核心素養(yǎng)下高中物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)的策略研究

張燕飛

（喀什地區(qū)巴楚縣第二中學(xué) 新疆 喀什 843800）

在新課改背景下，教師不應(yīng)該固守以往在實(shí)驗(yàn)教學(xué)中對于物理知識的強(qiáng)制教學(xué)和灌輸，應(yīng)讓學(xué)生在自主學(xué)習(xí)的實(shí)驗(yàn)氛圍下，通過實(shí)驗(yàn)探索得出結(jié)論，在這個過程中重視對學(xué)生知識運(yùn)用能力的考查和實(shí)驗(yàn)技能的提升。高中物理一定不能忽視實(shí)驗(yàn)教學(xué)這一環(huán)節(jié)，教師在展開實(shí)驗(yàn)教學(xué)的時候，應(yīng)該積極地融入學(xué)科核心素養(yǎng)，切實(shí)激發(fā)學(xué)生的自主創(chuàng)新意識與自主學(xué)習(xí)意識，讓他們能在實(shí)驗(yàn)中樹立更為良好的探究意識的科學(xué)品質(zhì)，并逐漸激發(fā)對物理的創(chuàng)造性，培養(yǎng)學(xué)生的物理核心素養(yǎng)。在高中物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)中，采取的策略有：

1.構(gòu)建生活情境，培養(yǎng)物理觀念

所謂物理觀念，指人們充分理解物理規(guī)律之后，在腦海中形成某種有關(guān)物質(zhì)、能量、運(yùn)動的認(rèn)知觀念，比如相互作用觀念、能量觀念等等。想要在物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)中培養(yǎng)學(xué)生形成物理觀念的核心素養(yǎng)，教師需要基于直觀性原則，在演示的過程中創(chuàng)設(shè)引人入勝的教學(xué)情境，從而完成抽象建模，讓學(xué)生結(jié)合物理模型來加深對重難知識點(diǎn)的理解。對此，教師可以引入生活元素，利用學(xué)生熟知的生活事物來設(shè)計實(shí)驗(yàn)，將重要的物理知識演示出來。這樣不僅能加強(qiáng)物理與生活之間的聯(lián)系，也能激發(fā)學(xué)生的探究學(xué)習(xí)欲望。比如，教學(xué)“內(nèi)能轉(zhuǎn)化成機(jī)械能”的知識點(diǎn)時，教師可以拿出一個學(xué)生在生活中隨處可見的空塑料瓶，將瓶蓋擰緊，然后用力擠壓瓶子中間部分，將其壓癟。最后，輕輕擰松瓶蓋之后，學(xué)生會發(fā)現(xiàn)瓶口出現(xiàn)響亮的聲音，瓶蓋在某種作用力下飛出去很遠(yuǎn)。同時，瓶口產(chǎn)生了許多輕微的白霧。這個實(shí)驗(yàn)的過程簡單、現(xiàn)象突出，有許多可以探究學(xué)習(xí)的切入點(diǎn)。比如產(chǎn)生白霧的原因，讓瓶蓋飛出去的作用力是什么等等。通過這個實(shí)驗(yàn)，也能為學(xué)生直觀構(gòu)建出“能量轉(zhuǎn)化”的模型，有效強(qiáng)化學(xué)生的物理觀念。

2.重視學(xué)生基本素養(yǎng)，搭建實(shí)驗(yàn)教學(xué)平臺

在整個物理教學(xué)過程中，實(shí)驗(yàn)是最為重要的一個環(huán)節(jié)，也是奠定學(xué)生基本素養(yǎng)的一個步驟。教師可以通過實(shí)驗(yàn)計劃和操作流程來提升學(xué)生們的思維能力和動手能力，在實(shí)驗(yàn)過程中，要想有效提升學(xué)生操作技能，應(yīng)站在學(xué)生的角度，以學(xué)生為主體，制定科學(xué)合理的實(shí)驗(yàn)過程，引導(dǎo)學(xué)生交流思考。在實(shí)驗(yàn)過程中，可能會出現(xiàn)一系列問題，針對此進(jìn)行研究討論，得出解決方案，才能夠提升學(xué)生在物理學(xué)習(xí)過程中的核心素養(yǎng)。例如，在進(jìn)行“平行力法則”這個模塊知識學(xué)習(xí)時候，教師可以轉(zhuǎn)換一些方式，巧妙為學(xué)生們搭建一個實(shí)驗(yàn)平臺。首先，教師不能夠直接將實(shí)驗(yàn)設(shè)計方式講述給學(xué)生，而是要讓學(xué)生通過平行力法則相關(guān)概念和知識點(diǎn)進(jìn)行思考，獨(dú)立設(shè)計出實(shí)驗(yàn)過程。在設(shè)計過程中，部分學(xué)生使用等效方法進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，部分學(xué)生使用平衡法進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，來論證平行力法則。這樣的教學(xué)過程，不僅激發(fā)了學(xué)生的想象力，也有效增強(qiáng)了實(shí)驗(yàn)動手能力，對學(xué)生基本素養(yǎng)的提升也十分有益。

