學科核心素養(yǎng)融入高中物理實驗教學的策略

□山東省青島第二中學分校 關鵬

在高中的物理實驗教學過程中，教師應該基于核心素養(yǎng)的理念展開教育教學，要引導學生有針對性地展開實驗探究，在實驗中形成更為具體的物理科學觀念，形成以核心素養(yǎng)為導向的各項物理思維，實現(xiàn)他們綜合效能的增強。本文基于此點，對學科核心素養(yǎng)融入高中物理實驗教學的策略進行了探究。

高中物理一定不能忽視實驗教學這一環(huán)節(jié)，且教師在展開實驗教學的時候，應該積極地融入學科核心素養(yǎng)，切實激發(fā)學生的自主創(chuàng)新意識與自主學習意識，讓他們能在實驗中樹立更為良好的探究意識及科學品質，并逐漸激發(fā)對物理的創(chuàng)造性認知，最終提高他們的物理核心素養(yǎng)。

一、學科核心素養(yǎng)融入高中物理實驗教學的原則探究

（一）遵循學生物理觀念構建的原則

學生展開實驗的過程其實就是他們構建物理知識的過程，也是他們創(chuàng)新知識運用的過程。因此，在展開實驗教學的過程中，教師應該切實遵循物理觀念構建的原則，并基于這一原則，讓學生具備識記并認知物理原理的方法，能通過自身的實踐與實驗，養(yǎng)成更為良好的物理學習習慣，能在物理實驗的探究過程中，切實感悟到物理原理、物理概念、物理各元素的魅力與風采，最終在對這些知識的理解與探析中，完成對這些知識的有效構建，進而可以著重探索物理的規(guī)律，形成更為科學的物理研究方法。由此，在這一原則的引導下，教師應該引導學生更為主動地參與物理探究的過程，讓他們切實感受到物理探索的方法，并能在實驗中有更多的創(chuàng)新點與創(chuàng)造點。而學生也能通過反復實驗，形成具象認知，能更好地領悟物理思想方法，進一步提升自己的實踐意識，最終實現(xiàn)物理學科核心素養(yǎng)的有效培養(yǎng)。

（二）遵循學生主體性價值的原則

一方面，教師應該對物理學科有一個全新的認知，明白物理知識具有廣泛性、科學性以及實用性的特征，然后引導學生展開有效的科學探究，在多元化的實驗過程中，形成更為良好實踐探究習慣，具備求異精神，在實驗探究中明確與之相關的物理概念知識，讓學生的各項能力得到切實發(fā)展。

另一方面，教師在引導學生展開一系列的物理實驗時，應該打破以往的教學桎梏，不能只是單純地以教材為依托，根據(jù)教材中呈現(xiàn)的實驗步驟實施實驗教學，這樣只會局限學生的思維。教師一定要給予學生一定的自主創(chuàng)新與自主創(chuàng)造空間，讓他們在較為自由的空間里，展開更為積極的、主動的探索與實踐，展開多元交流與互動，最終形成對物理知識的具體判斷與認知，實現(xiàn)對物理知識的有效構建。

二、學科核心素養(yǎng)融入高中物理實驗教學存在的問題

（一）對學科核心素養(yǎng)的教學不夠重視

物理是高中階段學生重要的學習科目，對學生之后的學習和未來的發(fā)展具有重要意義。在新課改背景下，對高中物理教學提出了更高的要求和標準，培養(yǎng)學生的學科素養(yǎng)是高中物理教師重要的教學任務和教學使命。但是由于部分高中物理教師深受傳統(tǒng)教育的影響，教學思維過于僵化、局限、固有，對學科素養(yǎng)的認知不夠全面，了解不夠充分。雖然在教學方法、教學策略、教學內容方面進行了一定的程度和調整，但是學科素養(yǎng)融入高中物理實驗教學中的形式大過內容，從而使素質教育改革流于形式。教師在實際的實驗教學中，也僅僅是帶領學生展開一些簡單的物理實驗，無法在真正意義上激發(fā)學生的學習動力。另外，教師實驗教學的頻率不高。整體而言，實驗教學的效率和質量得不到有效提高，學生的學科核心素養(yǎng)得不到真正意義上的提高。

（二）教學模式落后

教師的教學理念、教學手段、教學模式直接影響教學效果。因此，只有在教師增強教學能力的基礎上，教學效果才能實現(xiàn)事半功倍的效果，學生的學科素養(yǎng)才能得到真正意義上的提升。但是在實際的物理實驗教學過程中，教師的教學模式落后，缺乏創(chuàng)新性研究。在多數(shù)課堂中，教師往往通過實驗演示的方式給學生講解具體的物理知識，學生則是被動地接受知識的灌輸，參與具體實驗操作的機會比較少，教師和學生之間的溝通互動不足，學生對物理知識的認知僅僅停留在膚淺的表面。教師讓學生展開簡單的實驗操作，但是缺乏實驗環(huán)節(jié)、實驗步驟、實驗現(xiàn)象、實驗結果等講解，使學生的實驗能力發(fā)展并不平衡，從而對提升學生的物理核心素養(yǎng)培養(yǎng)具有一定的消極影響。

