落實物理實驗教學(xué) 提高學(xué)生核心素養(yǎng)

趙文平

(江蘇省睢寧縣李集中學(xué) 221221)

物理新課標強調(diào)，物理是一門實驗學(xué)科，實驗教學(xué)在物理教學(xué)中起著至關(guān)重要的作用，沒有實驗的物理教學(xué)，根本就不能稱為物理教學(xué).在高中物理教學(xué)的過程中，不斷運用學(xué)生實驗、演示實驗、用傳感器和計算機進行實驗等等，讓實驗充分貫穿整個物理教學(xué)，以此提高學(xué)生的物理核心素養(yǎng).

一、高中物理實驗教學(xué)現(xiàn)狀

高中物理實驗教學(xué)，普遍存在能省則省的情況，需要到實驗室的定量實驗，簡化為幾個學(xué)生代表在講臺做，其他學(xué)生當觀眾的實驗；一些定性實驗或者演示實驗，簡化為教師描述，學(xué)生想象的實驗；教材要求簡單“做一做”的實驗性活動，簡化為直接無視它的存在……造成這種情況的原因有很多，器材不全、學(xué)習(xí)時間緊張、考試導(dǎo)向等等，但關(guān)鍵還是物理教師的理念，不能充分認識到物理實驗對于學(xué)生物理學(xué)習(xí)根本性的意義和作用.

二、借助物理實驗提高核心素養(yǎng)的路徑

1.激發(fā)物理興趣

樂學(xué)善學(xué)，是學(xué)生核心素養(yǎng)的要求之一，但興趣是最好的老師，古代先賢大教育家孔子說:“知之者不如好之者，好之者不如樂之者.”沒有興趣的教育，是枯燥無味的，甚至是令人反感的.興趣是是從內(nèi)心里激發(fā)的一種情愫，能夠讓物理學(xué)習(xí)精力更集中、探索更主動積極.

比如在《摩擦力》一節(jié)，筆者首先播放推一輛拋錨的小汽車的視頻，車輛靜止的時候是3個人很費力地推，等到車輛開始往前運動后，1個人就輕松地推著往前走了.我問學(xué)生這種情況你注意到過嗎？說明了什么？然后我把學(xué)生放書的收納箱搬到講臺和走道上，讓學(xué)生都親自推一推感受，然后再給每一個小組一個彈簧測力計和木塊，讓學(xué)生在課桌上水平拉動，看看測力計有何變化，進而得出最大靜摩擦力Fmax與滑動摩擦力的關(guān)系.這種隨地取材的小實驗，活躍了課堂氛圍，激發(fā)起學(xué)生強烈的物理學(xué)習(xí)興趣.

2.提高動手能力

一直以來培養(yǎng)學(xué)生的動手能力都是我國教育的短板，也是制約我國教育讓知識走向?qū)嵱玫钠款i.物理教學(xué)與其他文科類學(xué)科有著顯著的區(qū)別就是在動手能力的培養(yǎng)上，這也是物理學(xué)習(xí)的核心內(nèi)容.單純的閱讀與做題，只是淺層次的學(xué)習(xí)，這就要求培養(yǎng)學(xué)生動手實驗的能力，通過實驗，讓學(xué)生敢于動手、學(xué)會動手，以此促進學(xué)生深層次的物理學(xué)習(xí).

比如在學(xué)習(xí)“滑動摩擦力”這一知識點的時候，為了證明影響滑動摩擦力的因素，我讓學(xué)生自己設(shè)計一下實驗，并親自拉一拉.學(xué)生親自動手設(shè)計，記錄數(shù)據(jù)，把一塊鉛塊放在木塊、玻璃、水泥地、棉布等上拉動，又把不同重量的鉛塊在同一個材質(zhì)的平面上拉動，進而證明了滑動摩擦力與壓力、相互接觸的物體的材料、接觸面的粗糙程度等因素有關(guān)，驗證了滑動摩擦力的公式F=μFN.再如圖3.3-7自行車的滾動軸承的安裝，以促進學(xué)生動手能力驗證滑動摩擦力的生活運用.有的學(xué)生經(jīng)常用生活中的廢棄物自制簡易的實驗器材，更鍛煉了學(xué)生的動手能力.

