基于核心素養(yǎng)的高中物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)探究

程言釗

摘要：新課改強(qiáng)調(diào)對(duì)學(xué)生終身發(fā)展和必備品格、關(guān)鍵能力的全面培養(yǎng)，因此，本文圍繞實(shí)驗(yàn)知識(shí)、實(shí)驗(yàn)?zāi)芰?、?shí)驗(yàn)品質(zhì)三個(gè)層面進(jìn)行了分析探討，并以核心素養(yǎng)教育理念為基礎(chǔ)，提出了高中物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)的改進(jìn)策略，通過對(duì)學(xué)生科學(xué)態(tài)度和創(chuàng)新能力的培養(yǎng)，有效促進(jìn)高中生個(gè)人核心能力的全面發(fā)展.

關(guān)鍵字：核心素養(yǎng) 高中物理 實(shí)驗(yàn)教學(xué)

隨著信息技術(shù)的快速發(fā)展，高中物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)也迎來了新的挑戰(zhàn)和發(fā)展機(jī)遇，教師在核心素養(yǎng)教育理念指導(dǎo)下，應(yīng)當(dāng)充分發(fā)揮核心素養(yǎng)教育作用，培養(yǎng)學(xué)生的物理觀念與科學(xué)思維，激發(fā)學(xué)生對(duì)思維創(chuàng)新的不懈追求.同時(shí)，在實(shí)驗(yàn)過程中教師要重視對(duì)學(xué)生批判性思維意識(shí)發(fā)展，引導(dǎo)學(xué)生從不同角度思考實(shí)驗(yàn)問題，幫助學(xué)生逐漸形成正確的價(jià)值觀和科學(xué)觀念.

一、高中物理核心實(shí)驗(yàn)知識(shí)素養(yǎng)的培養(yǎng)

1.扎實(shí)的理論知識(shí)支撐實(shí)驗(yàn)教學(xué)環(huán)節(jié)的發(fā)展.

高中物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)具有較強(qiáng)的實(shí)踐特征，教師在實(shí)驗(yàn)過程中要以促進(jìn)學(xué)生物理觀念、實(shí)驗(yàn)?zāi)芰?、探究思維發(fā)展為教學(xué)目標(biāo)，為學(xué)生提供足夠的理論知識(shí)作為支撐，幫助學(xué)生深入理解物理知識(shí)，利用一定的技術(shù)和實(shí)驗(yàn)環(huán)境完成實(shí)驗(yàn)探究操作，促使學(xué)生可以在實(shí)驗(yàn)中積極探索解決問題的方法，逐漸形成良好的探究思維與物理觀念，切實(shí)落實(shí)對(duì)學(xué)生的物理核心素養(yǎng)培養(yǎng).

例如，在“探究加速度與力、質(zhì)量的關(guān)系”這一實(shí)驗(yàn)中，教師需要在實(shí)驗(yàn)課程教學(xué)開展之前做好充分的理論教學(xué)準(zhǔn)備，讓高中生明確本次實(shí)驗(yàn)研究的目的、實(shí)驗(yàn)原理等基本信息，并針對(duì)實(shí)驗(yàn)原理適用的條件給出詳細(xì)的分析.然后讓高中生投入到該實(shí)驗(yàn)中，并以已有的實(shí)驗(yàn)理論知識(shí)為基礎(chǔ)，完成本次實(shí)驗(yàn)內(nèi)容.結(jié)果顯示，良好的理論知識(shí)是支撐實(shí)驗(yàn)教學(xué)順利開展的重要保障，而實(shí)驗(yàn)過程對(duì)理論知識(shí)的學(xué)習(xí)同樣具有促進(jìn)高中生掌握吸收的作用，二者相得益彰，相互促進(jìn)，并最終達(dá)到了高中物理核心實(shí)驗(yàn)知識(shí)素養(yǎng)培養(yǎng)的目標(biāo).

2.實(shí)驗(yàn)思維培養(yǎng)是核心實(shí)驗(yàn)素養(yǎng)發(fā)展的關(guān)鍵.

