高中物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)如何培養(yǎng)學(xué)生核心素養(yǎng)

根據(jù)筆者觀察，當(dāng)前階段的高中物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)主要存在以下幾方面的問題。1.學(xué)生對實(shí)驗(yàn)的參與較為片面，往往只是參與了實(shí)際操作環(huán)節(jié)，對于問題的提出、實(shí)驗(yàn)的設(shè)計(jì)和實(shí)驗(yàn)結(jié)果的計(jì)算和得出的結(jié)論都沒有完整地落實(shí)。2.學(xué)生在進(jìn)行物理實(shí)驗(yàn)的過程中缺乏團(tuán)隊(duì)合作的意識，往往只是一個(gè)學(xué)生做，幾個(gè)學(xué)生看，沒有讓所有的學(xué)生都參與到實(shí)驗(yàn)的操作過程中。3.實(shí)驗(yàn)教學(xué)模式比較單一，往往只是教師的課堂演示和在物理實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行幾次操作，沒有把物理實(shí)驗(yàn)的精神帶入到生活中。對于以上問題，筆者認(rèn)為需要探究物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)的多樣化模式，改善物理實(shí)驗(yàn)的組織方法，應(yīng)用多種資源和途徑幫助學(xué)生通過物理實(shí)驗(yàn)學(xué)習(xí)和理解物理知識，從而更好地培養(yǎng)學(xué)生的專業(yè)素養(yǎng)和核心素養(yǎng)。

一、利用多媒體演示實(shí)驗(yàn)

在物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)中，由于許多實(shí)驗(yàn)所需要的器材多樣且步驟繁多，因此學(xué)生進(jìn)行自主實(shí)驗(yàn)操作較為困難。這時(shí)，可以用一個(gè)模擬仿真的多媒體演示實(shí)驗(yàn)來展示實(shí)驗(yàn)過程，讓學(xué)生能夠跟隨模擬演示的步驟探究物理問題。多媒體演示實(shí)驗(yàn)的應(yīng)用，可以幫助學(xué)生理解實(shí)驗(yàn)研究的步驟和過程，讓學(xué)生盡量跟隨多媒體演示進(jìn)行實(shí)驗(yàn)探究。

例如，在進(jìn)行“打點(diǎn)計(jì)時(shí)器”實(shí)驗(yàn)操作的過程中，首先需要幫助學(xué)生理解打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的相關(guān)知識，如打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的種類、結(jié)構(gòu)、操作方法和使用原理等。在實(shí)驗(yàn)操作之前，可以通過多媒體演示來多方面展示打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的結(jié)構(gòu)組成，這里主要使用的是電磁打點(diǎn)計(jì)時(shí)器。通過多媒體展示電磁打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的圖片，并用線條指出不同的零部件，要求學(xué)生通過看書辨認(rèn)出零部件的名稱并簡述它的工作原理。接下來引導(dǎo)學(xué)生利用多媒體進(jìn)行一次模擬打點(diǎn)計(jì)時(shí)器測量速度的過程。首先進(jìn)行實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)。在多媒體上顯示出電磁打點(diǎn)計(jì)時(shí)器、紙帶、刻度尺、導(dǎo)線等。多媒體通過模擬自動化操作在紙帶上打出了一系列的點(diǎn)，并顯示各個(gè)點(diǎn)之間的距離。隨后要求學(xué)生通過模擬系統(tǒng)展示出的數(shù)據(jù)描畫圖像，隨后通過觀察圖像找出相關(guān)規(guī)律。通過這一多媒體展示模擬電磁打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的實(shí)驗(yàn)過程，使學(xué)生更加形象地了解了打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的使用方法，也熟悉了物理實(shí)驗(yàn)的完整步驟。在模擬實(shí)驗(yàn)的過程中，加強(qiáng)了與學(xué)生之間的互動和溝通，通過引導(dǎo)學(xué)生猜測接下來的步驟以及得出的結(jié)論吸引學(xué)生的注意力，提高了學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性。

二、通過小組合作探究進(jìn)行實(shí)際實(shí)驗(yàn)操作

物理實(shí)驗(yàn)的目的在于提高學(xué)生的實(shí)際操作能力和利用實(shí)驗(yàn)進(jìn)行物理探究的能力。因此，教師必須要通過引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行實(shí)際的物理實(shí)驗(yàn)操作幫助學(xué)生提高動手能力，使學(xué)生真正體會到物理實(shí)驗(yàn)所要求的精確度和探究精神。然而，在物理實(shí)驗(yàn)探究的過程中，學(xué)生往往不能實(shí)現(xiàn)人人參與，很多學(xué)生都持觀望的態(tài)度，沒有積極地參與到實(shí)驗(yàn)的過程中。筆者認(rèn)為可以通過采用小組合作探究的方式在小組中分配任務(wù)，以此實(shí)現(xiàn)對所有學(xué)生積極性的調(diào)動。

