核心素養(yǎng)下提升高中物理實驗課堂教學(xué)效率的策略

張瑜艷

【摘要】在廣東省新高考方案實施的大背景下，教學(xué)的“情景化”對高中物理實驗教學(xué)提出新的挑戰(zhàn)，教師在課堂上的教學(xué)方式和教學(xué)策略必須做出相應(yīng)的調(diào)整和改進。如何提高實驗課堂教學(xué)效率尤為重要。本文針對提高物理實驗課堂教學(xué)效率，提出三點策略。

【關(guān)鍵詞】高中物理;核心素養(yǎng);物理實驗;教學(xué)效率

2019年4月，廣東省新高考方案公布，2021年開始新高考模式為“3+1+2”。新高考方案最明顯的特征是：取消了文理分科，其中的“3”是語數(shù)外，為必考科目，“1”是物理和歷史二選一，根據(jù)《2021年在粵招生本科高校選考科目要求》，物理類考生可以報考接近98%的專業(yè)，這就更加凸顯物理學(xué)科的重要性。而在高中物理教學(xué)中，尤為重要的就是實驗教學(xué)。

一、高中物理實驗的課堂教學(xué)現(xiàn)狀

部分高中教師在思想上還不夠重視物理實驗教學(xué)，仍然以傳統(tǒng)的授課模式在上實驗課：“探究實驗”跳過探究過程，直接給出探究結(jié)論;學(xué)生分組實驗用看視頻替代;教師在課堂上用PPT“講”實驗，學(xué)生在習(xí)題中“做”實驗;也有部分教師在課堂上做演示實驗，但是完全按照課本上的步驟按部就班地演示操作，缺少新意和趣味，也缺乏與學(xué)生的互動，這樣的課堂教學(xué)效率實在不高。

物理實驗教學(xué)是不可替代的。《普通高中物理課程標(biāo)準(zhǔn)（2017年版）》中明確了普通高中培養(yǎng)目標(biāo)是：進一步提升學(xué)生綜合素質(zhì)，著力發(fā)展核心素養(yǎng)，使學(xué)生具有理想信念和社會責(zé)任感，具有科學(xué)文化素養(yǎng)和終身學(xué)習(xí)能力，具有自主發(fā)展能力和溝通能力。費曼曾說過：“我的目的不是叫你們?nèi)绾螒?yīng)付考試，甚至不是讓你們掌握這些知識，以便更好地為今后的你們面臨的工業(yè)或軍事工作服務(wù)。我最希望的是，你們能夠像真正的物理學(xué)家們一樣，欣賞到這個世界的美妙?！边@應(yīng)該就是一個物理教師畢生追求的最高境界了。而作為一線高中物理教師，我們最直接的追求就是提高學(xué)生們的物理學(xué)科核心素養(yǎng)，讓他們能真正掌握物理方法和物理思維。因此，要把這個追求落到實處，最關(guān)鍵的還是要把握好物理實驗的課堂教學(xué)。

二、提高高中物理實驗課堂教學(xué)效率的策略

下面根據(jù)教師日常教學(xué)實際操作的可行性，提出的幾點課堂教學(xué)策略：

1.重視實驗教學(xué)，潛心鉆研專業(yè)，以具備更強的實驗教學(xué)技能

教師要具備較強的實驗教學(xué)技能，首先是要對每個物理實驗原理理解;其次是要加強對基本實驗儀器的操作訓(xùn)練，比如對游標(biāo)卡尺、螺旋測微器的操作，對打點計時器、多用電表、傳感器的使用等。教師若要在課堂上演示某個實驗，必須課前對這個實驗進行多次練習(xí)，確保實驗步驟的準(zhǔn)確，思考好每一步操作的講解內(nèi)容，甚至要細致到安排好每一個實驗儀器的擺放順序和排放位置。例如，在驗證“牛頓第二定律”的實驗中，懸掛砂桶的細線不能太長，如果太長了，就會出現(xiàn)砂桶著地后，小車還在運動的現(xiàn)象，此時打點計時器在紙帶上打下的點跡就是無效的。同時，教師還是實驗教學(xué)這個系統(tǒng)工程的統(tǒng)籌者，它體現(xiàn)在如何優(yōu)化實驗教學(xué)設(shè)計和合理制訂教學(xué)計劃上，還體現(xiàn)在對整個高中實驗教學(xué)層次的把握上。高一年級的教學(xué)主要在于對學(xué)生實驗?zāi)芰Φ呐囵B(yǎng)，能力要求達到一定的層次，高二年級的學(xué)生則是通過一些針對性的實驗深化學(xué)生實驗?zāi)芰Φ呐囵B(yǎng)，將實驗?zāi)芰σ筇岣叩侥硞€層次。

