基于實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)的高中物理核心素養(yǎng)培育策略

康國(guó)福

摘要：物理學(xué)科作為高中教學(xué)體系的重要組成內(nèi)容，在正式教學(xué)過(guò)程中，要求物理教師應(yīng)該主動(dòng)承擔(dān)起自身的教書(shū)育人責(zé)任，堅(jiān)持按照素質(zhì)教育理念要求，深化對(duì)學(xué)生物理學(xué)科核心素養(yǎng)的培育力度。為確保高中物理核心素養(yǎng)培育工作得以全面貫徹與落實(shí)，本文主要立足于物理實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)角度，對(duì)高中物理核心素養(yǎng)培育策略問(wèn)題進(jìn)行研究與分析，以期可以給相關(guān)人員提供一定的借鑒價(jià)值。

關(guān)鍵詞：高中物理;實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì);核心素養(yǎng);培育策略

中圖分類(lèi)號(hào)：G633.7 ?文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A文章編號(hào)：1992-7711（2021）08-068

實(shí)驗(yàn)教學(xué)作為高中物理課程體系的重要組成環(huán)節(jié)，不僅可以全方位提高學(xué)生對(duì)物理知識(shí)的理解能力與運(yùn)用能力，同時(shí)也可以全方位深化學(xué)生物理學(xué)科核心素養(yǎng)。鑒于實(shí)驗(yàn)教學(xué)的重要性，建議在高中物理課堂教學(xué)工作中，相關(guān)教師應(yīng)該主動(dòng)結(jié)合實(shí)驗(yàn)教學(xué)理念，要求從多個(gè)方面針對(duì)學(xué)生核心素養(yǎng)培育問(wèn)題進(jìn)行統(tǒng)籌推進(jìn)與合理部署。需要注意的是，在開(kāi)展實(shí)驗(yàn)教學(xué)的過(guò)程中，物理教師應(yīng)該根據(jù)學(xué)生當(dāng)前學(xué)習(xí)情況合理設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)環(huán)節(jié)。并在此基礎(chǔ)上，明確實(shí)驗(yàn)?zāi)繕?biāo)與方向，全面加強(qiáng)學(xué)生實(shí)踐能力。

一、高中物理核心素養(yǎng)內(nèi)涵及培育重點(diǎn)分析

所謂的物理學(xué)科核心素養(yǎng)主要是指學(xué)生在學(xué)習(xí)物理知識(shí)過(guò)程中所形成的適應(yīng)個(gè)人終身發(fā)展以及社會(huì)發(fā)展需求的品格能力，基本上可以理解為學(xué)生通過(guò)物理學(xué)習(xí)所形成的獨(dú)特物理學(xué)科特性品質(zhì)。不僅是學(xué)生學(xué)習(xí)物理的知識(shí)積淀表現(xiàn)，同時(shí)也是學(xué)生學(xué)習(xí)物理的情感價(jià)值與態(tài)度的綜合體現(xiàn)[1]。結(jié)合高中物理核心素養(yǎng)培育工作來(lái)看，物理核心素養(yǎng)內(nèi)涵及培育重點(diǎn)基本上著重體現(xiàn)在以下幾個(gè)方面：

1.物理觀(guān)念

高中物理核心素養(yǎng)培育工作要求物理教師應(yīng)該著重培養(yǎng)學(xué)生的物理觀(guān)念。如讓學(xué)生可以從物理學(xué)角度上對(duì)物質(zhì)、運(yùn)動(dòng)以及相互作用情況進(jìn)行充分認(rèn)知。并在此基礎(chǔ)上，讓學(xué)生利用已知的物理概念以及相關(guān)規(guī)律，對(duì)物理知識(shí)內(nèi)容進(jìn)行綜合運(yùn)用，確保個(gè)人的邏輯思維能力以及自主思考能力得以全方位加強(qiáng)。