在小組合作實(shí)驗(yàn)過程中，教師需要通過認(rèn)命小組長的方式使小組長組織組內(nèi)成員進(jìn)行合作探究。擔(dān)任小組長的學(xué)生往往需要物理基礎(chǔ)較好，能夠完整地理解實(shí)驗(yàn)步驟和過程，并掌控好實(shí)驗(yàn)節(jié)奏。小組長需要通過合理地評估組內(nèi)成員的物理水平給他們安排適當(dāng)?shù)娜蝿?wù)，然后通過合作完成整個(gè)物理實(shí)驗(yàn)。例如，在進(jìn)行打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的物理實(shí)驗(yàn)操作中，筆者將班級學(xué)生分為十個(gè)小組，每個(gè)小組五位成員，然后認(rèn)命十個(gè)小組長進(jìn)行物理實(shí)驗(yàn)。小組成員需要共同填寫并完成物理實(shí)驗(yàn)記錄表，然后教師再對十個(gè)小組的物理實(shí)驗(yàn)過程進(jìn)行評比。這五個(gè)成員需要分別擔(dān)任實(shí)驗(yàn)步驟設(shè)計(jì)、打點(diǎn)計(jì)時(shí)器操作、數(shù)據(jù)記錄、完成實(shí)驗(yàn)表等實(shí)驗(yàn)任務(wù)，教師通過觀察小組之中成員完成任務(wù)的情況對小組成績進(jìn)行綜合評估。這種小組評比的方式不僅能夠充分激發(fā)學(xué)生的競爭欲，讓學(xué)生能夠認(rèn)真完成實(shí)驗(yàn)探究任務(wù)，還能夠鍛煉學(xué)生的實(shí)驗(yàn)組織能力、動手能力和團(tuán)隊(duì)合作能力等核心素養(yǎng)。

三、將物理實(shí)驗(yàn)生活化

對于學(xué)生來說，物理實(shí)驗(yàn)都非常高端，只有在實(shí)驗(yàn)室才能完成，因此學(xué)生對物理實(shí)驗(yàn)探究的機(jī)會較少，這其中一個(gè)根本的原因在于學(xué)生沒有理解物理實(shí)驗(yàn)與我們生活的聯(lián)系，沒有將物理實(shí)驗(yàn)生活化。因此，在教學(xué)過程中要通過鼓勵學(xué)生利用生活中的簡單儀器進(jìn)行物理實(shí)驗(yàn)的簡單模擬，以此體會物理的樂趣，這樣不需要使用復(fù)雜的實(shí)驗(yàn)儀器就可以體會到物理的原理，何樂而不為？

例如，在學(xué)習(xí)“物體掉落的速度和什么因素有關(guān)”時(shí)，就可以引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行簡單的物理小實(shí)驗(yàn)。我們都知道比薩斜塔的實(shí)驗(yàn)，那么今天就在課堂上用簡單的兩個(gè)物體來驗(yàn)證一下，物體掉落的速度究竟和質(zhì)量是否相關(guān)。我們利用一支粉筆和一個(gè)橡皮擦來讓它們從相同的高度落下，大家能夠觀察到它們幾乎是同時(shí)掉落在地上。但是我們利用一張紙和一個(gè)橡皮擦?xí)l(fā)現(xiàn)橡皮擦的掉落速度快。這其中究竟蘊(yùn)含怎么樣的物理知識，又為什么會出現(xiàn)這種現(xiàn)象呢？通過接下來的學(xué)習(xí)就可以清楚地學(xué)習(xí)到了。

以上就是筆者對于物理實(shí)驗(yàn)中相關(guān)問題進(jìn)行的教學(xué)探討，主要針對物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)存在的相關(guān)問題，利用多媒體模擬教學(xué)、小組合作實(shí)驗(yàn)和物理實(shí)驗(yàn)生活化，以此促使學(xué)生將物理實(shí)驗(yàn)充分貫徹到物理學(xué)習(xí)過程中，從而提高學(xué)生的核心素養(yǎng)。