略談基于高中物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)的學(xué)科核心素養(yǎng)培育

高本斌

摘 要：當(dāng)前，在高中教育體系不斷完善的大背景下，物理學(xué)科教育的重要性逐漸提高，實(shí)驗(yàn)作為高中物理課程體系的基礎(chǔ)模塊，已經(jīng)成為了大多數(shù)教師培養(yǎng)學(xué)生形成物理學(xué)科核心素養(yǎng)的主要平臺(tái)。物理學(xué)科核心素養(yǎng)的重點(diǎn)在于培養(yǎng)學(xué)生的綜合學(xué)習(xí)能力以及科學(xué)品質(zhì)。物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)需要學(xué)生具有較強(qiáng)的探究意識(shí)，這樣的課程特點(diǎn)為培養(yǎng)學(xué)生物理學(xué)科核心素養(yǎng)提供了良好的條件。本文就基于高中物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)的學(xué)科核心素養(yǎng)培育方法展開(kāi)了一系列的略談。

關(guān)鍵詞：高中物理;實(shí)驗(yàn)教學(xué);學(xué)科核心素養(yǎng)

前言：在現(xiàn)代教育不斷發(fā)展和完善的過(guò)程中，教育的本質(zhì)已經(jīng)不再是知識(shí)傳遞，而是培養(yǎng)學(xué)生的能力和素養(yǎng)。物理學(xué)科核心素養(yǎng)是在核心素養(yǎng)概念的基礎(chǔ)上融入了物理學(xué)科的元素。從組成部分來(lái)看，物理核心素養(yǎng)主要包括物理觀念、科學(xué)思維、實(shí)驗(yàn)探究以及科學(xué)態(tài)度與責(zé)任。因此，高中物理教師應(yīng)該從正確的角度對(duì)物理學(xué)科核心素養(yǎng)形成深刻的認(rèn)識(shí)，并在實(shí)驗(yàn)教學(xué)中向?qū)W生滲透核心素養(yǎng)。

一、在實(shí)驗(yàn)教學(xué)中培養(yǎng)學(xué)生的物理觀念素養(yǎng)

物理觀念是一個(gè)具有綜合性的物理核心素養(yǎng)，主要包括物質(zhì)觀念、相互作用觀念、能量觀念以及運(yùn)動(dòng)觀念、重力場(chǎng)、電場(chǎng)、磁場(chǎng)的觀念等。高中物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)中包含的很多實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目都離不開(kāi)這些觀念。物理觀念是學(xué)生完成物理實(shí)驗(yàn)的基本原則。所以，高中物理教師應(yīng)該認(rèn)識(shí)到物理觀念在實(shí)驗(yàn)教學(xué)中的作用，并抓住實(shí)驗(yàn)的內(nèi)容和目標(biāo)，培養(yǎng)學(xué)生形成物理觀念。例如，教師帶領(lǐng)學(xué)生進(jìn)行到“用描跡法研究平拋物體的運(yùn)動(dòng)”這個(gè)實(shí)驗(yàn)時(shí)，教師應(yīng)該在為學(xué)生講解實(shí)驗(yàn)方法以及注意事項(xiàng)的過(guò)程中，有意識(shí)向?qū)W生滲透運(yùn)動(dòng)觀念。又如，教師帶領(lǐng)學(xué)生進(jìn)行到“驗(yàn)證動(dòng)量守恒定律”這個(gè)實(shí)驗(yàn)時(shí)，教師應(yīng)該培養(yǎng)學(xué)生的動(dòng)量觀念等。

二、在實(shí)驗(yàn)教學(xué)中培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)思維素養(yǎng)