高中物理實(shí)驗(yàn)具有顯著的邏輯性、科學(xué)性，是學(xué)生科學(xué)實(shí)驗(yàn)思維不斷發(fā)展的過程，可以有效促進(jìn)學(xué)生邏輯思維和發(fā)散思維能力的全面發(fā)展.因此，在實(shí)驗(yàn)教學(xué)過程中，教師要引發(fā)學(xué)生思考，鼓勵(lì)學(xué)生大膽預(yù)測判斷，優(yōu)化實(shí)驗(yàn)創(chuàng)新，要求學(xué)生結(jié)合已知信息對(duì)事實(shí)證據(jù)進(jìn)行科學(xué)推理和論證，對(duì)實(shí)驗(yàn)過程提出合理的質(zhì)疑和批判，促使學(xué)生在實(shí)驗(yàn)探究過程中追求思維創(chuàng)新.

例如，“電生磁、磁生電”的實(shí)驗(yàn)中蘊(yùn)含著諸多的電場、磁場物理知識(shí)內(nèi)容，包括電場、磁場概念、性質(zhì)特征及相關(guān)概念介紹，對(duì)培養(yǎng)高中生發(fā)生思維能力具有極強(qiáng)的促進(jìn)作用，有助于促進(jìn)高中生創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)?zāi)芰Φ陌l(fā)展.與此同時(shí)，該實(shí)驗(yàn)中可以引入相關(guān)公式內(nèi)容，并對(duì)電場、磁場中的各個(gè)物理量特點(diǎn)加以驗(yàn)證，不僅提高了物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)的效果，同時(shí)增強(qiáng)了高中生學(xué)習(xí)的興趣，是高中生核心實(shí)驗(yàn)素養(yǎng)培養(yǎng)的有效途徑.因此，實(shí)驗(yàn)思維培養(yǎng)是高中實(shí)驗(yàn)教學(xué)中培養(yǎng)高中生核心素養(yǎng)的主要內(nèi)容之一.

二、高中物理實(shí)驗(yàn)中核心能力的培養(yǎng)

1.推理能力

高中物理實(shí)驗(yàn)中教師要不斷完善教學(xué)方案，讓學(xué)生在掌握必要的物理知識(shí)時(shí)，具備良好的推理能力，通過科學(xué)性和創(chuàng)新性實(shí)驗(yàn)，有效促進(jìn)學(xué)生推理判斷能力發(fā)展.同時(shí)，在課堂教學(xué)中教師要密切關(guān)注學(xué)生的實(shí)驗(yàn)過程，并適當(dāng)進(jìn)行點(diǎn)撥和啟發(fā)，利用物理問題發(fā)展學(xué)生的探究意識(shí)，促使學(xué)生對(duì)實(shí)驗(yàn)過程進(jìn)行合理的猜想和假設(shè)，在實(shí)驗(yàn)的具體操作過程中，科學(xué)獲取推理實(shí)驗(yàn)信息.

例如，探究加速度與力、質(zhì)量的關(guān)系的實(shí)驗(yàn)中，高中生可以依據(jù)實(shí)驗(yàn)原理在實(shí)驗(yàn)前猜想可能存在的實(shí)驗(yàn)結(jié)果，其一，當(dāng)質(zhì)量一定時(shí)，加速度與力成正比（反比）的關(guān)系;其二，當(dāng)力一定時(shí)，加速度與質(zhì)量成正比（反比）的關(guān)系.并由此借助于實(shí)驗(yàn)器具，對(duì)可能存在達(dá)到實(shí)驗(yàn)情況進(jìn)行逐一的驗(yàn)證排查，以達(dá)到高中物理實(shí)驗(yàn)?zāi)繕?biāo)，幫助高中生掌握加速度與力、質(zhì)量關(guān)系的知識(shí)內(nèi)容，并促進(jìn)高中生物理實(shí)驗(yàn)過程中推理能力的發(fā)展.由此推彼，繼而驗(yàn)證了加速度與質(zhì)量成反比，與力成正比的關(guān)系成立.實(shí)驗(yàn)的過程中不僅僅鍛練了學(xué)生的動(dòng)手能力，更是加強(qiáng)了學(xué)生的推理能力.與此同時(shí)，推理能力是高中生順利完成物理實(shí)驗(yàn)的重要保證，能夠促進(jìn)高中生在物理實(shí)驗(yàn)中發(fā)揮創(chuàng)造力，敢于突破傳統(tǒng)實(shí)驗(yàn)的思維方式，培養(yǎng)高中生良好的創(chuàng)新思維習(xí)慣，促進(jìn)高中生的思維不斷地發(fā)展，為今后的深入學(xué)習(xí)提供基石.

