核心素養(yǎng)背景下高中物理實驗教學有效性的策略探究

摘要：隨著新高考的實施，物理成為高考中理科生的必選學科，學好物理對決勝高考有非常重要的作用。因此，對于教師來說，提高物理課堂教學效率顯得尤為重要。而物理實驗可以揭示物理現(xiàn)象的本質(zhì)，找出事物發(fā)展變化的規(guī)律。實驗不僅可以加深學生對物理概念、規(guī)律的全面認識和理解，還可以培養(yǎng)學生的動手、動腦的能力。同時實驗可以培養(yǎng)學生科學的思維方法，以利于學生思維的可持續(xù)發(fā)展。文章結(jié)合教學實際，進一步探究新形勢下高中物理實驗教學有效性策略。

關鍵詞：核心素養(yǎng);實驗教學;物理實驗

一、 引言

對于較為偏遠的鄉(xiāng)村高中學校來說，由于實驗設施陳舊，器材不能滿足學生的要求，加之任課教師的觀念比較陳舊，物理實驗教學開設不夠完善，導致實驗教學效果不明顯。學生在高考中實驗題得分率很低，始終是制約成績提高的瓶頸問題，進而影響到學生的升學。上好實驗課可以使學生深刻理解物理中的基本知識和物理規(guī)律，對學生學好物理這門學科，甚至其他學科都有極其重要的作用。隨著新高考的實施，以及對核心素養(yǎng)的重視，在這樣的大背景下就對高中物理教學提出了更高的要求，特別是實驗教學，高考中加大考查學生的實驗能力，注重所學物理知識的應用。故而，在平時的教學中，我們教師要以培養(yǎng)學生終身發(fā)展的能力為目標，重點培養(yǎng)學生動手、動腦的能力，科學思維的能力，這也是高中物理核心素養(yǎng)的重要內(nèi)容。

二、 正確認識物理核心素養(yǎng)

對于高中階段來說，物理核心素養(yǎng)到底指的是什么？在學習和查閱資料后，我對這一概念有了新的認識和理解。物理核心素養(yǎng)對教師和學生提出了更高的要求，并且對一線教師有很好的指導作用，它注重以學生長期發(fā)展為根本目標。高中物理核心素養(yǎng)的培養(yǎng)應主要體現(xiàn)在以下幾個方面。

（一）在學習物理知識的基礎上，發(fā)展學生自身能力

受傳統(tǒng)觀念的影響，教師認為學習好的學生就是好學生，但是當學生融入社會后，還有多少人記得當初難以理解的物理概念和公式呢？當今的社會需要的是全面發(fā)展的人，要求高智商、高情商、出類拔萃的人才。這就要求教師要改變傳統(tǒng)觀念，在物理教學過程中，特別是物理實驗教學上，應當大膽努力培養(yǎng)學生的動手能力和解決實際問題的實踐能力，以便將來更好地融入社會生產(chǎn)生活中。

（二）物理學習中不斷思考，善于聯(lián)系生活

培養(yǎng)學生的興趣，從學生感興趣的物理現(xiàn)象入手，去探究現(xiàn)象中所蘊含的物理規(guī)律，把物理規(guī)律與學生的社會生活結(jié)合起來，讓學生感受到物理來源于生活，又服務于生活。學習的最高目標就是學以致用，所以在物理教學中，學生除了要掌握課本上的基本知識，更重要的是要將學習到的知識轉(zhuǎn)化為解決實際問題的能力。

（三）學習中善于質(zhì)疑，重視探究式學習

在當今高速發(fā)展的網(wǎng)絡時代，學習渠道多，資源豐富。但對于高中學生來說，自己的人生觀還不夠成熟，他們最缺乏的不是知識，而是對問題的探索精神。而實驗可以培養(yǎng)學生探究新事物的能力。學習能力是一個學生最珍貴的品質(zhì)，在物理學習中要善于質(zhì)疑，善于提出問題，學會自我探究，掌握科學的學習方法。在實驗教學中，教師要鼓勵學生做實驗，用實驗解決生活中的問題，提高學生探究式學習的能力，培養(yǎng)學生的創(chuàng)新思維，發(fā)揮其主觀能動性，以便知識的再生成。

（四）重視學科之間聯(lián)系，使學生全面發(fā)展

當今社會，科學技術高速發(fā)展，學生的知識已經(jīng)不限于課本上的基本知識，其已不能滿足當代學生的需求。因此，教師在課堂教學中應注意和其他學科之間的滲透，讓學生知道物理無處不在，無處不有。另外，所有學科之間也存在必然的聯(lián)系，自然界是一個有機的整體，全面育人是當今社會教育的必然。