從教育本質(zhì)的角度來(lái)看，高中物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)的過(guò)程是向?qū)W生傳授物理知識(shí)，培養(yǎng)其形成動(dòng)手操作能力的過(guò)程。這是培養(yǎng)學(xué)生形成核心素養(yǎng)的關(guān)鍵環(huán)節(jié)[1]。在傳統(tǒng)的高中物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)中，很多教師會(huì)將實(shí)驗(yàn)教學(xué)變成講解實(shí)驗(yàn)，這樣的教學(xué)方法不僅無(wú)法使學(xué)生深入了解實(shí)驗(yàn)的內(nèi)容，還容易造成學(xué)生思維僵化的問(wèn)題。這就體現(xiàn)了培養(yǎng)學(xué)生形成科學(xué)思維的重要性。例如，教師帶領(lǐng)學(xué)生進(jìn)行到“測(cè)量電壓表的內(nèi)阻”這個(gè)實(shí)驗(yàn)時(shí)，學(xué)生在實(shí)際參與操作之前，教師應(yīng)該讓學(xué)生對(duì)這部分知識(shí)進(jìn)行系統(tǒng)性的歸納，在此基礎(chǔ)上提出一些問(wèn)題，比如，電壓表的內(nèi)部結(jié)構(gòu)是什么樣的？電壓表是怎樣測(cè)出電壓的？能夠利用伏安法直接完成電壓表內(nèi)阻的測(cè)量嗎？等量代換的思想能否體現(xiàn)在這個(gè)實(shí)驗(yàn)當(dāng)中？等。教師引導(dǎo)學(xué)生在真正的實(shí)驗(yàn)過(guò)程中思考這些問(wèn)題，并通過(guò)合作的方式解決這些問(wèn)題，從而達(dá)到科學(xué)思維素養(yǎng)提升。

三、在實(shí)驗(yàn)教學(xué)中培養(yǎng)學(xué)生的實(shí)驗(yàn)探究素養(yǎng)

實(shí)驗(yàn)探究是物理核心素養(yǎng)中的重要組成部分，主要包括提出問(wèn)題、收集證據(jù)、嘗試假設(shè)、實(shí)驗(yàn)操作、得出結(jié)論。培養(yǎng)學(xué)生形成實(shí)驗(yàn)探究素養(yǎng)不僅能使學(xué)生樂(lè)于鉆研正確的實(shí)驗(yàn)方法，參與實(shí)驗(yàn)教學(xué)活動(dòng)，還能在很大的程度上提高學(xué)生的操作能力。高中物理課程體系中包含很多具有探究意義的實(shí)驗(yàn)內(nèi)容，這些都能作為教師培養(yǎng)學(xué)生實(shí)驗(yàn)探究素養(yǎng)的載體和工具[2]。例如，教師帶領(lǐng)學(xué)生進(jìn)行到“驗(yàn)證力的平行四邊形定則”這個(gè)實(shí)驗(yàn)時(shí)，教師可以將班級(jí)的學(xué)生分成幾個(gè)小組，并為每個(gè)小組發(fā)一些實(shí)驗(yàn)用具，比如，木板、圖釘、橡皮筋、白紙、彈簧秤、細(xì)線等，讓學(xué)生以小組為單位探究“合力與分力之間的關(guān)系，達(dá)到驗(yàn)證力的平行四邊形定則的目的”。學(xué)生需要在小組中進(jìn)行分工，積極提出問(wèn)題并參與探究。不同的學(xué)生對(duì)這個(gè)實(shí)驗(yàn)的理解角度和深度都存在一定的差異性，在互相討論的過(guò)程中，能使學(xué)生發(fā)現(xiàn)更多思考物理問(wèn)題的角度。在學(xué)生進(jìn)行實(shí)驗(yàn)的過(guò)程中，教師應(yīng)該將注意事項(xiàng)交代給學(xué)生，比如，檢查彈簧秤的刻度是否為零、保證結(jié)點(diǎn)的位置以及線的方向是準(zhǔn)確的等。教師應(yīng)該為學(xué)生提供充足的實(shí)驗(yàn)時(shí)間和空間，使學(xué)生能對(duì)實(shí)驗(yàn)進(jìn)行充分的探究。每個(gè)小組實(shí)驗(yàn)完畢，應(yīng)該將實(shí)驗(yàn)結(jié)果以及結(jié)論總結(jié)下來(lái)，匯報(bào)給教師。教師根據(jù)學(xué)生的實(shí)驗(yàn)情況進(jìn)行總結(jié)和講解。

