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)踐研究

薛曉文

【內(nèi)容摘要】高中的物理課程是一門(mén)理論與實(shí)踐相結(jié)合的學(xué)科，實(shí)驗(yàn)是物理教學(xué)的基礎(chǔ)，并且在《物理課程標(biāo)準(zhǔn)》里也指出了物理課程應(yīng)該以培養(yǎng)學(xué)生的物理核心素養(yǎng)為主。針對(duì)于物理學(xué)科教學(xué)來(lái)說(shuō)，只有讓學(xué)生通過(guò)物理實(shí)驗(yàn)才能與理論知識(shí)相結(jié)合，但是由于一些高中物理教學(xué)工作者的應(yīng)試教育思想根深蒂固，所以導(dǎo)致了高中物理實(shí)踐課程被忽略、學(xué)生實(shí)踐基礎(chǔ)薄弱的現(xiàn)象發(fā)生，對(duì)學(xué)生的成績(jī)以及科學(xué)素養(yǎng)的提升有著重要的影響，本文將在核心素養(yǎng)培養(yǎng)下的高中物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)創(chuàng)新方向進(jìn)行研究分析。

【關(guān)鍵詞】核心素養(yǎng) 高中物理 實(shí)驗(yàn)教學(xué) 創(chuàng)新研究

高中物理學(xué)科的核心素養(yǎng)主要是針對(duì)物理觀念以及科學(xué)實(shí)驗(yàn)探究和責(zé)任觀的培養(yǎng)，對(duì)高中物理實(shí)踐教學(xué)的改革和創(chuàng)新，既能夠加強(qiáng)高中物理學(xué)科的實(shí)驗(yàn)性特征，又能培養(yǎng)學(xué)生的物理核心素養(yǎng)[1]。本文主要針對(duì)當(dāng)下物理實(shí)踐教學(xué)方面存在的一些問(wèn)題進(jìn)行研究，并給出一些建議，以期望高中物理實(shí)踐教學(xué)能夠突出時(shí)代的先進(jìn)性，并且達(dá)到以學(xué)生為主體的教學(xué)理念，以下是一些建議分享。

一、經(jīng)驗(yàn)借鑒

1.培養(yǎng)學(xué)生對(duì)于物理實(shí)驗(yàn)創(chuàng)新課堂的興趣

物理教學(xué)始終要以物理實(shí)驗(yàn)為教學(xué)支撐，有趣的實(shí)驗(yàn)過(guò)程能夠激發(fā)學(xué)生的創(chuàng)造力和想象力，并轉(zhuǎn)化為探索自然與科學(xué)的動(dòng)力，學(xué)生親手操作能夠培養(yǎng)他們的物理技能以及實(shí)踐操作技能，除此之外，擁有物理實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)?zāi)軌蜃寣W(xué)生了解科學(xué)、探索科學(xué)，提高學(xué)生的整體素養(yǎng)。

1.1設(shè)計(jì)創(chuàng)新趣味性的課堂實(shí)驗(yàn)教學(xué)過(guò)程

基于自主課堂的前提之下，在引入新課學(xué)習(xí)時(shí)，教師應(yīng)該開(kāi)展一些具有趣味性的創(chuàng)新演示實(shí)驗(yàn)，以創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)探究欲望，例如在用抓鈔票的方式進(jìn)行自由落體實(shí)驗(yàn)時(shí)，第一張鈔票折成紙團(tuán)從一定高度自由落下，讓學(xué)生在下面只用兩只手指接下，增加課堂的趣味性氛圍，利用“巧勁拉書(shū)”的原理開(kāi)展超重失重規(guī)律課程的教學(xué)，先讓兩個(gè)力氣較大的男生去拉兩本一頁(yè)頁(yè)疊在一起的物理書(shū)，會(huì)發(fā)現(xiàn)怎樣都沒(méi)有辦法拉開(kāi)，再讓一個(gè)女生去拉并告訴她從最低的地方上拋，等拋到最高點(diǎn)時(shí)，再抓住書(shū)邊緣就可以輕輕拉開(kāi)的技巧，這是利用了完全失重的物理原理，這些創(chuàng)新性的實(shí)驗(yàn)生動(dòng)而又真實(shí)，能激發(fā)起學(xué)生們的求知欲望。

1.2自主課堂下，讓學(xué)生學(xué)會(huì)自己動(dòng)手

高中物理實(shí)驗(yàn)基本上不需要很多實(shí)驗(yàn)器材，主要是靠學(xué)生的雙手進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，例如在證明作用力與反作用力大小相同這一物理原理時(shí)，可讓學(xué)生用雙手的手指進(jìn)行正對(duì)接觸并雙向用力來(lái)進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，或者用手指并攏來(lái)觀測(cè)遠(yuǎn)處的日光燈照明光線的照射現(xiàn)象，通過(guò)這些動(dòng)手實(shí)驗(yàn)讓學(xué)生對(duì)物理知識(shí)加深理解，并且感受到了物理實(shí)驗(yàn)的樂(lè)趣。