2.科學(xué)思維

高中物理核心素養(yǎng)培育工作比較注重對(duì)學(xué)生科學(xué)思維的培養(yǎng)。要求每一位學(xué)生都可以具備良好的科學(xué)思維，可以從物理學(xué)角度對(duì)客觀(guān)事物的本質(zhì)屬性以及內(nèi)在規(guī)律進(jìn)行深刻認(rèn)知。并在此基礎(chǔ)上，利用已學(xué)習(xí)的經(jīng)驗(yàn)或者經(jīng)驗(yàn)事實(shí)對(duì)物理知識(shí)進(jìn)行分析綜合與推理論證。與此同時(shí)，學(xué)生群體應(yīng)該基于事實(shí)證據(jù)以及科學(xué)推理，對(duì)不同觀(guān)點(diǎn)以及結(jié)論進(jìn)行大膽質(zhì)疑，確保個(gè)人創(chuàng)造性見(jiàn)解能力與品質(zhì)得以全面提高。一般來(lái)說(shuō)，科學(xué)思維主要可以圍繞模型建構(gòu)、科學(xué)推理以及科學(xué)論證等要素進(jìn)行合理培養(yǎng)。其中，學(xué)科思想方法基本上可以視為科學(xué)思維的領(lǐng)域范疇，可以認(rèn)作高中物理學(xué)科核心素養(yǎng)的基本組成要素之一。

3.實(shí)驗(yàn)探究

培養(yǎng)學(xué)生實(shí)驗(yàn)探究能力始終是高中物理核心素養(yǎng)培育工作予以重點(diǎn)進(jìn)行的工作內(nèi)容。在正式培育過(guò)程中，物理教師應(yīng)該高度重視實(shí)驗(yàn)教學(xué)，確保每一位學(xué)生都可以積極主動(dòng)參與到實(shí)驗(yàn)教學(xué)工作中，深化個(gè)人實(shí)踐操作能力的同時(shí)，提高個(gè)人知識(shí)運(yùn)用能力。一般來(lái)說(shuō)，實(shí)驗(yàn)探究過(guò)程主要圍繞實(shí)驗(yàn)探究與結(jié)果交流等方面進(jìn)行合理展開(kāi)。需要注意的是，在開(kāi)展實(shí)驗(yàn)探究活動(dòng)時(shí)，物理教師應(yīng)該明確掌握問(wèn)題、證據(jù)以及交流等要素條件，確保學(xué)生可以在實(shí)驗(yàn)教學(xué)過(guò)程中深化個(gè)人的動(dòng)手操作能力以及邏輯思維能力。

4.科學(xué)態(tài)度與責(zé)任

科學(xué)態(tài)度與責(zé)任基本上可以視為個(gè)體認(rèn)知科學(xué)本質(zhì)的基本內(nèi)涵。對(duì)于高中物理教學(xué)工作而言，培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)態(tài)度與責(zé)任基本上可以視為深化學(xué)生物理學(xué)科核心素養(yǎng)的重要途徑[2]。在日常教學(xué)工作中，物理教師應(yīng)該讓學(xué)生發(fā)揮個(gè)人的創(chuàng)新能力與邏輯思維能力，對(duì)于物理知識(shí)所呈現(xiàn)出的現(xiàn)象、內(nèi)容進(jìn)行深度研究與分析。確保每一位學(xué)生可以在研究與分析過(guò)程中，探測(cè)科學(xué)本質(zhì)、端正個(gè)人的科學(xué)態(tài)度。

二、實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)在高中物理核心素養(yǎng)培育工作的重要性體現(xiàn)