教師只有正確地認識物理核心素養(yǎng)，才能跟上新時代發(fā)展，為社會主義事業(yè)的建設培養(yǎng)優(yōu)秀的人才。

三、 核心素養(yǎng)背景下高中物理實驗教學的策略

（一）學校要加強實驗硬件建設，保證實驗順利進行

學校要高度重視學生的實驗開展工作，營造良好的實驗環(huán)境，定期更新實驗器材，保證學生實驗的順利進行。學校要建造現(xiàn)代化標準實驗室，如果條件允許，可以建立仿真物理實驗室、多元系列物理實驗室、數(shù)字化學科實驗室等。例如在測量小車的平均速度、瞬時速度和加速度時，可借助傳感器和計算機直觀形象地演示出來。這就需要學校的重視，不斷地加強基礎設施建設，配足配齊物理實驗所需的各類器材，實驗教學中保證教師對物理實驗的開課率。

（二）教師要不斷更新觀念，重視物理實驗教學

物理是以實驗為基礎的科學，實驗教學不但對教師開展教學活動起到重要作用，而且可以幫助學生深刻地、全面地掌握物理概念和規(guī)律。應試教育使大多數(shù)教師不愿意開展實驗教學;加之，物理實驗對學生的能力要求很高，費時又費精力，并且學生做完實驗之后實驗效果并不理想。隨著課程改革的全面推行，教育制度不斷變化，加大了對學生實驗教學的考核，對學生的實驗能力和運用物理知識能力進行全面考查。在這種形勢下，教師要不斷更新觀念，重視物理實驗教學，提高認識物理實驗教學可以促進學生全面學習物理的作用，只有教師不斷提高對實驗教學的認識，才能在平時教學過程中更加注重實驗教。這樣，為學生更好地開展實驗學習創(chuàng)造條件，使他們借助實驗活動，加深對物理基本概念和規(guī)律的理解，以培養(yǎng)學生的物理學科核心素養(yǎng)。

（三）基于物理核心素養(yǎng)，努力開足、開齊各項物理實驗

為了全面貫徹國家教育方針，學校要對物理實驗教學做出具體明確的要求，制訂明確的實驗目標和計劃。學校根據(jù)物理課程標準對每學期的演示實驗和分組物理進行時間安排，督促教師按照教學進度，在規(guī)定的時間內(nèi)開足、開齊各項物理實驗。這樣，學生可以分階段，完成一定的實驗教學，形成相應的實驗能力，一步一步達到培養(yǎng)實驗能力的目的，逐漸提高物理學科核心素養(yǎng)。

四、 通過實驗培養(yǎng)學生的思維能力

（一）加強教師專業(yè)知識學習，改變教學觀念

教師通過物理實驗培養(yǎng)學生創(chuàng)新思維和創(chuàng)新能力，需要教師改變陳舊的觀念，以學生為實驗的主體對象，開發(fā)學生的實驗潛能，點燃學生的想象力。作為新時代的教師，改變教學觀念的同時，要不斷提高自己的業(yè)務水平和專業(yè)知識能力，尊重學生的個體差異，不歧視差生，面對全體學生，使學生成為學習的主體，以學生長期發(fā)展為目的，為社會培養(yǎng)創(chuàng)新型人才。在物理實驗教學中，把更多的精力放在解決問題上，引導學生改變觀念，讓我學變成我要學，通過實驗激發(fā)學生對物理實驗的興趣，調(diào)動學生動手和動腦的積極性，培養(yǎng)學生動手動腦的能力，進而達到培養(yǎng)學生創(chuàng)新思維能力的目的。

（二）重視發(fā)現(xiàn)探索，培養(yǎng)學生科學思維的能力

實驗就是現(xiàn)象和規(guī)律重現(xiàn)的過程，課本呈現(xiàn)給學生的是直接的實驗結(jié)論，這使學生對結(jié)論的理解非常的膚淺。因此，在物理實驗教學的過程中，教師應把探究的問題交給學生，引導學生科學地探究，從而達到解決問題的目的，激發(fā)其強烈的探索精神，培養(yǎng)學生的創(chuàng)新思維能力。例如：高中電學實驗中“用伏安法測導體電阻”，教師給每個小組一個阻值相同的定值電阻讓學生測量。由于每個小組電路設計不同，有的小組將電流表內(nèi)接，有的小組將電流表外接，結(jié)果出現(xiàn)電阻測量結(jié)果不同，差別非常大。這時，教師引導學生產(chǎn)生懷疑，鼓勵學生提出問題：“為什么阻值相同電阻其測量值不同呢？”學生就不由自主地出現(xiàn)一系列的問題：“哪一個測量值比較準確？”“怎么來減小實驗誤差呢？”在探究牛頓第二定律的實驗時：“我們研究問題的對象是什么？”“在測量小車受到的力時，能不能認為砝碼對小車的拉力就等于砝碼的重力？”在驗證機械能守恒定律的實驗時，教師引導學生用“守恒思想”，機械能的總量保持不變或者機械能的增加量近似等于減少量?！爸劐N下落時，需要測量哪些物理量，怎么設計實驗？”“嚴格來說重錘增大的動能總小于減小的重力勢能，為什么？”“怎樣來減小實驗的誤差？”這樣，在探究物理問題時，教師引導學生重視探索過程，讓學生發(fā)現(xiàn)問題，解決問題，真正成為解決問題的主人。這樣，學生不僅掌握了知識，還知道知識的生成過程，真正把知識變?yōu)槟芰Α?/p>

