實驗中，有一組學生多次測量的g值總是比正常值要大，學生對擺長L和周期T的測量方法科學準確，于是教師讓所有學生 一起觀察這組學生的實驗，很快有學生發(fā)現實驗的單擺不在同一個豎直平面內運動，而是做圓錐擺運動。那么，是否通過圓錐擺也能測出重力加速度呢？在教師的指導下，學生對單擺公式進行變形，推出圓錐擺的周期公式T=2πl(wèi)cosθg，其中θ為偏角，這樣通過計算發(fā)現，圓錐擺的周期要比同擺長的單擺周期要小，從而出現g值偏大的現象。在實驗教學中，教師讓學生進行細致的觀察和入微的分析，不僅能讓學生發(fā)現問題，解決問題，還能培養(yǎng)學生優(yōu)秀的思維品質，提升學生的實驗探究能力，促進學生的全面發(fā)展。

總而言之，高中物理的學習離不開實驗探究，在核心素養(yǎng)的背景下，高中物理教師要以實驗為教學起點，讓學生在實驗中進行思考和操作，不斷提升學生的物理觀念，發(fā)現物理知識的生成過程，體驗物理實驗的樂趣，掌握物理知識的本質規(guī)律，從而提升學生的物理核心素養(yǎng)。

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（作者單位：山東省濟南第七中學）