高中物理學(xué)科基本上可以視為以實(shí)驗(yàn)為基礎(chǔ)的學(xué)科知識(shí)，可以說(shuō)，物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)基本上可以視為高中物理教學(xué)體系的重要組成內(nèi)容。一般來(lái)說(shuō)，學(xué)生所學(xué)習(xí)的物理知識(shí)基本上都是通過(guò)大量實(shí)驗(yàn)獲得的，因此，為進(jìn)一步加深學(xué)生對(duì)物理知識(shí)的掌握程度與運(yùn)用程度，物理教師應(yīng)該對(duì)實(shí)驗(yàn)教學(xué)工作予以高度重視。在正式開(kāi)展實(shí)驗(yàn)教學(xué)之前，物理教師應(yīng)該結(jié)合當(dāng)前學(xué)生學(xué)習(xí)情況，設(shè)置科學(xué)合理的實(shí)驗(yàn)?zāi)繕?biāo)與內(nèi)容。盡可能地讓每一位學(xué)生都可以積極主動(dòng)地參與到實(shí)驗(yàn)過(guò)程中，提高個(gè)人的實(shí)踐能力與自主思考能力。結(jié)合實(shí)驗(yàn)教學(xué)反饋情況來(lái)看，通過(guò)科學(xué)合理地開(kāi)展實(shí)驗(yàn)教學(xué)工作，學(xué)生群體基本上可以達(dá)到提高個(gè)人的主觀(guān)能動(dòng)性的效果。最重要的是，學(xué)生群體可以在物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)中明確相關(guān)知識(shí)的潛在規(guī)律以及變化情況，更好地將物理知識(shí)應(yīng)用于生活實(shí)踐中。

三、高中物理課堂實(shí)驗(yàn)教學(xué)現(xiàn)狀分析

近些年來(lái)，隨著我國(guó)課程改革力度的不斷深入，以高中為首的教學(xué)陣地在教材內(nèi)容以及教學(xué)模式等方面進(jìn)行了統(tǒng)籌規(guī)劃與合理部署。其中，對(duì)于高中物理學(xué)科教學(xué)工作而言，為迎合新課程改革的發(fā)展要求，高中物理學(xué)科教學(xué)工作主張采用素質(zhì)教育理念實(shí)施教學(xué)活動(dòng)。與傳統(tǒng)應(yīng)試教育理念相比較而言，素質(zhì)教育理念無(wú)論是在教學(xué)理念，還是在教學(xué)方式方面，更加注重對(duì)學(xué)生物理應(yīng)用能力與實(shí)踐能力的培養(yǎng)。但是從實(shí)際角度上來(lái)看，高中物理課程在教學(xué)內(nèi)容及知識(shí)方面要比其他學(xué)科難度更高一些，尤其在實(shí)驗(yàn)教學(xué)方面。為進(jìn)一步加強(qiáng)學(xué)生物理實(shí)踐能力，高中物理學(xué)科教學(xué)工作要求物理教師在教學(xué)過(guò)程中應(yīng)該側(cè)重強(qiáng)調(diào)精講多練，讓學(xué)生做學(xué)習(xí)的主人，通過(guò)不斷提高學(xué)生自主學(xué)習(xí)能力，確保每一位學(xué)生的物理實(shí)驗(yàn)?zāi)芰σ约爸R(shí)運(yùn)用能力都得以穩(wěn)定提升。

然而，結(jié)合當(dāng)前高中物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)情況來(lái)看，在課程教學(xué)中部分教師在授課方式的選擇上依舊以傳統(tǒng)方式為主，即讓學(xué)生進(jìn)行課前預(yù)習(xí)掌握物理基礎(chǔ)知識(shí)、課堂教學(xué)過(guò)程中對(duì)所學(xué)的知識(shí)內(nèi)容進(jìn)行消化理解、將所學(xué)的知識(shí)運(yùn)用于實(shí)踐探究中，對(duì)于物理實(shí)驗(yàn)工作缺乏重視。另外，部分物理教師在實(shí)驗(yàn)教學(xué)過(guò)程中仍舊采取填鴨式教學(xué)方式進(jìn)行講解，缺乏對(duì)學(xué)生實(shí)踐動(dòng)手能力的培養(yǎng)，難以真正提高學(xué)生物理實(shí)踐能力與知識(shí)運(yùn)用能力。最重要的是，傳統(tǒng)填鴨式教學(xué)手段往往會(huì)對(duì)教學(xué)進(jìn)度及教學(xué)效率造成一定的制約影響，不利于學(xué)生物理學(xué)科素養(yǎng)的培養(yǎng)。針對(duì)于此，建議高中物理教師應(yīng)該立足于當(dāng)前物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)現(xiàn)狀，采取科學(xué)合理的新型教學(xué)手段，從根本上提高學(xué)生物理實(shí)驗(yàn)?zāi)芰Α?/p>