三、數(shù)學(xué)、物理思維轉(zhuǎn)化的能力

數(shù)學(xué)作為物理教學(xué)工具之一，其主要服務(wù)于物理教學(xué)的各個(gè)方面，包括公式的轉(zhuǎn)化、推理以及計(jì)算等都離不開數(shù)據(jù)工具的支持.因此，教師在物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)中要重視對(duì)學(xué)生數(shù)學(xué)能力、物理思維轉(zhuǎn)化能力的培養(yǎng)，指導(dǎo)學(xué)生在實(shí)驗(yàn)探究過程中，通過各種科學(xué)的方法獲取證據(jù)，并利用數(shù)學(xué)思維分析和處理實(shí)驗(yàn)信息，為實(shí)驗(yàn)的變化趨勢和探究結(jié)果，提供可靠的論證依據(jù).

例如，在帶電粒子在磁場中的運(yùn)動(dòng)這一實(shí)驗(yàn)中，需要通過坐標(biāo)的形式記錄帶電粒子的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)，并記錄下來，并根據(jù)粒子的坐標(biāo)連線勾勒出其運(yùn)動(dòng)軌跡，繼而確定帶電粒子的運(yùn)動(dòng)特征，便于對(duì)物理實(shí)驗(yàn)本質(zhì)進(jìn)行進(jìn)一步探究.在這一實(shí)驗(yàn)過程中，首先，應(yīng)用了數(shù)學(xué)中的二維坐標(biāo)系記錄了帶電粒子的運(yùn)動(dòng)情況，為該實(shí)驗(yàn)的完成奠定了重要基礎(chǔ).其次，在勾勒出帶電粒子的運(yùn)動(dòng)軌跡后，我們依據(jù)軌跡狀態(tài)，確定了帶電粒子相關(guān)公式特點(diǎn)，而公式的總結(jié)同樣離不開數(shù)學(xué)中的圓周計(jì)算等.因此，數(shù)學(xué)、物理思維轉(zhuǎn)化的能力是高中物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)中所體現(xiàn)的重要核心素養(yǎng)內(nèi)容之一，是數(shù)學(xué)物理方法應(yīng)用的主要方式之一，在實(shí)驗(yàn)教學(xué)中，教師要注重各方面知識(shí)的融合運(yùn)用，提升學(xué)生的綜合能力與素養(yǎng).

四、高中物理實(shí)驗(yàn)中核心品質(zhì)的塑造

1.科學(xué)精神的塑造

高中物理是一門以實(shí)驗(yàn)為基礎(chǔ)的學(xué)科，是在實(shí)驗(yàn)的基礎(chǔ)上經(jīng)過大量的總結(jié)，形成了相對(duì)完善的理論，并指導(dǎo)著日常生活和科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步.因此，高中物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)中學(xué)生核心品質(zhì)的塑造是比較重要的，在引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行思考與探究，增加學(xué)生對(duì)物理的好奇心和求知欲的同時(shí)，教師要指導(dǎo)高中生正確應(yīng)用科學(xué)技術(shù)知識(shí)，啟發(fā)學(xué)生進(jìn)行下一步思考，為造福社會(huì)，為社會(huì)發(fā)展貢獻(xiàn)力量，避免科技犯罪等不良社會(huì)現(xiàn)象發(fā)生.

例如，在牛頓第三定律等實(shí)驗(yàn)中，教師潛移默化地向高中生展示牛頓為人類社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展做出的貢獻(xiàn)，給予高中生以正面的引導(dǎo)，塑造高中生良好的科學(xué)精神，使其能夠更好地利用科學(xué)知識(shí)服務(wù)于社會(huì)和人類進(jìn)步，讓高中生在物理學(xué)習(xí)的同時(shí)樹立優(yōu)秀的物理品質(zhì)、個(gè)人精神.同時(shí)，為了全面促進(jìn)學(xué)生科學(xué)品質(zhì)與核心素養(yǎng)的綜合發(fā)展，教師要設(shè)計(jì)合理探究環(huán)節(jié)幫助啟發(fā)學(xué)生思維，讓更多的學(xué)生能夠直觀地觀察物理實(shí)驗(yàn)效果，獲得相對(duì)可靠的物理實(shí)驗(yàn)結(jié)果，從中感受物理實(shí)驗(yàn)過程中的科學(xué)精神，增強(qiáng)實(shí)驗(yàn)體驗(yàn)，進(jìn)一步深入理解物理知識(shí).所以，高中物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)中的科學(xué)精神體現(xiàn)，在于尊重實(shí)驗(yàn)、尊重科學(xué)，從而創(chuàng)造更多的科學(xué).因此，高中物理實(shí)驗(yàn)中針對(duì)高中生核心品質(zhì)的塑造應(yīng)當(dāng)圍繞著科學(xué)精神展開研究，并奠定了高中生核心素養(yǎng)培養(yǎng)的重要基礎(chǔ).