3.促進合作意識

學(xué)生進行的物理實驗往往以分組實驗居多，一是物理實驗器材所限，二是很多的物理實驗需要多個人合作.高中物理實驗需要事先制定實驗計劃和步驟，實驗的過程需要觀察、記錄、討論、評價、總結(jié)、反思，這就需要多個學(xué)生配合，分工明確的完成實驗.合作意識是以后工作的重要素養(yǎng)，沒有合作意識的人很難有更廣闊的發(fā)展空間.

比如物理實驗《探究小車速度隨時間變化的規(guī)律》一節(jié)課，就需要多人合作進行.有同學(xué)負責(zé)設(shè)計實驗步驟，有人同學(xué)負責(zé)設(shè)計表格，有同學(xué)負責(zé)安裝打點計時器，有同學(xué)負責(zé)啟動計時器，有同學(xué)負責(zé)讀數(shù)，有同學(xué)負責(zé)記錄表格，還有同學(xué)在坐標軸上標記，作出小車運動的v-t圖像……對于實驗出現(xiàn)的問題展開討論，總結(jié)實驗得出的規(guī)律.這些忙而不亂、各司其職的合作，無疑訓(xùn)練了學(xué)生配合意識，有利于合作意識的養(yǎng)成.

4.培養(yǎng)探究精神

探究精神，是學(xué)生核心素養(yǎng)之一，通過物理實驗教學(xué)，促進學(xué)生主動思考問題.為什么會出現(xiàn)這種現(xiàn)象?出現(xiàn)這種現(xiàn)象說明了什么？有沒有更好的實驗方法？如果實驗器材變化了會怎么樣？……在實驗的過程中和實驗之后，在物理老師的引導(dǎo)下，學(xué)生進行發(fā)散性思維，多角度思考，不斷培養(yǎng)學(xué)生的探究精神.

比如在《探究加速度與力、質(zhì)量的關(guān)系》一節(jié)實驗課上，雖然已經(jīng)知道了力的大小以及質(zhì)量的大小對于加速度大小的影響，但是需要進一步明確它們之間的定量關(guān)系，就需要學(xué)生動手再進行探究性的實驗.學(xué)生可以依據(jù)課本提示，設(shè)計加速度a與力F的坐標系，同樣再同樣設(shè)計加速度a與質(zhì)量m的坐標系，結(jié)合前面所學(xué)習(xí)的加速度的相關(guān)知識，制定一套實驗方案，進行假設(shè)并作驗證.這種對問題的探究精神，神奇而又充滿了誘惑，不斷地鼓勵學(xué)生勇敢假設(shè)并實驗，偉大的物理學(xué)家也許就在他們中間誕生了.

5.造就科學(xué)態(tài)度

科學(xué)精神，是學(xué)生的核心素養(yǎng)之一.讓學(xué)生養(yǎng)成科學(xué)的態(tài)度，是物理教學(xué)的重要內(nèi)容，尤其是物理實驗教學(xué)的核心內(nèi)容.高中物理實驗教學(xué)，雖然不需要讓學(xué)生提出新的學(xué)說，發(fā)現(xiàn)新的定律.通過實驗主要讓學(xué)生驗證一些假設(shè)，或者否定一種認知，關(guān)鍵是要造就學(xué)生一種科學(xué)的嚴謹態(tài)度.

物理中的學(xué)說有的已經(jīng)被驗證，但還有不少學(xué)說只是處于假說階段，有待于驗證或者否定.伽利略的“理想實驗”、引力波的性質(zhì)等等都還需要更為科學(xué)的態(tài)度去證實.諾貝爾物理學(xué)獎獲得者丁肇中說:“實驗可以推翻理論，而理論永遠無法推翻實驗.”以嚴謹?shù)膽B(tài)度進行物理實驗，這就是科學(xué)的態(tài)度.

總之，實驗教學(xué)是物理教學(xué)的核心內(nèi)容，核心素養(yǎng)包含內(nèi)容豐富，通過實驗教學(xué)，讓學(xué)生的手、眼、腦在課堂上動起來.把物理實驗落到實處，寧可慢一點也要給學(xué)生實驗的時間，寧可少講一點也要給學(xué)生觀察、思考的機會，如此，學(xué)生的物理學(xué)科素養(yǎng)的提高必將指日可待了.