四、基于實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)的高中物理核心素養(yǎng)培養(yǎng)策略分析

1.重視實(shí)驗(yàn)教學(xué)的啟發(fā)性與趣味性，提高學(xué)生主觀(guān)能動(dòng)性

物理教師在正式開(kāi)展實(shí)驗(yàn)教學(xué)工作之前，應(yīng)該結(jié)合本節(jié)課的實(shí)驗(yàn)教學(xué)內(nèi)容進(jìn)行統(tǒng)籌規(guī)劃與合理部署。結(jié)合本節(jié)課實(shí)驗(yàn)教學(xué)內(nèi)容的重難點(diǎn)內(nèi)容，確立科學(xué)合理的實(shí)驗(yàn)教學(xué)方案。并在此基礎(chǔ)上，嚴(yán)格按照素質(zhì)理念教學(xué)要求對(duì)實(shí)驗(yàn)教學(xué)啟發(fā)性與趣味性的落實(shí)問(wèn)題進(jìn)行合理貫徹與落實(shí)。其中，物理教師在正式開(kāi)展實(shí)驗(yàn)教學(xué)的過(guò)程中，應(yīng)該消除以往傳統(tǒng)應(yīng)試教學(xué)理念帶來(lái)的弊端影響。在課堂教學(xué)過(guò)程中，應(yīng)該加強(qiáng)與學(xué)生之間的互動(dòng)交流，確保每一位學(xué)生都可以積極主動(dòng)參與到實(shí)驗(yàn)教學(xué)過(guò)程中。與此同時(shí)，對(duì)于實(shí)驗(yàn)教學(xué)涉及的重難點(diǎn)問(wèn)題，教師應(yīng)該積極引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行自主思考，確保學(xué)生探究欲望與積極思維得以深化形成。

例如，在機(jī)械能守恒定律實(shí)驗(yàn)教學(xué)過(guò)程中，教師可以設(shè)計(jì)“鐵球碰鼻”的實(shí)驗(yàn)內(nèi)容。實(shí)驗(yàn)過(guò)程中，物理教師可用繩子將大鐵球懸掛在教室天花板上，并將鐵球拉離平衡位置，讓鐵球剛好碰到鼻子。之后，物理教師應(yīng)該釋放鐵球并讓鐵球擺過(guò)去，讓同學(xué)觀(guān)察鐵球是否會(huì)打到鼻子。根據(jù)實(shí)驗(yàn)反饋情況來(lái)看，鐵球在來(lái)回?cái)[動(dòng)過(guò)程中雖接近鼻子位置，但卻并未接觸到鼻子。結(jié)合這一實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，物理教師可以點(diǎn)明本節(jié)課的教學(xué)重難點(diǎn)，即機(jī)械能守恒定律內(nèi)涵及規(guī)律。

在高中物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)過(guò)程中，物理教師應(yīng)該摒棄傳統(tǒng)填鴨式教學(xué)理念，盡量確保每一位學(xué)生都可以參與到實(shí)驗(yàn)教學(xué)過(guò)程中。與此同時(shí)，物理教師也可以按照小組合作或者師生互動(dòng)等學(xué)習(xí)模式，提高學(xué)生主觀(guān)能動(dòng)性以及主動(dòng)學(xué)習(xí)能力，確保學(xué)生可以在娛樂(lè)的氛圍中掌握相關(guān)的物理知識(shí)[3]。需要注意的是，在實(shí)驗(yàn)教學(xué)過(guò)程中，物理教師應(yīng)該積極鼓勵(lì)學(xué)生大膽發(fā)言，提出自己的見(jiàn)解想法，讓每一位學(xué)生都可以活躍自己的思維，提高個(gè)人的物理核心素養(yǎng)。

