高中物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)培養(yǎng)學(xué)生核心素養(yǎng)的策略

摘 要：在高中教育階段，物理教學(xué)是非常重要的一部分，同時(shí)也是我國高考所重點(diǎn)考查的學(xué)科之一。目前來看，部分學(xué)生在物理學(xué)科學(xué)習(xí)過程中遇到了不少的阻礙，包括：物理實(shí)踐能力不足、思維分析能力不足等問題，而這些能力、素質(zhì)其實(shí)都是物理核心素養(yǎng)中的重要組成部分。因此，現(xiàn)代高中物理教學(xué)需要注重學(xué)生核心素養(yǎng)的培養(yǎng)，其中實(shí)驗(yàn)教學(xué)能夠作為很好的載體發(fā)揮出促進(jìn)教學(xué)水平提升的作用和效果，而且在高中物理教學(xué)過程中，不僅能夠?qū)W(xué)生高中時(shí)期的物理學(xué)習(xí)起到事半功倍的作用，對學(xué)生后期的物理學(xué)習(xí)也能夠發(fā)揮出不可代替的作用，因此在后續(xù)的高中物理教學(xué)過程中需要重視學(xué)生核心素養(yǎng)的培養(yǎng)，促使高中物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)水平得到提升。

關(guān)鍵詞：高中教育;物理教育;實(shí)驗(yàn)教學(xué);核心素養(yǎng);教學(xué)策略

在物理學(xué)科教學(xué)活動(dòng)中，物理知識(shí)理論為實(shí)踐指明了方向，而物理實(shí)踐則是物理知識(shí)理論的重要依據(jù)。因此，在高中物理教學(xué)過程中，實(shí)驗(yàn)教學(xué)是非常重要且必要的一部分。然而，由于傳統(tǒng)應(yīng)試教育制度的影響，導(dǎo)致高中物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)一直未能受到應(yīng)有的重視，在這種情況下，高中物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)的作用和價(jià)值都未能完全發(fā)揮，導(dǎo)致培養(yǎng)學(xué)生的物理核心素養(yǎng)存在一定困難。本文針對高中物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)過程中存在的問題進(jìn)行分析，并且在此基礎(chǔ)之上提出高中物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)的優(yōu)化策略，最終實(shí)現(xiàn)學(xué)生的物理核心素養(yǎng)培養(yǎng)。

一、關(guān)于核心素養(yǎng)概念的概述

素養(yǎng)具體是指通過實(shí)踐、訓(xùn)練、學(xué)習(xí)而收獲到的道德修養(yǎng)。素養(yǎng)所涵蓋的內(nèi)容具有多樣化的特點(diǎn)，衡量標(biāo)準(zhǔn)也并不局限于一個(gè)人知識(shí)理論程度和技能的水平，是各個(gè)方面的能力、素質(zhì)達(dá)到互相融合和統(tǒng)一，最終體現(xiàn)出來的行為、思想才能作為一個(gè)人的素養(yǎng)高低的評價(jià)標(biāo)準(zhǔn)[1]。高中物理核心素養(yǎng)主要包含以下幾方面：（一）需要具備構(gòu)建理想物理模型的意識(shí)和能力;（二）正確的物理思維，從定性和定量兩個(gè)方面進(jìn)行科學(xué)推理，找出規(guī)律，形成結(jié)論，并能擁有解釋自然現(xiàn)象和解決實(shí)際問題的能力;（三）需要具有使用科學(xué)證據(jù)的意識(shí)和評估科學(xué)證據(jù)的能力，能使用證據(jù)對研究的問題進(jìn)行描述、解釋和預(yù)測;（四）具有批判性思維，能基于證據(jù)大膽質(zhì)疑，從不同角度思考問題，追求科技創(chuàng)新?？梢钥闯?，核心素養(yǎng)是素養(yǎng)中的一個(gè)重要子集，也是素養(yǎng)的核心、重點(diǎn)內(nèi)容。在現(xiàn)代教育工作中，核心素養(yǎng)的有效培養(yǎng)，有利于學(xué)生綜合素養(yǎng)文化水平的提升，這也是國內(nèi)強(qiáng)調(diào)素質(zhì)教育的主要原因之一[2]。

