高中物理教學(xué)核心素養(yǎng)：演示實驗創(chuàng)新

崔國才

◆摘? 要：物理核心素養(yǎng)固化是自主化、積極化、創(chuàng)新化的高度符號化凝結(jié)，物理教師基于傳統(tǒng)授課環(huán)節(jié)對學(xué)生的應(yīng)試心態(tài)，逐漸演化為物理學(xué)科綜合層面探究走向，文章以高中物理核心素養(yǎng)角度出發(fā)，對演示實驗創(chuàng)新若干思想進行論述，分析了高中物理核心素養(yǎng)的著力點，結(jié)合物理實驗教學(xué)現(xiàn)狀及不足，提出演示實驗創(chuàng)新這一措施，試圖建立以學(xué)生為主體的互動機制模型以及多元化動力軸，高度實現(xiàn)自主創(chuàng)新。

◆關(guān)鍵詞：高中物理;核心素養(yǎng);實驗創(chuàng)新;分析

1實驗創(chuàng)新原則性

1.1自主性

學(xué)習(xí)興趣是拓展學(xué)生學(xué)科能力，加強學(xué)生知識內(nèi)化核心因素，沒有足夠?qū)W習(xí)興趣無法引導(dǎo)學(xué)生自主學(xué)習(xí)。因此，在高中物理教學(xué)中，教師應(yīng)基于培養(yǎng)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣為教學(xué)側(cè)重點，利用多元化策略，鼓勵學(xué)生積極參與教學(xué)內(nèi)容，并與學(xué)生建立有效交流，了解學(xué)生特點、個性，鼓勵學(xué)生個性發(fā)展，進而利用項目學(xué)習(xí)法引導(dǎo)學(xué)生自主學(xué)習(xí)。

1.2創(chuàng)新性

在高中物理教學(xué)中，實驗教學(xué)作為物理教學(xué)主要教學(xué)方式之一，利用實驗方式，幫助學(xué)生理解抽象、負(fù)責(zé)物理概念。例如：信息技術(shù)與教育領(lǐng)域結(jié)合已從基礎(chǔ)起步階段完善至成熟教學(xué)體系，教師可利用多媒體技術(shù)輔導(dǎo)構(gòu)建實驗計劃與實驗?zāi)繕?biāo)，實現(xiàn)高中物理高效課堂。如在證明光具有“波粒二象性”實驗中，教師可利用多媒體技術(shù)輔導(dǎo)，利用信息技術(shù)與傳統(tǒng)實驗方式結(jié)合，讓學(xué)生直觀體驗，豐富學(xué)生物理感知，引導(dǎo)學(xué)生在計算機上進行實驗?zāi)M，通過自己動手操作，加強學(xué)生參與實驗教學(xué)積極性，拓展學(xué)生思維，保障實驗趣味性同時，滿足現(xiàn)代教學(xué)標(biāo)準(zhǔn)，推動學(xué)生物理核心素養(yǎng)發(fā)展。

2高中物理實驗實踐教學(xué)——以“研究靜摩擦力的大小如何變化”為例

高中物理教學(xué)中靜摩擦力占據(jù)著較為關(guān)鍵的地位，如何研究靜摩擦力產(chǎn)生因素以及大小在高中物理教學(xué)中是一個教學(xué)難點，諸多物理教師演示過程中，采用信息化Flash的方式呈現(xiàn)，雖然動態(tài)化、立體化的教學(xué)內(nèi)容可以激發(fā)學(xué)生物理學(xué)習(xí)興趣，但學(xué)生無法切身感受，導(dǎo)致教學(xué)重點、難點無法被學(xué)生內(nèi)化理解，一方面增加學(xué)習(xí)負(fù)擔(dān)壓力;另一方面會導(dǎo)致教學(xué)質(zhì)量嚴(yán)重下降，在研究與分析中筆者通過實驗裝置的創(chuàng)新，使得靜摩擦力完美呈現(xiàn)，具體如下。

