基于學(xué)生核心素養(yǎng)的高中物理實驗教學(xué)

唐永忠

【摘 要】高中物理學(xué)科核心素養(yǎng)是學(xué)生在接受物理教育過程中逐步形成的適應(yīng)個人終身學(xué)習(xí)的社會發(fā)展需要的基礎(chǔ)知識、關(guān)鍵能力、科學(xué)態(tài)度等方面的表現(xiàn)，是學(xué)生通過物理學(xué)習(xí)集中體現(xiàn)的帶有物理特征的品質(zhì)，是學(xué)生科學(xué)素養(yǎng)的關(guān)鍵成分，主要由“物理觀念”“科學(xué)思維”“科學(xué)探究”“科學(xué)態(tài)度與責任”四個方面的要素構(gòu)成。物理實驗是人類認識世界的一項重要途徑，是科學(xué)研究的基礎(chǔ)，是物理教學(xué)的重要組成部分。

【關(guān)鍵詞】高中物理;實驗教學(xué)

物理實驗?zāi)芗ぐl(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)物理的興趣，幫助學(xué)生形成物理觀念，培養(yǎng)學(xué)生的動手能力、科學(xué)思維能力、科學(xué)探究能力以及創(chuàng)新能力，幫助學(xué)生養(yǎng)成良好的科學(xué)素養(yǎng)。作為一名物理教師，在物理知識教學(xué)過程中，正確地演示實驗和指導(dǎo)學(xué)生實驗，不僅能激發(fā)學(xué)生的求知欲望，促進學(xué)生掌握知識、運用知識，還能培養(yǎng)學(xué)生嚴謹求實的科學(xué)態(tài)度與責任，促進學(xué)生形成良好的核心素養(yǎng)。

一、更新觀念，提高實驗教學(xué)的地位

培養(yǎng)核心素養(yǎng)、更新教育觀念，必須提高對實驗教學(xué)重要性的認識。在基礎(chǔ)教育課程改革中，科學(xué)探究已作為目標、內(nèi)容和教學(xué)方式進入物理課程標準，廣大教師也在實踐中開展了大量探索，但仍存在表面化和形式化的傾向，在教學(xué)過程中，需要重點關(guān)注問題、證據(jù)、解釋、交流等要素對學(xué)生發(fā)展的影響。在物理實驗教學(xué)中，教師角色應(yīng)該從以往的教書匠轉(zhuǎn)變?yōu)檠芯空?、探索者、合作者、服?wù)者。拋棄以往的口頭式、黑板式實驗教學(xué)，敢于創(chuàng)設(shè)條件，教師動手制作教具，引導(dǎo)學(xué)生制作學(xué)具，通過學(xué)生自身的體驗與感悟，達到真正理解知識，鍛煉學(xué)生的動手操作能力及實驗技能，從而改變以往教師教得枯燥、學(xué)生學(xué)得乏味的局面，使學(xué)生成為學(xué)習(xí)的主人，感受實驗成功的喜悅，從而激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)物理興趣和求知欲望。此外，教師應(yīng)正確引導(dǎo)學(xué)生學(xué)會動手、思考、提出問題、質(zhì)疑及解決問題，真正發(fā)揮物理實驗教學(xué)的作用，培養(yǎng)學(xué)生的物理核心素養(yǎng)。

二、做好演示實驗和學(xué)生實驗促進實驗教學(xué)

做好演示實驗，強化學(xué)生實驗是提高實驗教學(xué)的主要途徑，教師要認真做好每一個演示實驗，在教學(xué)中應(yīng)做到：（1）精心設(shè)計演示實驗規(guī)范操作，引導(dǎo)學(xué)生正確觀察，學(xué)會觀察的方法，例如演示平拋和自由落體運動的關(guān)系時，引導(dǎo)學(xué)生觀察同時發(fā)生的兩種運動的特點，或用耳朵聽聲音，對比兩種運動的異同，讓學(xué)生歸納它們之間的關(guān)系。（2）挖掘?qū)嶒炈夭膭?chuàng)設(shè)問題情景，有的放失地設(shè)置疑問，讓學(xué)生帶著問題觀察思考，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。例如：對“楞次定律”教學(xué)中，通過“落磁”演示實驗讓學(xué)生直觀看到鋁管對磁鐵下落的阻礙作用，再通過對比分析橡皮泥與磁鐵、塑料管與鋁管等實驗現(xiàn)象，讓學(xué)生在質(zhì)疑中得出阻礙作用的產(chǎn)生的原因是感應(yīng)電流的磁場，學(xué)生自己得出感應(yīng)電流對磁鐵下落起到“阻礙”作用的結(jié)論，突破“阻礙”這個重點和難點。（3）將驗證性實驗改為探究性實驗，鼓勵學(xué)生善于捕捉實驗中的異常現(xiàn)象，培養(yǎng)學(xué)生認識、掌握知識的方法：實驗—觀察現(xiàn)象—分析推理—結(jié)論。

