提升物理實(shí)驗(yàn)?zāi)芰?，培育學(xué)生核心素養(yǎng)

趙永才 茍愛(ài)菊

摘 要：物理的核心素養(yǎng)包括多個(gè)方面的內(nèi)涵，其中科學(xué)探究能力是其中之一，而這正是實(shí)驗(yàn)?zāi)芰Φ木唧w體現(xiàn)，因此，在高中物理教學(xué)中一定要立足核心素養(yǎng)背景下，提高學(xué)生的物理實(shí)驗(yàn)?zāi)芰?，從而培養(yǎng)學(xué)生的探究意識(shí)和科學(xué)素養(yǎng)。

關(guān)鍵詞：核心素養(yǎng);高中物理;實(shí)驗(yàn)?zāi)芰?/p>

一、創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)教學(xué)方式，培養(yǎng)學(xué)生的物理觀

物理實(shí)驗(yàn)是培養(yǎng)學(xué)生物理觀的主要途徑，這就要求物理教師在教學(xué)中，立足課改前沿，學(xué)習(xí)先進(jìn)的教學(xué)理論，創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)教學(xué)的方式，給學(xué)生提供全新實(shí)驗(yàn)教學(xué)模式，讓學(xué)生通過(guò)觀察物理現(xiàn)象，提高對(duì)物理規(guī)律的認(rèn)知，從而培養(yǎng)學(xué)生良好的物理觀。

比如，在學(xué)習(xí)“摩擦力方向”時(shí)，教師可通過(guò)以下的情境化問(wèn)題，培養(yǎng)學(xué)生的物理觀。

問(wèn)題1：生活中衛(wèi)生清潔工具掃把運(yùn)動(dòng)之前所接收到的力是哪一種形式：滑動(dòng)摩擦力還是靜止摩擦力？

問(wèn)題2：你能通過(guò)掃把毛呈現(xiàn)的形狀判斷一下它相對(duì)于桌子面是哪一種運(yùn)動(dòng)趨勢(shì)嗎？

問(wèn)題3：通過(guò)實(shí)驗(yàn)觀察你能發(fā)現(xiàn)掃把受到的靜止摩擦力的方向嗎？

問(wèn)題4：從實(shí)驗(yàn)中你能觀察出靜摩擦力與運(yùn)動(dòng)趨勢(shì)之間的關(guān)系嗎？

問(wèn)題5：如果你推動(dòng)桌面上的筆盒時(shí)，沒(méi)有推動(dòng)，那么，筆盒相對(duì)于桌面的運(yùn)動(dòng)趨勢(shì)是怎樣的？

問(wèn)題6：如果你用手握住筆筒，不動(dòng)時(shí)，你能判斷一下靜止摩擦力的方向嗎？

在學(xué)生親自參與實(shí)驗(yàn)的情境中，以問(wèn)題進(jìn)行引領(lǐng)，學(xué)生進(jìn)行了仔細(xì)的觀察，并對(duì)實(shí)驗(yàn)過(guò)程和現(xiàn)象進(jìn)行了積極的討論，最終理解了靜摩擦力方向這一物理概念，形成了自己的理性認(rèn)知，很好地培養(yǎng)了學(xué)生的物理觀。

二、以建模和推理培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)素養(yǎng)

科學(xué)素養(yǎng)中最主要的方面還是科學(xué)思維，通過(guò)實(shí)驗(yàn)要讓學(xué)生學(xué)會(huì)從物理學(xué)角度去真正理解事物客觀本質(zhì)屬性，發(fā)現(xiàn)并探究這些屬性之間的規(guī)律。

比如，在探究“電荷間作用力的關(guān)系”實(shí)驗(yàn)時(shí)，教師可結(jié)合實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)如下的問(wèn)題：