1.3開(kāi)設(shè)選修課程，拓寬學(xué)生知識(shí)面

開(kāi)設(shè)選修課程，例如《玩具中的物理》，這一門(mén)選修課程從不同的角度介紹了生活中的物理學(xué)，包含，力學(xué)電學(xué)以及光學(xué)等各個(gè)部分，如從力矩的角度解釋了不倒翁的原理，又如從流體力學(xué)角度解釋了飛機(jī)和風(fēng)箏飛翔的原理。使用各種玩具進(jìn)行實(shí)驗(yàn)教學(xué)，探索其中存在的物理原理，有利于促進(jìn)學(xué)生學(xué)習(xí)的主動(dòng)性，并培養(yǎng)核心素養(yǎng)。

1.4舉辦創(chuàng)新趣味性物理實(shí)驗(yàn)比賽

舉辦比賽能讓學(xué)生們學(xué)習(xí)從提出問(wèn)題-假設(shè)-實(shí)踐-分析總結(jié)-交流的過(guò)程，例如“雞蛋撞月球大賽”“紙橋制作與承重比賽”等，這些比賽能夠鍛煉動(dòng)手能力以及團(tuán)隊(duì)協(xié)作能力，促進(jìn)探究科學(xué)思想的精神，加強(qiáng)科學(xué)核心素養(yǎng)的培養(yǎng)。

2.提高教師自身修養(yǎng)與創(chuàng)新教學(xué)能力

在物理實(shí)踐教學(xué)的過(guò)程當(dāng)中，教師首先要對(duì)物理教學(xué)的重要性有充分的認(rèn)識(shí)，其次要能夠利用教學(xué)資源和實(shí)際情況設(shè)計(jì)出具有創(chuàng)新性的教學(xué)實(shí)驗(yàn)，引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行開(kāi)放性的實(shí)驗(yàn)創(chuàng)新設(shè)計(jì)，教師主導(dǎo)開(kāi)放性實(shí)驗(yàn)課程能夠促進(jìn)學(xué)生的創(chuàng)新意識(shí)以及實(shí)踐能力大大提升。

3.開(kāi)設(shè)多種類型實(shí)驗(yàn)室

3.1大廳實(shí)驗(yàn)室

在學(xué)校的大廳設(shè)計(jì)關(guān)于物理實(shí)驗(yàn)的展板，并在大廳內(nèi)擺放學(xué)生可以手動(dòng)操作的實(shí)驗(yàn)器材及裝置，激發(fā)學(xué)生的動(dòng)手潛能，讓學(xué)生明白實(shí)驗(yàn)對(duì)于探究科學(xué)的重要性。

3.2可操作性實(shí)驗(yàn)

操作性的實(shí)驗(yàn)室屬于創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)室，主要是為了引導(dǎo)學(xué)生對(duì)于物理知識(shí)進(jìn)行掌握，培養(yǎng)初步的科學(xué)素養(yǎng)。一些實(shí)驗(yàn)，學(xué)生沒(méi)有辦法通過(guò)簡(jiǎn)單的閱讀或者思考理解其中的物理概念，而學(xué)生對(duì)此產(chǎn)生了濃厚的探究興趣，需要教師帶領(lǐng)學(xué)生進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，而有些演示過(guò)程無(wú)法在大廳實(shí)驗(yàn)室完成，所以就需要在可操作性試驗(yàn)室進(jìn)行，教師不僅可以現(xiàn)場(chǎng)指導(dǎo)，還可以保護(hù)物理實(shí)驗(yàn)器材，也可以針對(duì)參加物理競(jìng)賽的學(xué)生開(kāi)設(shè)實(shí)驗(yàn)。

3.3開(kāi)放性的實(shí)驗(yàn)

這是創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)室的重要部分，致力于讓學(xué)生們通過(guò)動(dòng)手操作去培養(yǎng)科學(xué)素養(yǎng)以及創(chuàng)新能力。創(chuàng)建創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)室的目的主要是為了培養(yǎng)學(xué)生的發(fā)現(xiàn)問(wèn)題能力、想象思考能力以及創(chuàng)新能力。

二、實(shí)踐教學(xué)成果

1.讓物理創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)比賽持續(xù)開(kāi)展

物理實(shí)驗(yàn)的創(chuàng)新設(shè)計(jì)比賽能夠激發(fā)學(xué)生探索科學(xué)的強(qiáng)烈欲望，在校園內(nèi)形成濃厚的科技探索氛圍。