2.尊重學(xué)生主體地位，提高學(xué)生學(xué)習(xí)興趣

物理學(xué)科本身就是屬于一項(xiàng)集成復(fù)雜性與邏輯性于一體的學(xué)科知識(shí)。學(xué)生在學(xué)習(xí)相關(guān)物理知識(shí)的過(guò)程中，常常會(huì)受到自身理解能力以及其他因素的影響，導(dǎo)致學(xué)習(xí)效果不佳。為解決這一問(wèn)題，物理教師通常會(huì)采取實(shí)驗(yàn)教學(xué)方法，讓學(xué)生參與到實(shí)踐教學(xué)中，明確物理知識(shí)的本質(zhì)內(nèi)涵與規(guī)律特點(diǎn)。但是結(jié)合以往的實(shí)驗(yàn)教學(xué)情況來(lái)看，物理教師在開(kāi)展實(shí)驗(yàn)教學(xué)的過(guò)程中，始終堅(jiān)持以個(gè)人教學(xué)為主體地位，對(duì)于學(xué)生的學(xué)習(xí)主體地位較為忽視。長(zhǎng)此以往，不僅會(huì)對(duì)學(xué)生物理學(xué)習(xí)效率造成阻礙性影響，同時(shí)也會(huì)對(duì)學(xué)生學(xué)習(xí)物理的興趣造影響。為及時(shí)消除這一問(wèn)題，建議物理教師在正式開(kāi)展實(shí)驗(yàn)教學(xué)之前，應(yīng)該對(duì)實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)內(nèi)容進(jìn)行統(tǒng)籌規(guī)劃與合理部署。

例如，物理教師可以將演示實(shí)驗(yàn)改為學(xué)生實(shí)驗(yàn)方式。即讓學(xué)生做學(xué)習(xí)的主人，通過(guò)反復(fù)大量實(shí)驗(yàn)，明確物理知識(shí)本質(zhì)及規(guī)律特點(diǎn)。如在進(jìn)行摩擦力實(shí)驗(yàn)教學(xué)時(shí)，物理教師可以讓學(xué)生準(zhǔn)備相關(guān)材料，并做好相關(guān)記錄以及數(shù)據(jù)分析工作。根據(jù)實(shí)驗(yàn)反饋結(jié)果讓學(xué)生總結(jié)一個(gè)物體在另一個(gè)物體表面上滑動(dòng)時(shí)，影響摩擦力大小的主要因素?；蛘咴趯?shí)驗(yàn)過(guò)程中物理教師可以積極結(jié)合生活化教學(xué)模式，讓學(xué)生利用文具盒或者書(shū)等物體模擬物體運(yùn)動(dòng)，分析物體的受力情況。在開(kāi)展實(shí)驗(yàn)教學(xué)的過(guò)程中，物理教師應(yīng)該充分尊重學(xué)生的主體地位以及個(gè)體間的差異性，讓每一位學(xué)生都可以參與到實(shí)驗(yàn)過(guò)程中。

綜上所述，科學(xué)利用實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)方法不僅是穩(wěn)定提高高中物理教學(xué)效率的重要保障，同時(shí)也是穩(wěn)定提高高中物理教學(xué)質(zhì)量的重要保障。鑒于實(shí)驗(yàn)教學(xué)方法的重要性，建議高中物理教師應(yīng)該勇于承擔(dān)起自身的教學(xué)重任，堅(jiān)持按照素質(zhì)教育理念要求對(duì)物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)涉及的方法措施進(jìn)行合理應(yīng)用實(shí)踐。并在此基礎(chǔ)上，科學(xué)利用物理核心素養(yǎng)目標(biāo)理念，培養(yǎng)學(xué)生主動(dòng)學(xué)習(xí)物理知識(shí)的興趣以及積極性。盡可能地讓學(xué)生在主動(dòng)學(xué)習(xí)過(guò)程中，深化個(gè)人對(duì)物理知識(shí)的運(yùn)用能力。需要注意的一點(diǎn)是，在開(kāi)展物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)的過(guò)程中，物理教師必須充分尊重學(xué)生的主體地位，讓學(xué)生做學(xué)習(xí)的主人，深化個(gè)人物理學(xué)科核心素養(yǎng)的同時(shí)，提高個(gè)人物理知識(shí)實(shí)踐能力。

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（作者單位：甘肅省臨澤縣第一中學(xué)，甘肅 臨澤 734200）