2.1設(shè)計原理

一端水平放置彈簧秤固定，另一端與放置在長玻璃板上的木塊連接。慢慢轉(zhuǎn)動手輪，以恒定速度拉動帶滾輪的長玻璃板。由于靜摩擦，木塊會隨著長玻璃板一起移動。木塊在水平方向上受到長玻璃板的靜摩擦力和彈簧秤的拉力，木塊和長玻璃板保持相對靜止，說明這兩個力是相反的，所以靜摩擦力的大小反映在彈簧秤上。繼而采用控制變量法研究接觸面積、接觸表面粗糙度和正壓力對最大靜摩擦力的影響。如圖1所示。

2.2創(chuàng)新方法（實驗過程）

實驗中，手輪緩慢均勻地轉(zhuǎn)動，長玻璃板被繩子拉著連續(xù)移動，彈簧秤的張力指示增大，說明木塊的靜摩擦力增大。當(dāng)木塊與長玻璃板相對滑動時，彈簧刻度指示值略有減小，表明木塊的最大靜摩擦力略大于滑動摩擦力。因此，靜摩擦力的大小會隨著外力的變化而變化，最大靜摩擦力略大于滑動摩擦力。采用控制變量法研究了各物理量對靜摩擦力的影響：①改變木塊的接觸面積：將木塊從水平方向改為垂直方向，重復(fù)上述實驗，彈簧秤顯示靜摩擦力從零增加到零，但最大靜摩擦力沒有變化，說明接觸面積對靜摩擦力沒有影響。②改變接觸面粗糙度：將木塊表面與長玻璃板接觸，重復(fù)上述實驗，彈簧秤顯示靜摩擦力從零增加，最大靜摩擦力改變，表明接觸表面粗糙度對最大靜摩擦有影響。③改變木塊的質(zhì)量：在木塊上加砝碼，重復(fù)實驗，彈簧秤指示的數(shù)字，即靜摩擦力的大小從零開始增大，最大靜摩擦力隨著質(zhì)量的增加而增大，表明最大靜摩擦力隨兩物體間壓力的增大而增大。

2.3創(chuàng)新效果

較比傳統(tǒng)實驗演示方式，創(chuàng)新實驗裝置在展示上實現(xiàn)明晰化、直觀化、立體化、多元化反映物理受靜摩擦力是處于相對靜止?fàn)顟B(tài)，與物體是否運動不存在聯(lián)系;一方面可明晰體現(xiàn)出靜摩擦力隨外力作用下而進行改變，從零逐漸擴大;另一方面可直觀地對比出最大靜摩擦力大于滑動摩擦力;實現(xiàn)效果充分體現(xiàn)出影響最大靜摩擦力的因素。實驗過程中，如將手輪更換成電機拉動其實驗效果會更加，因手動控制速度存在差異化，因此無法達(dá)到相對穩(wěn)定性。該實驗方式以高中物理教學(xué)改革以及落實核心素養(yǎng)要求為基礎(chǔ)，對傳統(tǒng)實驗演示進行了優(yōu)化設(shè)計，一方面體現(xiàn)了對問題探索的演進科學(xué)態(tài)度，而實驗創(chuàng)新性強、成本低廉的同時，滿足了直觀化、立體化要求，將抽象化轉(zhuǎn)為形象化，教學(xué)效果顯著提升，激發(fā)學(xué)生探索興趣，調(diào)動學(xué)生主觀能動性的同時，強化了學(xué)生自信心、責(zé)任心，硬化了學(xué)生科學(xué)態(tài)度、物理核心理念。

3結(jié)論

綜上所述，物理教師要在核心素養(yǎng)指導(dǎo)下對自己教學(xué)模式進行革新，優(yōu)化物理教學(xué)方案，并與其他物理教師進行認(rèn)真、細(xì)致地溝通和交流，從而促使自身課堂教學(xué)質(zhì)量和效率增加。與此同時，物理教師需要在如何更好地進行演示實驗和引導(dǎo)高中生深入思考，以及提升高中生創(chuàng)新能力層面上不斷探究，從而完善自身物理教學(xué)，培養(yǎng)出擁有更高物理素質(zhì)和物理技能。

參考文獻(xiàn)

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