二、現(xiàn)代高中物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)培養(yǎng)學(xué)生核心素養(yǎng)中存在的問題

高中物理實(shí)驗(yàn)和日常生活具有密切聯(lián)系。物理學(xué)科是在日常生活中不斷實(shí)驗(yàn)、不斷探索實(shí)現(xiàn)、不斷發(fā)展的，同時(shí)物理實(shí)驗(yàn)又是可以為人們生活能力的提升提供更大的幫助。然而目前來看，高中物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)過程中還存在著較多不足，主要體現(xiàn)在以下幾個(gè)方面。

（一）重視程度不高

目前物理高考主要考查的是學(xué)生的物理答題能力。在這種情況下，導(dǎo)致高中物理教學(xué)對實(shí)驗(yàn)教學(xué)的重視程度并不是很高，教學(xué)主要以知識(shí)理論、習(xí)題練習(xí)、習(xí)題解答為主，這種教學(xué)方式不符合高中物理實(shí)踐本質(zhì)屬性，而且在高中物理課程知識(shí)理論當(dāng)中，部分知識(shí)內(nèi)容具有抽象化的特點(diǎn)，如受力分析等，長期忽視高中物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)的情況，不利于高中物理教學(xué)效果的提升[3]，也難以培養(yǎng)學(xué)生的核心素養(yǎng)。

（二）動(dòng)手實(shí)驗(yàn)操作機(jī)會(huì)比較少

經(jīng)過調(diào)查發(fā)現(xiàn)，在高中物理教學(xué)過程中，一部分是教師在黑板上畫圖講解和進(jìn)行實(shí)驗(yàn)演示，學(xué)生只需記錄相關(guān)的重點(diǎn)和要點(diǎn)即可，實(shí)際能夠進(jìn)行實(shí)驗(yàn)動(dòng)手操作的機(jī)會(huì)少之又少，在這種情況下，學(xué)生的物理實(shí)驗(yàn)學(xué)習(xí)難以與知識(shí)理論的學(xué)習(xí)結(jié)合。另一部分則是學(xué)生對知識(shí)點(diǎn)采取傳統(tǒng)的“死記硬背”，幾乎不進(jìn)行任何的實(shí)驗(yàn)操作，只是單純地對相關(guān)的知識(shí)內(nèi)容進(jìn)行背誦。除此之外，還有部分教師在高中物理實(shí)驗(yàn)課程教學(xué)過程中習(xí)慣性使用教學(xué)課件，并且將其貫徹教學(xué)始終，導(dǎo)致學(xué)生的注意力集中在大屏幕之上，實(shí)際的實(shí)驗(yàn)動(dòng)手操作時(shí)間被大大縮短。

（三）實(shí)驗(yàn)教學(xué)設(shè)施不足

對國內(nèi)眾多的高中物理教師來說，其教學(xué)工作的重點(diǎn)就是應(yīng)對高考，因此大部分高中物理教師在教學(xué)工作發(fā)展過程中，習(xí)慣性將教學(xué)資源和重點(diǎn)放到物理學(xué)科知識(shí)理論的教學(xué)工作當(dāng)中，對高中物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)的投入相對有限，久而久之高中物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)的裝備和設(shè)施的不完善情況愈加嚴(yán)重。其重要表現(xiàn)之一就是學(xué)生在物理實(shí)驗(yàn)學(xué)習(xí)過程中，并不是每一個(gè)學(xué)生都有機(jī)會(huì)完成實(shí)驗(yàn)操作，這也是現(xiàn)代高中物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)效果一直以來難以深入人心的重要原因之一，這對學(xué)生的核心素養(yǎng)培養(yǎng)也是極為不利的，因此，在高中物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)過程中，需要重視追加投入物理實(shí)驗(yàn)設(shè)備[4]，確保實(shí)驗(yàn)教學(xué)設(shè)施方面得到有效的滿足。

