淺談基于核心素養(yǎng)下高中物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)

毛葉挺

摘要：物理學(xué)科是一門以實(shí)驗(yàn)和觀察為基礎(chǔ)的學(xué)科，學(xué)生的學(xué)習(xí)離不開實(shí)驗(yàn)。不管是現(xiàn)象明確的演示性實(shí)驗(yàn)教學(xué)，還是邏輯性明確的設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)教學(xué)，還是隨性的開放性實(shí)驗(yàn)教學(xué)，都對(duì)學(xué)生的動(dòng)手能力、思考能力和創(chuàng)新能力有一定的幫助。

關(guān)鍵詞：核心素養(yǎng);高中物理;實(shí)驗(yàn)教學(xué)

中圖分類號(hào)：G4 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：（2021）-4-139

引言

在日常的物理教學(xué)當(dāng)中，特別是與實(shí)驗(yàn)有關(guān)的教學(xué)內(nèi)容，需要各位教師給同學(xué)們進(jìn)行充分的演示實(shí)驗(yàn)，或者是帶領(lǐng)同學(xué)們走入實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行親自的體驗(yàn)。

一、利用實(shí)驗(yàn)展示和師生互動(dòng)幫助學(xué)生構(gòu)建物理觀念

在當(dāng)前的教學(xué)環(huán)境下，并不是所有的學(xué)校都有條件給同學(xué)們創(chuàng)建完備的實(shí)驗(yàn)室，只能提供教師演示的相關(guān)實(shí)驗(yàn)設(shè)備，所以這就給各位教師的實(shí)驗(yàn)教學(xué)提出了一個(gè)基本的限制條件。物理演示實(shí)驗(yàn)實(shí)際上是配合課堂教學(xué)由老師操作學(xué)生觀察過程的實(shí)驗(yàn)教學(xué)形式，這些演示實(shí)驗(yàn)的教學(xué)大部分都是幫助學(xué)生理解物理概念和規(guī)律，利用好演示實(shí)驗(yàn)引導(dǎo)學(xué)生通過觀察學(xué)習(xí)，會(huì)有事半功倍的效果。在演示實(shí)驗(yàn)教學(xué)中，教師可以從實(shí)驗(yàn)展示形式和師生互動(dòng)方式兩方面考慮改進(jìn)，幫助學(xué)生構(gòu)建物理觀念。

實(shí)驗(yàn)展示方式分為很多種，具體的方法選擇需要根據(jù)課堂教學(xué)的內(nèi)容來決定。一般來講有真實(shí)實(shí)驗(yàn)和虛擬實(shí)驗(yàn)兩種：可以利用物理實(shí)驗(yàn)道具教師進(jìn)行演示，可以選取多媒體方式進(jìn)行演示，還可以通過學(xué)生分組親自操作演示，這些不同的方式都有助于學(xué)生理解物理概念和規(guī)律，教師可以結(jié)合教學(xué)內(nèi)容靈活使用不同的方式演示實(shí)驗(yàn)。如“勻變速直線運(yùn)動(dòng)的研究”實(shí)驗(yàn)，實(shí)驗(yàn)器材簡(jiǎn)單易取，教師不妨讓學(xué)生分組合作操作體會(huì)勻變速運(yùn)動(dòng)的研究。演示實(shí)驗(yàn)需要學(xué)生的觀察和思考，師生互動(dòng)方式比較局限，教師也可以選擇設(shè)置問題“問答”進(jìn)行，或者師生共同“討論”進(jìn)行。同學(xué)們通過與教師的互動(dòng)，也可以把自己的問題反饋給教師，教師能夠更有針對(duì)性地給予學(xué)生充分的指導(dǎo)。

二、通過實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)培養(yǎng)學(xué)生獨(dú)立思考和創(chuàng)新能力