四、在實(shí)驗(yàn)教學(xué)中培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)態(tài)度與責(zé)任素養(yǎng)

正確科學(xué)的實(shí)驗(yàn)態(tài)度是學(xué)生參與實(shí)驗(yàn)活動(dòng)應(yīng)該保持的一種素養(yǎng)，也是教師培養(yǎng)的重點(diǎn)。物理作為一門典型的理科課程，其實(shí)驗(yàn)過(guò)程以及結(jié)果都具有較強(qiáng)的嚴(yán)謹(jǐn)性。這就要求學(xué)生應(yīng)該具備科學(xué)的態(tài)度和責(zé)任[3]。在培養(yǎng)學(xué)生形成物理學(xué)科核心素養(yǎng)的目標(biāo)指導(dǎo)下，高中物理教師應(yīng)該充分認(rèn)識(shí)到科學(xué)態(tài)度與責(zé)任的重要性，并在實(shí)驗(yàn)中有意識(shí)向?qū)W生滲透。這樣才能真正達(dá)到培養(yǎng)學(xué)生形成核心素養(yǎng)的目標(biāo)。例如，教師帶領(lǐng)學(xué)生進(jìn)行到“用單擺測(cè)量重力加速度”這個(gè)實(shí)驗(yàn)時(shí)，教師可以讓學(xué)生自主設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案，并通過(guò)使小球做簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)、測(cè)量擺長(zhǎng)、測(cè)量周期的平均值等環(huán)節(jié)完成實(shí)驗(yàn)。教師應(yīng)該督促學(xué)生保持嚴(yán)謹(jǐn)?shù)膶?shí)驗(yàn)態(tài)度，嚴(yán)格控制擺角小于5°的標(biāo)準(zhǔn)，測(cè)量單擺的振動(dòng)次數(shù)保持在30-50次等。通過(guò)這樣的實(shí)驗(yàn)教學(xué)，有利于培養(yǎng)學(xué)生在事實(shí)的基礎(chǔ)上得出物理結(jié)論的意識(shí)和素養(yǎng)。

結(jié)論：綜上所述，物理是高中階段課程體系中重要的組成部分，對(duì)培養(yǎng)學(xué)生形成理性思維具有關(guān)鍵作用。培養(yǎng)學(xué)生形成核心素養(yǎng)已經(jīng)成為了高中物理教師所面對(duì)的主要教學(xué)任務(wù)。因此，高中物理教師在日常開(kāi)展實(shí)驗(yàn)教學(xué)活動(dòng)的過(guò)程中應(yīng)該重視核心素養(yǎng)的滲透，充分發(fā)揮實(shí)驗(yàn)教學(xué)平臺(tái)的優(yōu)勢(shì)。通過(guò)本文對(duì)基于高中物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)的學(xué)科核心素養(yǎng)培育方法展開(kāi)的一系列略談，希望能為促進(jìn)高中物理教育發(fā)展提供一些參考。

參考文獻(xiàn)

[1]薛貴，孟現(xiàn)柱.基于高中物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)，培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)探究能力——以《牛頓第三定律》為例[J].湖南中學(xué)物理，2018，33（10）：94-95+71.

[2]周慶武.如何在實(shí)驗(yàn)教學(xué)中培養(yǎng)高中生的物理學(xué)科核心素養(yǎng)[J].西部素質(zhì)教育，2018，4（14）：71.

[3]王運(yùn)淼，鄭鵡.基于提升學(xué)生核心素養(yǎng)的高中物理實(shí)驗(yàn)探究教學(xué)的一些思考[J].物理教學(xué)，2018，40（05）：27-31.