三、高中物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)中核心素養(yǎng)的培養(yǎng)可行策略

（一）創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)教學(xué)模式

為了使高中物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)發(fā)揮出相應(yīng)的作用和效果，需要在高中物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)原有的基礎(chǔ)之上對教學(xué)模式進(jìn)行創(chuàng)新，將一些驗(yàn)證性的物理實(shí)驗(yàn)轉(zhuǎn)化為創(chuàng)新型物理實(shí)驗(yàn)，以此來激發(fā)學(xué)生的創(chuàng)新思維和創(chuàng)新意識(shí)[5]。

例如：在《普通高中課程標(biāo)準(zhǔn)實(shí)驗(yàn)教科書·物理必修第一冊》第二章第四節(jié)“自由落體運(yùn)動(dòng)”的教學(xué)過程中，可以將一些生活中的高處墜落物體的案例引入到教學(xué)過程中，同時(shí)還可以利用學(xué)生生活中常見的橡皮、乒乓球等，在教室內(nèi)就開展對應(yīng)的“自由落體運(yùn)動(dòng)”的物理實(shí)驗(yàn)，引發(fā)學(xué)生的探索熱情和動(dòng)力，有利于學(xué)生將學(xué)習(xí)到的“自由落體運(yùn)動(dòng)”知識(shí)理論、實(shí)踐技能在現(xiàn)實(shí)生活中進(jìn)行運(yùn)用，這也是高中物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)的主要目標(biāo)之一，在這一過程中學(xué)生的核心素養(yǎng)都會(huì)得到有效的培養(yǎng)，包括邏輯思維、實(shí)踐技能等。

（二）重視學(xué)生物理思維的拓展

“授人以魚，不如授人以漁”是在學(xué)科教育工作中非常重要的一點(diǎn)，簡單來說，就是在教學(xué)工作中不僅需要完成知識(shí)理論的教學(xué)，同時(shí)還需要促進(jìn)學(xué)生學(xué)科思維的發(fā)展，這也是培養(yǎng)核心素養(yǎng)的一部分。

因此，在后續(xù)的高中物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)中培養(yǎng)學(xué)生核心素養(yǎng)的過程中，教師需要注重學(xué)生物理思維的拓展。例如：在《普通高中課程標(biāo)準(zhǔn)實(shí)驗(yàn)教科書·物理必修第三冊》第十一章第二節(jié)“研究導(dǎo)體電阻與長度、橫截面積及材料的定量關(guān)系”的教學(xué)過程中，教師可以引導(dǎo)學(xué)生運(yùn)用控制變量法通過不同因素的變化，觀察導(dǎo)體電阻的具體變化情況[6]，這樣的實(shí)驗(yàn)過程，能夠使學(xué)生深入理解不同因素與導(dǎo)體電阻的關(guān)系，激發(fā)學(xué)生的物理學(xué)習(xí)興趣，提升物理思維能力和意識(shí)。教師可以在實(shí)驗(yàn)之前只是給學(xué)生提供一個(gè)秒表，讓學(xué)生進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，很快學(xué)生就會(huì)發(fā)現(xiàn)秒表根本不足以支撐實(shí)驗(yàn)順利進(jìn)行，這時(shí)候教師再給學(xué)生提供打點(diǎn)計(jì)時(shí)器，并演示一下使用方法，之后的實(shí)驗(yàn)步驟完全由學(xué)生進(jìn)行探究完成，可以更好地保證學(xué)生探究意識(shí)與探究能力，為學(xué)生核心素養(yǎng)的培養(yǎng)提供更大助力。

（三）引導(dǎo)學(xué)生樹立嚴(yán)謹(jǐn)、認(rèn)真的態(tài)度

在培養(yǎng)學(xué)生的核心素養(yǎng)當(dāng)中，認(rèn)真、嚴(yán)謹(jǐn)?shù)膶W(xué)術(shù)精神是一個(gè)重要組成部分，而物理作為一門以嚴(yán)謹(jǐn)性著稱的學(xué)科，教師要能夠在教學(xué)過程中，培養(yǎng)學(xué)生養(yǎng)成嚴(yán)謹(jǐn)和認(rèn)知的態(tài)度和品質(zhì)。