2.合作意識(shí)的培養(yǎng)

高中物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)是一個(gè)有機(jī)的整體，需要生生之間、師生之間的相互配合，才能完成實(shí)驗(yàn)過程，并提高高中物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)效果.無論是電學(xué)實(shí)驗(yàn)、還是運(yùn)動(dòng)學(xué)實(shí)驗(yàn)研究，都離不開小組合作的模式支持.學(xué)生之間相互配合、相互合作，才能實(shí)現(xiàn)高效的實(shí)驗(yàn)效果，同時(shí)能達(dá)到互幫互助的效果，提升學(xué)生的集體合作意識(shí)，最終能順利完成實(shí)驗(yàn)過程，記錄準(zhǔn)確的實(shí)驗(yàn)結(jié)果，并形成正確的實(shí)驗(yàn)結(jié)論，豐富高中生的個(gè)人能力，使高中生可以更加全面地發(fā)展個(gè)人的素質(zhì)和能力，構(gòu)建充實(shí)豐富的個(gè)人素養(yǎng)平臺(tái).

例如，針對(duì)牛頓第三定律的實(shí)驗(yàn)過程，高中物理教師應(yīng)當(dāng)事先做好分組工作，讓高中生在小組中自覺做好分工，并完善整個(gè)實(shí)驗(yàn)流程，達(dá)到提高實(shí)驗(yàn)效果的目的，驗(yàn)證得出牛頓第三定律的實(shí)驗(yàn)結(jié)果.所以，合作意識(shí)的培養(yǎng)，是高中物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)中核心素養(yǎng)教育中主要內(nèi)容之一，同時(shí)團(tuán)結(jié)合作能力是高中生應(yīng)當(dāng)具備的能力之一.

高中物理核心素養(yǎng)主要包括核心知識(shí)的學(xué)習(xí)、核心能力的培養(yǎng)、核心品質(zhì)的塑造.這些能力與品質(zhì)需要在教學(xué)活動(dòng)中不斷地培養(yǎng)，不斷地落實(shí)，才能真正地起到培養(yǎng)學(xué)生物理核心素養(yǎng)的目的，切實(shí)提高學(xué)生的物理核心素養(yǎng)水平，促進(jìn)學(xué)生物理能力與素養(yǎng)的提升，才能夠全面地引導(dǎo)高中生個(gè)人能力的進(jìn)步，并塑造高素質(zhì)、高品質(zhì)的優(yōu)秀物理人才，使得高中生能夠在物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)中不斷提高自我，培養(yǎng)個(gè)人的能力，塑造良好的個(gè)人實(shí)驗(yàn)習(xí)慣，并為社會(huì)培養(yǎng)高素質(zhì)和能力的物理人才.所以，高中物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)對(duì)高中生核心素養(yǎng)的培養(yǎng)具有相當(dāng)重要的促進(jìn)作用.

參考文獻(xiàn)：

[1]王芬.從核心素養(yǎng)角度談高中物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)[J].課程教育研究，2018（25）：189-190.

[2]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.

[3]何少娜.基于核心素養(yǎng)的高中物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)設(shè)計(jì)探討——以《測定電池的電動(dòng)勢和內(nèi)阻》為例[J].湖南中學(xué)物理，2018，33（03）：58-60+44.

[4]楊曉麗.基于核心素養(yǎng)的高中物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)的創(chuàng)新與實(shí)踐分析[J].課程教育研究，2018（08）：154.

[5]柴秀芹，王鳳程.基于核心素養(yǎng)的高中物理實(shí)驗(yàn)課教學(xué)——“驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律”教學(xué)設(shè)計(jì)[J].中學(xué)物理教學(xué)參考，2017，46（10）：24-25.

[6]蔣華.基于高中物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)的學(xué)科核心素養(yǎng)培育探討[J].物理教學(xué)探討，2017，35（04）：4-8.