例如：在探究加速度與力、質(zhì)量的關(guān)系實驗時，要用到物理上常用的—控制變量法、近似法，繪制圖像、“化曲為直”法等，還要對實驗誤差進行分析，最后找出規(guī)律，通過一系列任務(wù)，使學(xué)生的科學(xué)態(tài)度和作風(fēng)得到培養(yǎng)。

三、在物理教學(xué)中應(yīng)結(jié)合實際，重視實驗創(chuàng)新能力和知識遷移能力的培養(yǎng)

實驗的設(shè)計思想是為了解決問題，對于課本上大量的“實驗與探究”，我們不能采取簡單的拿來、機械的操作，而應(yīng)該通過創(chuàng)設(shè)問題情境，有意識地創(chuàng)造一種探索氛圍，盡量展現(xiàn)實驗的設(shè)計過程，以此來滲透物理思想、啟迪學(xué)生思路。對于物理學(xué)中的經(jīng)典實驗，應(yīng)積極創(chuàng)設(shè)問題情境，引導(dǎo)學(xué)生追溯物理學(xué)家思考研究的源頭，從中吸取物理思想的營養(yǎng)。為了做到這一點，我們最起碼可從兩方面入手：一是要注重“雙基”，為遷移奠定好基礎(chǔ)。能力的培養(yǎng)離不開知識的載體作用，離開了知識和技能的積累，能力很難形成。因此，應(yīng)切實掌握中學(xué)物理實驗的基礎(chǔ)知識和技能。

1.在實驗前做好充分準備。教師應(yīng)備好實驗教案，教案中應(yīng)將學(xué)生實驗過程中容易出現(xiàn)的問題等備寫出來，并在教案中備出實驗探究的目的、實驗探究猜想、實驗探究設(shè)計（包括實驗器材、實驗原理、實驗圖）、實驗探究步驟、實驗探究數(shù)據(jù)計錄表設(shè)計、實驗論證和實驗結(jié)論七大環(huán)節(jié)，而且教師要親自動手預(yù)做實驗，對實驗做到心中有數(shù)。

2.在實驗教學(xué)中，教師要及時指導(dǎo)學(xué)生實驗時抓住觀察、操作、記錄、分析，提出物理問題，形成猜想和假設(shè)，獲取和處理信息，基于證據(jù)得出結(jié)論，并作出解釋，培養(yǎng)對實驗探究過程和結(jié)果進行交流、評估、反思的能力。觀察是通過感官感知，在選擇測量儀器時，要看清它的量程、分度值以及是否完好無損等。在實驗中，現(xiàn)象的鑒別、線路的連接、讀取數(shù)據(jù)的視角等，實驗過程離不開觀察。觀察是人們獲取信息的窗口，在教學(xué)中，要求學(xué)生一定要認真、細致地觀察，切忌粗枝大葉。操作是學(xué)生實際動手探究的具體過程，要求學(xué)生要以嚴謹?shù)膽B(tài)度嚴格按規(guī)則進行操作。

從實驗教學(xué)中，我們能深深體會到，實驗教學(xué)向教師提出了更高的要求。一位德才兼?zhèn)?、學(xué)識淵博的教師，對學(xué)生有著莫大的示范和模仿作用。這就要求教師必須提高自身的素質(zhì)，更好地培養(yǎng)學(xué)生核心素養(yǎng)。總之，隨著新課改的穩(wěn)定推進，教師在學(xué)生實驗中應(yīng)大膽嘗試，通過實驗真正做到，學(xué)生力所能及，教師避之;學(xué)生力所難及，教師助之;學(xué)生力所不及，教師為之的新課程理念。所以，加強物理實驗教學(xué)，是培養(yǎng)學(xué)生物理核心素養(yǎng)的有效途徑，對提高學(xué)生的邏輯思維能力很有幫助。因此，物理教學(xué)中，應(yīng)大力推廣和優(yōu)化物理實驗教學(xué)，從而進一步提高物理教學(xué)的質(zhì)量，達到培養(yǎng)學(xué)科素養(yǎng)的目的。

（課題信息：甘肅省教育科學(xué)規(guī)劃課題研究成果GS[2018]GHB3439。）