（三）重視實驗猜想，掌握科學探究的方法

在物理教學的過程中，學生會遇到許多問題，便提出不同的猜想，這時教師可以引導學生通過實驗驗證自己的猜想。在探究作用力和反作用力的實驗時，引導學生密切聯(lián)系生活中的物理現(xiàn)象，大膽進行實驗猜想。例如：雞蛋碰石頭時，石頭對雞蛋的力和雞蛋對石頭的力大小相等嗎？這兩個力的方向又有怎樣的關系？在水中劃船時，船向前運動的力是誰給它的？通過這些例子，學生很容易得出作用力與反作用力的方向相反，但作用力和反作用力的大小又是一定量的問題，而定量問題只靠日常的觀察和經(jīng)驗是解決不了的，它需要通過實驗的測量來回答。那作用力和反作用的方向怎樣呢？這樣引導學生大膽猜想，之后驗證自己的猜想，培養(yǎng)學生觀察能力和分析問題的能力，使學生的物理學科核心素養(yǎng)得到不斷提升。

（四）鼓勵學生樹立信心，善于獨立思考，大膽發(fā)表自己的想法

學生要大膽發(fā)表自己的意見，這就要教師不斷地鼓勵學生，要善于獨立思考。實驗教學中教師應明確教學的主體，把問題交給學生，鼓勵學生樹立信心，善于獨立思考，大膽發(fā)表自己的想法。鼓勵學生對于同一實驗，可以設計不同的實驗方案進行實驗，這樣可以發(fā)展學生的創(chuàng)新性思維，使學生的思維得到大幅度提高。例如：在研究物體平拋運動的實驗時，讓學生認識平拋運動是曲線運動，再不能用直線運動的方法來研究問題了。這對我們設計實驗帶來了很大的困難，引導學生思考分析，平拋運動是曲線運動，曲線運動再不能用直線運動的方法來解決了。曲線運動中物體的速度的大小、方向不斷變化，我們可以把平拋運動進行分解，分別探究物體水平方向和豎直方向上是什么運動？在此基礎上，教師進一步鼓勵學生探究斜上拋運動的規(guī)律。

（五）不斷完善評價模式，開展形式多樣的實驗教學

受應試教育的影響，認為評價實驗教學的效果的是學生文化課成績。因此，學校在考核教師時，往往忽略學生的實驗教學。教師在平時的教學過程中對實驗教學下的功夫不足，重視程度不夠。在新課改理念下，教師應培養(yǎng)學生的動手、動腦的能力，培養(yǎng)學生科學的思維方法，以利于學生長期的發(fā)展。學校應該不斷完善實驗教學評價模式，從多個方面評價教師的實驗教學成果，學生的實驗能力。例如：學?？梢约訌娊處煹膶嶒為_展情況，采取問卷調(diào)查法，找出教師實驗教學中存在的問題，以改進物理實驗教學。學校組織物理實驗知識講座，物理實驗小制件，激發(fā)學生對實驗的興趣，培養(yǎng)學生的動手、動腦能力，使物理實驗教學起到提升學生核心素養(yǎng)的作用。

五、 結(jié)語

綜上所述，在高中物理實驗教學中，教師應該充分發(fā)揚新課改的理念，大膽讓學生自己動手操作，觀察、分析、歸納、

體會知識的生成過程，培養(yǎng)學生的動手動腦能力，以及科學的思維方法，立足學生長遠發(fā)展，把培養(yǎng)學生長期發(fā)展作為最高目標，不斷地提升學生的物理學科核心素養(yǎng)。

參考文獻：

[1]邱淑麗.中美小學科學課程標準中HPS內(nèi)容的比較研究[D].華中科技大學碩士論文，2019.

[2]王永勇.高中物理課堂教學中學生提問能力的培養(yǎng)[J].高考，2018.

[3]王添華.基于實驗法培養(yǎng)高中物理核心素養(yǎng)教學策略的研究[J].華夏教師，2019.

作者簡介：張小虎，甘肅省平?jīng)鍪?，靈臺縣第一中學。