例如：在實(shí)際的物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)過程中，往往會(huì)用到多用電表、電流表，以及電壓表等設(shè)備，而在部分實(shí)驗(yàn)中，如果滑動(dòng)變阻器的阻值過低，對電壓表、電流表這些精密的儀器可能會(huì)造成損壞現(xiàn)象。因此，在實(shí)驗(yàn)教學(xué)之前，教師就需要為學(xué)生樹立認(rèn)真、嚴(yán)謹(jǐn)?shù)膶?shí)驗(yàn)態(tài)度，避免學(xué)生因?yàn)榛瑒?dòng)變阻器的阻值調(diào)節(jié)過低，造成實(shí)驗(yàn)儀器損壞，實(shí)驗(yàn)失敗，有效提高物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)成功率。

（四）重視學(xué)生的主體作用

高中物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)是為了學(xué)生的學(xué)習(xí)和理解進(jìn)行服務(wù)的，學(xué)生在實(shí)驗(yàn)教學(xué)過程中處于主體地位，因此教師在高中物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)中核心素養(yǎng)的培養(yǎng)過程中，需要重視學(xué)生主體作用的發(fā)揮。

例如：在《普通高中課程標(biāo)準(zhǔn)實(shí)驗(yàn)教科書·物理必修第一冊》第二章第四節(jié)“自由落體運(yùn)動(dòng)”的教學(xué)過程中，在復(fù)習(xí)之前勻變速直線運(yùn)動(dòng)規(guī)律的基礎(chǔ)上，引入本節(jié)課的一種特殊的勻變速直線運(yùn)動(dòng)——自由落體運(yùn)動(dòng)。教師在開展示范實(shí)驗(yàn)之后，可以鼓勵(lì)學(xué)生自主開展自由落體實(shí)驗(yàn)，包含使用秒表記錄物體自由下落時(shí)間、稱量物體重量等，最終得到重力加速度的數(shù)據(jù)，在這樣的探究過程中，不僅有利于學(xué)生發(fā)現(xiàn)物理實(shí)驗(yàn)的魅力和作用，還可以激發(fā)其學(xué)習(xí)興趣，使其自主進(jìn)行探究，得出結(jié)論。

（五）拓展實(shí)驗(yàn)教學(xué)活動(dòng)

高中物理自身的教學(xué)內(nèi)容相比于其他學(xué)科較為單調(diào)，這也是眾多學(xué)生始終對物理實(shí)驗(yàn)缺少學(xué)習(xí)興趣的主要原因之一，教師需要針對這一點(diǎn)進(jìn)行教學(xué)優(yōu)化，實(shí)現(xiàn)培養(yǎng)學(xué)生的核心素養(yǎng)的目標(biāo)。因此，在高中物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)過程中，需要重視實(shí)驗(yàn)教學(xué)活動(dòng)的拓展，鑒于當(dāng)前高中物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)集中在“實(shí)驗(yàn)室”的情況相對明顯，院校和教師可以適當(dāng)?shù)貙⒏咧形锢韺?shí)驗(yàn)教學(xué)場地設(shè)置在學(xué)校操場、社區(qū)和家庭當(dāng)中，使得學(xué)生能夠親身感受到物理實(shí)驗(yàn)的新奇體驗(yàn)。

例如：在高中物理的電磁學(xué)實(shí)驗(yàn)、力學(xué)實(shí)驗(yàn)等可以在校園、社區(qū)和家庭中開展，這樣就能夠使學(xué)生在日常的生活中感受到相對應(yīng)的物理學(xué)知識(shí)，極大地拉近了物理學(xué)科與學(xué)生之間的距離，而且最重要的是，將高中物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)拓展到社區(qū)、家庭之后，能夠激發(fā)學(xué)生的物理學(xué)習(xí)興趣。但需要注意的是，由于社區(qū)、家庭環(huán)境中缺少相對應(yīng)的物理實(shí)驗(yàn)條件，因此教師需要有選擇地進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，更加精密、系統(tǒng)的物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)依舊需要在學(xué)校的實(shí)驗(yàn)室內(nèi)進(jìn)行。