2.創(chuàng)辦校園文化科技長(zhǎng)廊

能夠向?qū)W生們介紹最經(jīng)典的物理實(shí)驗(yàn)知識(shí)，拓寬學(xué)生的知識(shí)面，激發(fā)探索科學(xué)的欲望并且提升學(xué)校的影響力。

3.開(kāi)放性實(shí)驗(yàn)的主要學(xué)習(xí)內(nèi)容

3.1自由落體實(shí)驗(yàn)

自由落體實(shí)驗(yàn)主要是探究自由落體的運(yùn)動(dòng)規(guī)律，而在探究這個(gè)原理之外，還增設(shè)了許多子課題，例如如何精準(zhǔn)測(cè)量重力加速度、緯度與重力加速度之間存在的關(guān)系、對(duì)重力的研究測(cè)量方法等等。

3.2太陽(yáng)能與新能源

太陽(yáng)能利用的子課題還有，太陽(yáng)能發(fā)電塔的建造、如何太陽(yáng)能發(fā)電效率、發(fā)電技術(shù)研究與探測(cè)等[2]。新能源利用的子課題包括：如何利用太陽(yáng)能發(fā)動(dòng)斯特林熱機(jī)、風(fēng)力發(fā)電機(jī)的制作方法、太陽(yáng)能照明以及LED照明技術(shù)、利用聲音制冷的技術(shù)等。

3.3模塊機(jī)器人、自動(dòng)控制學(xué)習(xí)

自動(dòng)控制課程可和創(chuàng)新發(fā)明課程相結(jié)合，要求進(jìn)行簡(jiǎn)單的電路設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)自動(dòng)控制的原理，如防盜系統(tǒng)應(yīng)用控制，感應(yīng)燈控制等。模塊機(jī)器人能夠利用樂(lè)高制作參加機(jī)器人大賽，也可以獨(dú)立設(shè)計(jì)機(jī)器人，將機(jī)器人模塊化并由小組分模塊設(shè)計(jì)，最終制作出完整的機(jī)器人，此項(xiàng)目主要是考慮團(tuán)隊(duì)的協(xié)作能力與合作能力。

3.4電磁波學(xué)習(xí)

電磁波的分支課程還包括：電磁波的測(cè)量方法、電磁波對(duì)生物有何影響以及天線的研究與設(shè)計(jì)等方面，還可以進(jìn)行輻射方面的研究，例如核輻射、電子輻射等。

4.建立基于自主課堂的物理創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)方法

利用一系列方法進(jìn)行物理實(shí)驗(yàn)課堂的創(chuàng)新實(shí)踐，例如知識(shí)交集法以及列舉法和找不足等方法，“知識(shí)交集法”主要是對(duì)于有關(guān)聯(lián)的理論知識(shí)以及實(shí)踐過(guò)程進(jìn)行創(chuàng)新設(shè)計(jì)，列舉法主要是列舉出不足的地方并提出解決的方案。

5.促進(jìn)科學(xué)素養(yǎng)向基本核心素養(yǎng)轉(zhuǎn)變

核心素養(yǎng)的轉(zhuǎn)變主要是體現(xiàn)在學(xué)生的實(shí)踐操作能力以及創(chuàng)新能力的提升，不僅如此，學(xué)生的團(tuán)隊(duì)協(xié)作能力與學(xué)習(xí)能力也得到了提升，能力與責(zé)任心越來(lái)越強(qiáng)，符合核心素養(yǎng)的培養(yǎng)方案[3]。

結(jié)束語(yǔ)

雖然對(duì)于高中物理實(shí)驗(yàn)課程有了改進(jìn)的方案，但是教育終究是以學(xué)生為主的，還需要去思考什么東西才能讓學(xué)生受益終生，只有在這個(gè)問(wèn)題的方向去繼續(xù)鉆研，才能讓學(xué)生成為全面發(fā)展的人才，促進(jìn)素質(zhì)核心教育的發(fā)展，學(xué)生對(duì)于開(kāi)放實(shí)驗(yàn)的探究，對(duì)于創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)室完善尤為重要，學(xué)生將自己的學(xué)習(xí)包逐漸擴(kuò)大，形成自己的學(xué)習(xí)包，這樣才能不斷的進(jìn)行創(chuàng)新，讓學(xué)生打造自己的創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)室，這樣學(xué)生才能在實(shí)踐過(guò)程中形成學(xué)科核心素養(yǎng)，成為全面型人才。

【參考文獻(xiàn)】

[1]李寶才.基于核心素養(yǎng)的高中物理教學(xué)初探[J].考試周刊，2017（79）：161.

[2]歐陽(yáng)義忠.基于核心素養(yǎng)下的高中物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)開(kāi)展思路[J].考試周刊，2017（104）：147.

[3]黃群峰.基于核心素養(yǎng)的高中物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)及優(yōu)化途徑分析[J].新課程（中學(xué)），2017（10）253.

（作者單位：陜西渭南高級(jí)中學(xué)）