3.重視知識體系建立，幫助學(xué)生滲透概念

物理知識體系的建立是物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)過程中的一個重要結(jié)果，通過對不同物理實(shí)驗(yàn)的積累和研究，能夠不斷豐富自身學(xué)識，自然在知識體系建立方面會得心應(yīng)手。物理概念作為能夠升華物理現(xiàn)象的一種文字性敘述。通過物理實(shí)驗(yàn)，可以有效論證物理概念中蘊(yùn)含的原理，很多教師在實(shí)驗(yàn)操作過程中，通過內(nèi)容解釋和實(shí)驗(yàn)演示，引導(dǎo)學(xué)生動手操作，自行論證結(jié)果。通過物理實(shí)驗(yàn)，學(xué)生們可以分析實(shí)驗(yàn)結(jié)果從而得到相關(guān)物理概念。例如，在針對“速度”這個模塊知識內(nèi)容研究時候，教師可以將打點(diǎn)計時器運(yùn)用到物體速度測量實(shí)驗(yàn)中。首先，教師為學(xué)生們介紹打點(diǎn)計時器的使用方式，讓每一位學(xué)生都學(xué)會操作。其次，教師需要明確知識體系，告訴學(xué)生們本節(jié)實(shí)驗(yàn)教學(xué)是為了讓學(xué)生們了解物體位移和運(yùn)動的速度，便于后期知識體系建立。接下來，學(xué)生們在實(shí)驗(yàn)過程中，教師也要全程指導(dǎo)，包括對工具的使用和實(shí)驗(yàn)步驟的執(zhí)行。當(dāng)實(shí)驗(yàn)結(jié)束的時候，教師還需要引導(dǎo)學(xué)生們對整個知識體系進(jìn)行回顧，總結(jié)物理實(shí)驗(yàn)結(jié)果，這樣也有助于概念的滲透。

4.依托合作實(shí)驗(yàn)，發(fā)展思維品質(zhì)

新課標(biāo)在強(qiáng)調(diào)核心素養(yǎng)教育的同時，也對其落實(shí)方法進(jìn)行了具體指引，即通過合作型、探究型課堂的構(gòu)建來引領(lǐng)學(xué)生思維品質(zhì)的發(fā)展，進(jìn)而為其物理素養(yǎng)的發(fā)展奠基。這也說明，合作教學(xué)在提高學(xué)生物理素養(yǎng)方面有著巨大的促進(jìn)作用。同時，結(jié)合教學(xué)實(shí)踐來看，以合作學(xué)習(xí)來推進(jìn)實(shí)驗(yàn)教學(xué)不但能夠給予學(xué)生別樣的學(xué)習(xí)體驗(yàn)，激發(fā)他們的實(shí)驗(yàn)學(xué)習(xí)和實(shí)驗(yàn)動手熱情，而且還能讓他們在集體之力的推動下獲得思維的發(fā)散和能力的提升。所以，在教學(xué)實(shí)踐中，我們也要重視合作實(shí)驗(yàn)的開展，從而助力學(xué)生物理素養(yǎng)的發(fā)展。

例如，在“分析做功與速度變化關(guān)系”的教學(xué)實(shí)踐中，我們便可引入合作實(shí)驗(yàn)環(huán)節(jié)。首先，我們可以在把握學(xué)生興趣愛好、物理基礎(chǔ)等方面的學(xué)情，在此基礎(chǔ)上，本著異組同質(zhì)的原則，在班內(nèi)每一個小組劃分出4～6人、內(nèi)部優(yōu)差生比例趨于均衡。然后，結(jié)合課本實(shí)驗(yàn)為各組進(jìn)行實(shí)驗(yàn)演示，帶領(lǐng)他們一同了解其中的物理知識內(nèi)涵，接著一方面可指引各組結(jié)合課本實(shí)驗(yàn)內(nèi)容以及演示實(shí)驗(yàn)來進(jìn)行實(shí)踐操作，鍛煉他們的知識活用能力;另一方面可指引各小組跳出課本，一同經(jīng)過探討思考來設(shè)計一個新的實(shí)驗(yàn)方案并進(jìn)行實(shí)踐嘗試。需要注意的是，在這一過程中，我們要做好自身教育服務(wù)者和輔助者的角色作用，積極深入到各小組當(dāng)中，引導(dǎo)學(xué)生有序的開展實(shí)驗(yàn)，對各小組遇到困難提供及時的指引和幫助，如某小組不知道從哪些方向思考，這時我們可以引導(dǎo)他們思考本實(shí)驗(yàn)和“自由落體運(yùn)動模型”，在此基礎(chǔ)上，引導(dǎo)他們運(yùn)用打點(diǎn)計時器等一起來分析重力做功和速度變化之間的聯(lián)系。通過這種開放性的實(shí)驗(yàn)教學(xué)設(shè)計，讓各小組學(xué)生能夠充分發(fā)揮自身的思維能力，同時使他們在集體力量的推動下獲得知識遷移、邏輯思維以及創(chuàng)新思維的發(fā)展，讓素質(zhì)教育能夠更好地在物理實(shí)驗(yàn)課堂落地生根。