三、核心素養(yǎng)融入高中物理實驗教學的意義

（一）有助于培養(yǎng)學生的物理觀念，增強學生的實驗探究能力

高中物理教學過程中，教師開展實驗環(huán)節(jié)，在立足于課本的知識上，通過借助可操作性的小實驗，引導學生進行操作，創(chuàng)設物理情境，讓學生對物理實驗知識有更直觀、更本質的認知，可以使學生借助生動形象的實驗內容，突破物理學習的難關，深化對物理知識的認知和理解，同時能讓學生意識到物理和生活之間存在密切聯(lián)系，從而有效培養(yǎng)學生必備的物理觀念。另外，通過具體的實驗操作、實驗總結、實驗分析，有助于增強學生的實踐探究能力，培養(yǎng)學生的物理思維和科學探究的精神。

（二）有助于培養(yǎng)學生的科學態(tài)度和責任

將學科素養(yǎng)融入高中物理實驗教學過程中，教師應該尊重學生的課堂主體地位，有計劃、有層次、有目的地開展實驗教學活動，積極引導學生參與自主探究實驗的過程。通過實驗假設、實驗分析、實驗思考、實驗操作，在分析問題、發(fā)現(xiàn)問題、解決問題的過程中，學生的物理思維、物理能力都能得到有效的提升。而通過合作探究實驗，學生之間相互啟發(fā)，相互幫助，碰撞出更多的思維火花，可以激發(fā)學生的思維潛能，培養(yǎng)學生科學的態(tài)度和責任。

（三）有助于培養(yǎng)學生的創(chuàng)新思維和意識

創(chuàng)新是事物發(fā)展的根本源動力，也是素質教育背景下學生應該具備的基本素養(yǎng)之一，具有創(chuàng)新意識和創(chuàng)新思維的學生有更多的發(fā)展機會和發(fā)展?jié)摿?。而教師在實際的教學過程中通過教學科核心素養(yǎng)融入實驗教學環(huán)節(jié)，可以促進學生創(chuàng)新意識和創(chuàng)新思維的發(fā)展。

比如，教師在實驗教學過程中，對儀器比較復雜、貴重的實驗；學生無法進行大量的、反復的實驗操作；或實驗演示效果比較差，需要進一步改進的實驗，可以積極引導學生大膽創(chuàng)新，讓學生調動自己所儲備的物理知識，借助實驗器具，設計實驗步驟，創(chuàng)新實驗內容。這一教學環(huán)節(jié)不僅僅可以提升學生的物理實驗興趣，同時能充分體現(xiàn)自主學習的優(yōu)勢和價值，使學生的創(chuàng)新思維和創(chuàng)新意識在潛移默化的過程中自然而然地有所提升，可謂一舉多得。

四、學科核心素養(yǎng)融入高中物理實驗教學的策略探究

（一）借助簡單實驗激發(fā)興趣，培養(yǎng)觀察意識

在展開物理實驗教學的過程中，教師應該借助一些較為簡單的實驗，充分激發(fā)學生對實驗的探究興趣，讓學生能以一種更為積極的心態(tài)面對物理知識及物理實驗，能在教師的引導下展開更為深層的探究與思考。如此，便能有更多的觀察時間與空間，整體提高自身的探究意識，最終形成觀察意識，提升物理核心素養(yǎng)。

以人教版高中物理課本教材為例，教師在教學“自由落體運動”時，為了加深學生對這一節(jié)知識內容的理解，就可以借助一些演示性的實驗，讓學生做有效的觀察。首先，教師可以在課前向學生拋出問題，讓學生思考在一個真空的環(huán)境下，羽毛球落地和硬幣落地是一個什么樣的現(xiàn)象；其次，在提出問題后，教師可以讓學生產生假設性的觀點，然后借助一個簡單的實驗，讓學生認真觀察它們會發(fā)生什么樣的現(xiàn)象；最后，學生在結束觀察后，教師可以讓學生闡述自己所觀察的這個過程，讓他們嘗試用自己所學的物理知識解釋這一實驗過程，探尋整個實驗的原理。這樣一來，能更好地激發(fā)學生學習物理的興趣與積極性，能讓他們展開更為高效的觀察、思考與表達，使他們的學習效能得到不斷增強與發(fā)展。

同時，以問題為導向組織物理實驗教學，并不意味著簡單的教師提問和學生回答，單一的教學模式難以體現(xiàn)以問題為導向的教學思想。物理課堂的最終教學目的不是要學生針對問題給出的答案，而是要培養(yǎng)學生在解決物理問題的過程中建立科學的物理思維的能力。教師可以讓學生分組進行理論探討或實驗操作，并在必要的時候及時給予場外指導。在小組討論過程中，教師可以和學生合作完成某一任務，在團隊中扮演與學生同等的角色，這樣能在很大程度上提升學生的學習體驗。比如，在學習“利用打點計時器測量位移和時間”時，教師就可以同幾個學生一起以小組的形式進行實驗。甲生負責開啟、關閉開關，乙生負責拉動紙條，丙生負責清查點數(shù)，丁生負責建表統(tǒng)計，教師可以在旁負責校正。通過協(xié)作，同學間既能樹立團隊協(xié)作意識，又能逐漸建立起物理實驗思維，豐富學習體驗，同時，可對自身的素質進行不斷提高，提高教學目標。借助簡單的實驗，可以激發(fā)學生的興趣，培養(yǎng)學生的觀察意識，促進學生在已有的基礎上進行提升，也可以提升他們的物理學習信心，使他們更好地學習物理。