設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案事實(shí)上對(duì)學(xué)生的實(shí)驗(yàn)素養(yǎng)有著很高的要求，一方面要求學(xué)生對(duì)實(shí)驗(yàn)器材熟悉和了解，另一方面要求學(xué)生對(duì)實(shí)驗(yàn)的步驟掌握嚴(yán)密清晰的邏輯思維。充分的考慮到同學(xué)們的個(gè)人能力和實(shí)際的學(xué)習(xí)特點(diǎn)，在開始帶領(lǐng)同學(xué)們進(jìn)行實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)的時(shí)候，教師一定要給同學(xué)們規(guī)定明確的設(shè)計(jì)方向，要讓同學(xué)們的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)能夠有明確的目標(biāo)。設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)的教學(xué)要拆分成許多步，從明確實(shí)驗(yàn)?zāi)康拈_始，到選擇實(shí)驗(yàn)原理，最后設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)步驟，這些環(huán)節(jié)的具體教學(xué)有助于提升學(xué)生獨(dú)立設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案的能力，對(duì)實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)方案的反思和改進(jìn)則有助于培養(yǎng)學(xué)生的獨(dú)立思考能力和創(chuàng)新思維能力。正是因?yàn)閷?shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)的步驟比較復(fù)雜，所以為了節(jié)省更多的課堂時(shí)間來給同學(xué)們進(jìn)行實(shí)驗(yàn)操作的體驗(yàn)，可以讓同學(xué)們以小組合作的形式來進(jìn)行實(shí)驗(yàn)的設(shè)計(jì)，每一個(gè)同學(xué)在小組當(dāng)中的分工不同，各司其職，從而打造一份更加完善的設(shè)計(jì)方案。具體的小組劃分形式應(yīng)該按照同學(xué)們的實(shí)際學(xué)習(xí)能力和學(xué)習(xí)情況來完成，要能讓優(yōu)秀的成員帶著物理學(xué)習(xí)能力較弱的學(xué)生前進(jìn)，在同學(xué)們的相互幫助下實(shí)現(xiàn)共同的提高。這樣的教學(xué)才是更有意義的，也能讓同學(xué)們真正的做到課堂上的責(zé)任明確，讓每一個(gè)學(xué)生都能在課堂上體現(xiàn)出自己的價(jià)值，找到課堂教學(xué)的意義，成為課堂真正的參與者。

首先每個(gè)實(shí)驗(yàn)?zāi)康牡拇_定大部分來源于假設(shè)和猜想，這些假設(shè)和猜想最終指向與實(shí)驗(yàn)有關(guān)變量的確定，最終根據(jù)變量的控制來實(shí)現(xiàn)實(shí)驗(yàn)?zāi)康摹W(xué)生確定實(shí)驗(yàn)?zāi)康臅r(shí)，教師要注意指導(dǎo)學(xué)生提出有道理依據(jù)的猜想。如“探究滑動(dòng)摩擦力與哪些因素有關(guān)”實(shí)驗(yàn)教學(xué)時(shí)，學(xué)生提出滑動(dòng)摩擦力和物體表面的粗糙程度、形狀、大小、壓力和面積有關(guān)，教師要及時(shí)提問學(xué)生猜想的依據(jù)，避免學(xué)生想當(dāng)然的猜想影響變量的確定。其次實(shí)驗(yàn)原理的選擇包括了實(shí)驗(yàn)步驟的整體思路，教師應(yīng)引導(dǎo)學(xué)生結(jié)合自己已知的知識(shí)和經(jīng)驗(yàn)對(duì)問題進(jìn)行相應(yīng)匹配，通過對(duì)方案的創(chuàng)新和改進(jìn)得到最貼切的實(shí)驗(yàn)方案整體思路。最后實(shí)驗(yàn)方案的設(shè)計(jì)是一個(gè)繁瑣的過程，不僅要選擇實(shí)驗(yàn)器材以及確定實(shí)驗(yàn)步驟，還要針對(duì)有關(guān)問題進(jìn)行改進(jìn)。