5.多向?qū)W生提問題，注重實(shí)驗(yàn)教學(xué)的創(chuàng)新

在高中物理中，有一類概念性的習(xí)題，在這類習(xí)題中，關(guān)鍵是要使得學(xué)生在解題的過程中，能夠深刻地了解知識的內(nèi)涵，并鍛煉學(xué)生的知識點(diǎn)梳理、思考能力。針對概念性物理習(xí)題，在解題的過程中，必須要求學(xué)生對習(xí)題中所涉及的物理概念有清晰且深刻的認(rèn)識，在這類型習(xí)題中，幾乎不存在一些數(shù)量轉(zhuǎn)換或者計算的部分。與計算類習(xí)題相比，概念性習(xí)題的抽象性和邏輯性比較突出，如果學(xué)生對物理概念存在理解錯誤或者偏差的情況，很可能解不出來或者需要耗費(fèi)比較長的時間才能解出。因此，對于概念性物理習(xí)題的教學(xué)，教師在教學(xué)時可采用定性實(shí)驗(yàn)的方式，經(jīng)由這種實(shí)驗(yàn)的開展，來幫助學(xué)生掌握概念，學(xué)會用概念來解題。比如，某一習(xí)題為“某一玻璃瓶內(nèi)裝有一定量的水，將此玻璃瓶封閉起來并水平放置，氣泡處于水平放置玻璃瓶的上方，如果突然向玻璃瓶施加向前的推力，瓶子中的氣泡將表現(xiàn)出向前、向后還是不動”的運(yùn)動狀態(tài)？在這一習(xí)題講解時，教師完全可使用一個礦泉水瓶來做實(shí)驗(yàn)，在實(shí)驗(yàn)的過程中也要鼓勵學(xué)生提問和思考。在此實(shí)驗(yàn)開始之前，教師要求學(xué)生回憶“慣性”的概念，慣性大小的影響因素，隨后在實(shí)驗(yàn)的過程中，一些學(xué)生就知道使用慣性的知識來解答。

6.增強(qiáng)合作學(xué)習(xí)方式，激發(fā)參與課堂實(shí)驗(yàn)的積極性

為了使學(xué)生更積極地參與實(shí)驗(yàn)過程，教師引導(dǎo)學(xué)生自行設(shè)計和組裝實(shí)驗(yàn)?zāi)Ｐ秃驮O(shè)備。例如，鼓勵學(xué)生自行設(shè)計實(shí)驗(yàn)所需的汽車，并根據(jù)自己的愛好使用一些瓶裝工具手動創(chuàng)建。在此過程中，學(xué)生將對物理實(shí)驗(yàn)的內(nèi)容、汽車的目的和價值以及探索的物理原理有一個簡單的了解。在分析了汽車的功能之后，他們將為下一個實(shí)驗(yàn)制造一輛合適的汽車。之后，老師要求學(xué)生按照實(shí)驗(yàn)的內(nèi)容和步驟進(jìn)行操作，從而分析與物理運(yùn)動加速度相關(guān)的知識點(diǎn)，從而達(dá)到物理教育的目的。其次，教師應(yīng)注重責(zé)任分工，使合作學(xué)習(xí)由個體競爭轉(zhuǎn)變?yōu)槿后w競爭，充分調(diào)動學(xué)生的積極性，相互合作、相互支持，期望全體學(xué)生有效溝通，評價活動的有效性，尋求改進(jìn)的途徑，使每個學(xué)生都有自己的發(fā)展。在這種情況下，教師可以采用小組合作方式，使兩個學(xué)生組成一個小組。學(xué)生可以看到彼此操作的差異并提出問題，然后通過翻閱書籍、詢問學(xué)生或?qū)ふ依蠋焷斫鉀Q問題，這也可以幫助學(xué)生糾正操作中的錯誤，提高學(xué)生的實(shí)驗(yàn)操作能力?？傊虒W(xué)不僅是一門技術(shù)，讓學(xué)生接受最好的素質(zhì)教育是每一位教育工作者的出發(fā)點(diǎn)和落腳點(diǎn)。

在高中階段開展物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)對學(xué)生物理核心素養(yǎng)的養(yǎng)成具有非常重要的意義，通過實(shí)驗(yàn)教學(xué)，學(xué)生可以有充足的時間進(jìn)行探索，并主動加入到物理實(shí)驗(yàn)學(xué)習(xí)中，進(jìn)而可以有效提高物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)質(zhì)量。因此，高中物理老師一定要做好課前準(zhǔn)備工作，吸引學(xué)生的學(xué)習(xí)注意力，促使學(xué)生能夠積極加入到物理課堂實(shí)驗(yàn)教學(xué)當(dāng)中，同時還要注重課堂教學(xué)的設(shè)計，幫助學(xué)生更好的掌握物理知識，重視高中物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)的課后環(huán)節(jié)的設(shè)計，有利于學(xué)生進(jìn)一步提高自身的學(xué)習(xí)效率，提高物理學(xué)習(xí)能力。