（二）借助分組實驗全面參與，培養(yǎng)創(chuàng)新意識

教師在引導學生展開實驗的時候，應該對他們做科學合理的分組，讓學生能在小組內部做商議：該如何分工整個實驗工作，讓他們通過內部商議確定整個實驗的步驟和流程，確定每一個人員的任務安排，這樣他們在后續(xù)的實驗操作過程中便更加合理、有秩序，能讓整個實驗過程更為高效。因此，教師應該針對實驗內容有針對性地劃分學習小組，盡可能地設計一些合理的實驗任務，讓學生展開合作學習，各自發(fā)揮自己的長處，形成更多的創(chuàng)造性、創(chuàng)新性實驗思路。針對這一思路及實驗內容，學生就能培養(yǎng)自身解決問題的意識，能展開動手操作、反思創(chuàng)新、數(shù)據(jù)記錄及數(shù)據(jù)分析等實踐，進而推動自身獲得更為全面的發(fā)展，實現(xiàn)核心素養(yǎng)的有效培育。

以人教版高中物理課本教材為例，教師在教學“探究小車速度隨時間變化的規(guī)律”時，其中就涉及了一個十分重要的實驗內容?；诖?，教師就可以針對整個實驗內容，做以下教學設計。首先，教師應該結合教材知識，向學生提出三個問題，分別為：①打點計時器的結構是怎樣的呢？②如果要用這一器材測小車的速度是需要準備哪些實驗器材、實驗步驟的呢？③這一次的實驗需要注意哪些事項呢？其次，在針對整個實驗教學完成科學的分組后，教師應該讓學生展開實驗，讓他們確定好數(shù)據(jù)的記錄與處理，保證整個實驗過程更為明朗。最后，在學生結束實驗后，教師可以針對自身所展開的實驗過程以及所記錄的實驗數(shù)據(jù)，制作速度與時間的圖像，然后結合這一圖像做合理的分析，創(chuàng)新自己對實驗的判斷。這樣一來，學生的創(chuàng)新意識能得以有效的培育，他們的核心素養(yǎng)也能得到切實提升。

（三）借助技術理解實驗本質，培養(yǎng)物理觀念

教師在展開物理實驗的過程中，不能只是單純地依靠動手實踐操作讓學生做肉眼的觀察。這樣他們很難了解到整個實驗的本質，也很難探索實驗背后所蘊藏的原理知識，學生難免會對一些細節(jié)有所遺漏，進而在學習過程中生成知識盲點。因此，在展開物理實驗的過程中，教師應該充分使用一些先進的信息技術手段，多角度地挖掘一些實驗素材，全面推動學生科學素養(yǎng)的均衡發(fā)展。而信息技術能將整個實驗內容給多元化地呈現(xiàn)出來，實驗現(xiàn)象能更加清晰化、直觀化、具體化，學生的物理觀念也能隨之形成，他們的物理核心素養(yǎng)也能得到有效的培養(yǎng)。

以人教版高中物理課本教材為例，教師在教學“分子熱運動”這一小節(jié)的知識點時，其中所涉及的知識點不僅需要學生用外在的肉眼觀看，還需要借助顯微鏡，觀察這些細小的分子結構圖片及動畫。通過微觀層面以及宏觀層面展現(xiàn)，學生對這一知識的理解才更為具體、深入，能對分子的熱運動有更為深層的認知，就能針對這一知識基礎，避免和實際的課本概念知識點形成認知偏差，更好地理解分子熱運動這一概念，進而理解其原理。而學生通過這樣一個過程，便能充分激發(fā)自身的學習與探究意識，在教師的引導下，會對所學的知識展開更為深層的探索，也會更加積極地借助一些多媒體技術手段如微課、PPT等資源，輔助自身理解更多的概念性知識，最終引導自己完成一系列的實驗學習。如此，他們的物理觀念也能得以不斷健全和完善，他們的物理核心素養(yǎng)也能得到有效的培養(yǎng)。

五、結語

總而言之，高中的物理實驗教學一定要講求“新”，既要遵循新理念，也要講求新路徑，要切實貫徹學科核心素養(yǎng)，使學生的整個實驗過程更加豐富，能基于自身對教材內容的解讀以及教師的引導展開多項物理實驗，參與物理知識形成的過程，并且能在小組合作與探究中形成對物理知識的創(chuàng)造性認知與判斷。這樣，學生的物理知識構建也將更為具體和全面，能讓他們在后續(xù)的物理知識運用與實踐中，真正意義上地將生活化教學的理念得以落實，物理核心素養(yǎng)便能得到切實的培養(yǎng)。