設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)是實(shí)驗(yàn)教學(xué)中最重要的部分，也是難度最大的一部分。教師在教學(xué)中應(yīng)按照目的、原理、方案的順序依次引導(dǎo)學(xué)生解決其中發(fā)現(xiàn)的問題，并幫助學(xué)生將知識(shí)、理念和思路整合在實(shí)驗(yàn)中，培養(yǎng)學(xué)生獨(dú)立設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)的能力。

三、引入開放性實(shí)驗(yàn)，提升核心素養(yǎng)

探究實(shí)驗(yàn)相對(duì)于其他實(shí)驗(yàn)，具有開放性的特點(diǎn)，學(xué)生在課內(nèi)課外都能參與實(shí)驗(yàn)探究的過程，親自動(dòng)手的過程中學(xué)生的動(dòng)手能力、創(chuàng)新能力、思維品質(zhì)都能得到有效提升。開放性實(shí)驗(yàn)的引入是有必要的，教師的教學(xué)不妨考慮從實(shí)驗(yàn)題材選取的開放和學(xué)生活動(dòng)的開放兩面入手，以學(xué)生為主體倡導(dǎo)學(xué)生學(xué)習(xí)新理念、培養(yǎng)新觀念、提升核心素養(yǎng)。

開放性實(shí)驗(yàn)可以是教材中的改進(jìn)實(shí)驗(yàn)，也可以是師生共同創(chuàng)新的實(shí)驗(yàn)，還可以是“無法實(shí)現(xiàn)”的書面實(shí)驗(yàn)。教材中許多實(shí)驗(yàn)的操作器材具有一定的時(shí)代特點(diǎn)，對(duì)實(shí)驗(yàn)器材的更換也能促進(jìn)學(xué)生深刻認(rèn)識(shí)該實(shí)驗(yàn)的意義。如“探究小車勻速直線運(yùn)動(dòng)”的實(shí)驗(yàn)器材中，使用氣墊導(dǎo)軌代替長(zhǎng)木板能讓實(shí)驗(yàn)結(jié)果更加準(zhǔn)確，光電計(jì)時(shí)器也能代替打點(diǎn)計(jì)時(shí)器記錄更精確的數(shù)值。教師應(yīng)該鼓勵(lì)學(xué)生對(duì)教材實(shí)驗(yàn)中任何部分提出改進(jìn)的意見，大膽地做出改變并不見得一定是一件壞事。此外，實(shí)驗(yàn)的活動(dòng)形式也可以有所改變，開放性實(shí)驗(yàn)可以發(fā)生在教師的教學(xué)課堂上，也可以發(fā)生在課后思考后，還可以出現(xiàn)在學(xué)生的課余生活中。

開放性實(shí)驗(yàn)是實(shí)驗(yàn)教學(xué)中必要的一部分，教師通過對(duì)實(shí)驗(yàn)題材的開發(fā)和實(shí)驗(yàn)場(chǎng)所的開放引導(dǎo)學(xué)生操作一些可行性的實(shí)驗(yàn)，不僅能讓學(xué)生發(fā)現(xiàn)物理實(shí)驗(yàn)操作中蘊(yùn)含的樂趣，還能增強(qiáng)學(xué)生的思維能力。

結(jié)束語(yǔ)

綜上，物理實(shí)驗(yàn)是學(xué)生學(xué)習(xí)物理知識(shí)的有效方式之一，也是高中物理教學(xué)的重要組成部分。由于實(shí)驗(yàn)分值在考試中占的比例相對(duì)較少，導(dǎo)致高中物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)采取在“紙上”做實(shí)驗(yàn)或者講實(shí)驗(yàn)的方式進(jìn)行，教師和學(xué)生的不重視往往使物理學(xué)科的教學(xué)無法獲得良好的成果。物理學(xué)科的學(xué)習(xí)離不開實(shí)驗(yàn)，改進(jìn)實(shí)驗(yàn)教學(xué)才是當(dāng)下教師應(yīng)當(dāng)做出的明確選擇。

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浙江省寧波市五鄉(xiāng)中學(xué)