問(wèn)題1：實(shí)驗(yàn)中發(fā)現(xiàn)能夠?qū)﹄姾砷g作用力起到影響的因素有哪幾種？

問(wèn)題2：通過(guò)實(shí)驗(yàn)觀察探究一下這些影響因素與作用力之間的定量關(guān)系？

問(wèn)題3：如果讓你通過(guò)實(shí)驗(yàn)?zāi)芴綔y(cè)出二者的關(guān)系嗎？

問(wèn)題4：在觀察庫(kù)侖扭秤實(shí)驗(yàn)裝置之后，你能明白它的實(shí)驗(yàn)工作原理嗎？

問(wèn)題5：如何運(yùn)用庫(kù)侖扭秤實(shí)驗(yàn)裝置去準(zhǔn)確地測(cè)量電荷量的數(shù)量關(guān)系？

這些問(wèn)題都對(duì)學(xué)生核心素養(yǎng)的培養(yǎng)起到關(guān)鍵作用，在實(shí)驗(yàn)過(guò)程中，探究電荷間作用與定量之間的關(guān)系，就是一種放大思想的運(yùn)用，也是一種電荷平均分配中所呈現(xiàn)出的一種物理思想，這種思想就是典型的科學(xué)思維。

三、立足物理認(rèn)知規(guī)律，培養(yǎng)學(xué)生的探究能力

科學(xué)探究能力是新課改倡導(dǎo)下最主要的素養(yǎng)之一，而在物理實(shí)驗(yàn)中通實(shí)驗(yàn)探究，提出問(wèn)題，探究現(xiàn)象背后的規(guī)律，從而形成自己的觀點(diǎn)，提高學(xué)生對(duì)物理規(guī)律的認(rèn)知能力。在高中物理實(shí)驗(yàn)中，學(xué)生要通過(guò)實(shí)驗(yàn)開(kāi)展探究能力的培養(yǎng)。

比如，在做“加速度與力、質(zhì)量間的關(guān)系”探究實(shí)驗(yàn)時(shí)，教師可通過(guò)如下問(wèn)題進(jìn)行引領(lǐng)：

問(wèn)題1：本次實(shí)驗(yàn)主要呈現(xiàn)了哪幾種物理量間的關(guān)系，最好的探究方式是什么？

問(wèn)題2：請(qǐng)?jiān)O(shè)計(jì)一下本次探究實(shí)驗(yàn)中所需要的實(shí)驗(yàn)器材？

問(wèn)題3：教材中的實(shí)驗(yàn)方案I能不能探究出加速度與力和質(zhì)量間的關(guān)系呢？

問(wèn)題4：在實(shí)驗(yàn)中小車(chē)遇到的阻力有哪幾種，能在探究實(shí)驗(yàn)中測(cè)量出來(lái)嗎？

問(wèn)題5：如何測(cè)量出實(shí)驗(yàn)中小車(chē)運(yùn)動(dòng)時(shí)的拉力大小呢？

問(wèn)題6：請(qǐng)對(duì)實(shí)驗(yàn)過(guò)程中紙帶中計(jì)算出幾個(gè)點(diǎn)的瞬時(shí)速度，并做出圖像。

這幾個(gè)問(wèn)題針對(duì)核心素養(yǎng)的指向非常清楚，學(xué)生根據(jù)實(shí)驗(yàn)要求設(shè)計(jì)方案，運(yùn)用變量來(lái)探究出加速度與力和質(zhì)量之間的關(guān)系，并通過(guò)實(shí)驗(yàn)討論得出數(shù)量關(guān)系，提高學(xué)生對(duì)加速度與力和質(zhì)量之間關(guān)系的認(rèn)知，很好地培養(yǎng)了學(xué)生的科學(xué)探究能力。

總之，在高中物理教學(xué)中，實(shí)驗(yàn)是最主要的教學(xué)內(nèi)容之一，老師一定要立足培養(yǎng)學(xué)生的核心素養(yǎng)這個(gè)大背景，通過(guò)實(shí)驗(yàn)培養(yǎng)學(xué)生的物理觀、科學(xué)思維和探究能力，從而促進(jìn)學(xué)生的全面發(fā)展。

注：本文系甘肅省“十三五”教育科學(xué)規(guī)劃課題的研究成果之一，課題名稱(chēng)：核心素養(yǎng)背景下的高中生物理課堂實(shí)驗(yàn)?zāi)芰Φ奶嵘骄?，課題批準(zhǔn)號(hào)：GS[2019]GHB1846。