四、高中物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)培養(yǎng)學(xué)生核心素養(yǎng)意義

（一）利于發(fā)現(xiàn)物理學(xué)科的核心素養(yǎng)內(nèi)涵

在實(shí)際的高中物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)過程中，除需要傳授基礎(chǔ)知識(shí)理論、提升實(shí)踐技能水平以外，更為重要的是引導(dǎo)學(xué)生能夠?qū)Σ煌奈锢碇R(shí)理論和技能學(xué)以致用，這樣就有利于學(xué)生體會(huì)到物理的樂趣和魅力，從而從被動(dòng)學(xué)習(xí)向主動(dòng)學(xué)習(xí)進(jìn)行轉(zhuǎn)變。且物理核心素養(yǎng)本身與物理能力相輔相成，在加強(qiáng)高中物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)之后，有利于學(xué)生發(fā)現(xiàn)物理學(xué)科的核心素養(yǎng)內(nèi)涵，這也是落實(shí)物理教學(xué)目標(biāo)的一項(xiàng)必要手段。

（二）符合“最近發(fā)展區(qū)”理論

高中物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)培養(yǎng)學(xué)生核心素養(yǎng)應(yīng)符合“最近發(fā)展區(qū)”理論，簡單來說，高中物理學(xué)科的實(shí)驗(yàn)教學(xué)方式有利于學(xué)生朝更深層次的物理知識(shí)理論、實(shí)踐技能水平的方向進(jìn)行發(fā)展，并且在教師的指導(dǎo)之下，能夠使學(xué)生掌握的系統(tǒng)的知識(shí)理論迅速內(nèi)化，從而有效地提升高中物理的教學(xué)效率，對學(xué)生的物理學(xué)習(xí)和成長都是十分重要的，教師需要給予高度重視。

（三）符合素質(zhì)教育要求

眾所周知，目前教育工作處于素質(zhì)教育的大背景之下，從宏觀角度上來說，現(xiàn)代社會(huì)發(fā)展需要的是實(shí)事求是、勇于創(chuàng)新的人才資源。高中物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)培養(yǎng)學(xué)生核心素養(yǎng)應(yīng)符合當(dāng)今的素質(zhì)教育要求，并且可以有效地培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)態(tài)度和精神，有利于學(xué)生進(jìn)行深層次的物理學(xué)科學(xué)習(xí)，并且培養(yǎng)學(xué)生服務(wù)于社會(huì)的責(zé)任感，這也是高中物理核心素養(yǎng)、素質(zhì)教育所要求的科學(xué)態(tài)度和責(zé)任要求。所以，在后續(xù)的高中物理學(xué)科教育工作當(dāng)中，需要重視實(shí)驗(yàn)教學(xué)，并且促進(jìn)實(shí)驗(yàn)教學(xué)與核心素養(yǎng)提升的結(jié)合，從而使得學(xué)生的物理核心素養(yǎng)得到提升，這也是高中物理教學(xué)的必然發(fā)展路徑。

結(jié)束語

高中物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)作為高中物理教學(xué)活動(dòng)中非常重要的一部分，教師需要給予實(shí)驗(yàn)教學(xué)高度重視，同時(shí)還要注重創(chuàng)新高中物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)方式，使高中物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)效果可以得到提升，促進(jìn)學(xué)生核心素養(yǎng)的培養(yǎng)的有效推動(dòng)和落實(shí)。

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作者簡介：黎小鹿（1983— ），男，漢族，江西崇仁人，江西省南昌市第二中學(xué)，中小學(xué)高級職稱，碩士。研究方向：物理教育。

課題基金：2021年度江西省教育科學(xué)“十四五”規(guī)劃學(xué)科帶頭人專項(xiàng)重點(diǎn)課題——核心素養(yǎng)背景下高中物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)研究（課題立項(xiàng)編號：21ZXZD004）系列論文。