2.立足實驗教學(xué)設(shè)計，通過演示實驗激發(fā)學(xué)生的主觀能動性

筆者曾聽過《研究摩擦力》這節(jié)課，課堂上令人印象深刻的一幕是：講臺上兩個學(xué)生進行拔河比賽，一高大男生和一矮小女生，結(jié)果是小女生贏了！當(dāng)時，全班學(xué)生都哈哈大笑，還有學(xué)生激動地叫著說：“他穿著溜冰鞋呢！不公平！”男學(xué)生的確是穿著一雙溜冰鞋在比賽的！如果這兩個學(xué)生的“拔河比賽”是由上課教師“講”出來的，相信這樣的教學(xué)效果肯定就大打折扣！比起各種晦澀難懂的概念和原理以及天花亂墜的套話，直接的視覺沖擊會讓學(xué)生印象更加深刻！上課教師設(shè)計這個環(huán)節(jié)的目的很明顯，就是要讓學(xué)生用眼睛去觀察與摩擦力有關(guān)的現(xiàn)象。而這個環(huán)節(jié)是設(shè)計在教師講解完“拔河比賽怎么才能贏？”這個問題的后面，巧妙地讓學(xué)生能夠延續(xù)對前一個問題進一步的思考，自然而然就能引導(dǎo)學(xué)生自發(fā)地參與到物理實驗學(xué)習(xí)的過程中來。

我們的課堂實驗教學(xué)也要充分地創(chuàng)設(shè)實驗環(huán)境，適應(yīng)中學(xué)生的思維發(fā)展水平，從而促使學(xué)生掌握物理實驗理論和提高物理實驗操作能力。

3.深刻理解探究式實驗教學(xué)的本質(zhì)，真正提高學(xué)生的實驗探究能力

很多學(xué)生喜歡物理都是源于對一些生活現(xiàn)象的好奇。比如，為什么氣球越吹越大最后會爆炸？為什么在鏡子里能看到一模一樣的自己？當(dāng)學(xué)生對某個生活現(xiàn)象“感興趣”時，“探究實驗”就開始了。物理探究式實驗教學(xué)的本質(zhì)是：教給學(xué)生如何通過“有目的的實驗”來回答或驗證對于某個問題的猜想，并創(chuàng)造條件讓學(xué)生體驗、感受這個回答猜想的過程。

如在講解《分子間的相互作用》時，教材中實踐與拓展環(huán)節(jié)有下面這個探究實驗，我們可以在課堂上設(shè)置如下的學(xué)生自主探究活動。

（1）把一塊干凈且干燥的玻璃板用兩根橡皮筋交叉拉住四個角，用彈簧秤勾起兩根橡皮筋，讓玻璃板懸空且平衡后讀出此時測力計的示數(shù)F1，并記錄數(shù)據(jù);（2）緩慢放下玻璃板讓它水平地接觸水面，然后向上拉測力計，使玻璃板離開水面，同時注意觀察測力計的示數(shù)，并記錄玻璃板剛要離開水面時的示數(shù)F2 。

學(xué)生在體驗并觀察到F2比F1大時，必定會有這樣的疑問：“為什么兩次的測力計讀數(shù)會不相同？”這時教師可以讓學(xué)生用手輕輕觸摸玻璃板的下表面，讓學(xué)生直觀地感受到玻璃板是濕的。這樣就能成功地引導(dǎo)學(xué)生思考：玻璃板與水表面分開時，為什么會有一部分水附著在玻璃板表面上？水分子之間有什么相互作用？

這樣的課堂教學(xué)設(shè)計是成功的，課堂活動的設(shè)置目的明確，就是要讓學(xué)生帶著猜想、有目的性的去做實驗;這樣的探究性實驗教學(xué)既能鍛煉學(xué)生的動手能力，也能充分激發(fā)學(xué)生們對物理學(xué)科的學(xué)習(xí)興趣。這才是“探究式”實驗教學(xué)的本質(zhì)，讓學(xué)生能在掌握物理學(xué)概念和規(guī)律的同時，提高動手能力和理論實踐能力。

革命尚未成功，吾輩仍需努力！我們既要重視實驗教學(xué)的同時更要潛心鉆研專業(yè)，讓自己具備更強的實驗教學(xué)能力，還要立足于實驗教學(xué)的課堂設(shè)計，對“探究式”實驗教學(xué)的本質(zhì)要有更深層次的理解，以學(xué)生為主體，集各方資源設(shè)計可操作性強的課堂探究實驗，讓學(xué)生能多動手、多實踐，通過具體的物理實驗對理論能夠有更深層次的理解，進而掌握物理思維方式，讓物理學(xué)最終能真正體現(xiàn)它的育人功能！這也是我們物理教師在教學(xué)路上不斷探索的最高境界！