核心素養(yǎng)下高中物理實驗教學中學生思考能力的培養(yǎng)

摘 要：文章就核心素養(yǎng)下高中物理實驗教學中學生思考能力培養(yǎng)展開研究，通過課前、課中、課后三方面的思考來助力探究能力的提升.

關(guān)鍵詞：高中物理；實驗教學；核心素養(yǎng)；思考能力

中圖分類號：G632 文獻標識碼：A 文章編號：1008-0333（2025）03-0106-03

收稿日期：2024-10-25

作者簡介：楊晶晶，本科，高級教師，從事高中物理教學研究.[FQ）]

高中階段，培養(yǎng)學生的“思考”能力是關(guān)鍵.但是，在教學中教師對此關(guān)注偏少，而利用實驗教學培養(yǎng)學生思考能力就更少了.如“忽視了良好實驗環(huán)境的營造和構(gòu)筑，導(dǎo)致學生很難在動手做實驗的過程中進行思考”“現(xiàn)有的實驗資源無法滿足學生日益增長的學習需求”“未能從學生真實學習體驗入手，適時在課堂上構(gòu)筑以實驗為主的教學情境”“未能對學生進行合理化分組，導(dǎo)致小組合作進行實驗的優(yōu)勢沒有發(fā)揮出來”“課后缺乏必要的反思與評價”“未能從減負提質(zhì)入手進行實驗類作業(yè)的設(shè)計”等，正是這些問題的存在，妨礙了學生在課堂上的思考，影響了學科教學的質(zhì)量.因此，作為教師，需要始終堅持從培養(yǎng)學生思考能力入手，積極探索更多可以指導(dǎo)實驗教學工作的方法.

1 課前引發(fā)學生思考

1.1 關(guān)注良好實驗環(huán)境的營造

高中物理教學中，為了更好地引發(fā)學生在物理實驗課堂上的思考，教師要特別強調(diào)良好實驗環(huán)境的營造.也只有實現(xiàn)良好實驗環(huán)境的營造，學生才能以主動且積極的姿態(tài)參與物理實驗，在實驗探究的過程中不斷地提出自己的猜想，并在思考中驗證猜想，實現(xiàn)自身科學思維的養(yǎng)成^[1].因此，課前準備階段，教師有必要關(guān)注良好實驗環(huán)境的構(gòu)筑，以此來為學生創(chuàng)建好的思考環(huán)境.

例如，在“實驗：探究小車速度隨時間變化的規(guī)律”教學時，為了給學生營造和構(gòu)筑一個良好的實驗環(huán)境，讓學生在積極做實驗中學會思考，教師具體做法如下：

首先，借助信息技術(shù)的優(yōu)勢，直觀地向?qū)W生展示此次實驗?zāi)康?，即研究小車在重物的牽引下，速度隨著時間的變化規(guī)律.

其次，以設(shè)疑的方式向?qū)W生提出：如果我們想要研究小車在重物的牽引下速度具體是如何隨時間變化的，那么，應(yīng)如何設(shè)計實驗？實驗中具體需要測量哪些物理量，應(yīng)該如何去測量這些物理量？借助這些問題來引發(fā)思考.

最后，鼓勵和引導(dǎo)班級內(nèi)學生親自動手做實驗，并詳細記錄實驗數(shù)據(jù)，通過對實驗數(shù)據(jù)的分析和研究，得出結(jié)論，發(fā)展科學思維.

1.2 豐富和擴充實驗方面資源

新課標十分重視學生學科核心素養(yǎng)的培養(yǎng)，而在高中階段，為了讓物理實驗?zāi)軌蛑W生課堂學習，教師需要根據(jù)學生實驗需求，在課前為學生提供豐富的實驗器材，并以此為基礎(chǔ)，鼓勵和引導(dǎo)學生在實驗環(huán)節(jié)積極思考，進而在思考中有所收獲和提升.

例如，在“重力與彈力”教學中，為了更好地引發(fā)學生的“思考”，教師應(yīng)在此實驗組織與實施前，對實驗教學的資源進行豐富和擴充，以此來為實驗的進行提供支持；一方面，利用多媒體課件直觀展示蹦床過程，并讓學生思考為什么有的運動員能夠蹦得很高；另一方面，根據(jù)學生課前預(yù)習的情況，鼓勵和引導(dǎo)學生試著就“用不同大小的力推動等質(zhì)量、大小相同的小球以及用相同大小的力從不同方向推動同等質(zhì)量的小球”的實驗提出自己的猜想，并借助具體的實驗來驗證猜想，進而讓更多學生在積極動手做實驗的過程中有所收獲和提升^[2].

2 課堂引發(fā)學生思考

2.1 構(gòu)筑實驗為主的教學情境

為了讓學生在物理實驗課上學習如何去思考，教師應(yīng)從學生真實的學習體驗獲得入手，根據(jù)學生課堂做實驗的情況，適時向?qū)W生提出一些比較有針對性、有深度的物理問題，鼓勵和引導(dǎo)學生聯(lián)系實驗的內(nèi)容來思考并回答這些問題，進而讓更多學生在高質(zhì)量回答問題的過程中找回自信，真正體會到動手做實驗、勤于思考的重要性和必要性.

例如，在“實驗：探究加速度與力、質(zhì)量的關(guān)系”教學中，為了激發(fā)學生對物理實驗的興趣，教師應(yīng)依據(jù)教材內(nèi)容，適時構(gòu)筑具體的實驗情境.在整個實驗情境中，教師把課堂還給學生，鼓勵和引導(dǎo)學生充分發(fā)揮自己的主觀能動性，親自動手設(shè)計探究加速度與力、質(zhì)量關(guān)系的實驗、在明確實驗的具體步驟、進行實驗探究的同時，對所得到的實驗數(shù)據(jù)進行處理，以此來讓更多學生在此次實驗中有所收獲和提升，真正意義上讓學生在實驗設(shè)計和數(shù)據(jù)分析的過程中體會到探究的快樂，并在潛移默化中感受到物理課程的魅力.當然，為了更好地引發(fā)學生的思考，教師特別強調(diào)了一些典型例題的設(shè)置.

圖

（1）通過實驗得到圖1所示的a-F圖像，造成這一結(jié)果的原因是：在平衡摩擦力時木板與桌面之間的夾角是_____（偏大或偏?。?

（2）如果有一位學生在平衡摩擦力后進行實驗，那么，小車在實際運動過程中所受到的拉力_____砝碼和盤的總重力（填gt;，lt;，=），為了方便探究，盡量減少誤差，應(yīng)該使小車的質(zhì)量M與砝碼和盤總質(zhì)量m滿足_____條件？

教師鼓勵和引導(dǎo)學生在思考中去回答這道題目，進而在有效答疑中提高課堂學習的有效性.

2.2 強調(diào)學生間合作實驗

在高中物理課上，想要實現(xiàn)學生思考能力的培養(yǎng)，充分發(fā)揮班級學生的主觀能動性，教師需鼓勵和引導(dǎo)學生以小組為單位，在實驗前后就整個實驗需要做好哪些準備工作、實驗過程中需要注意些什么以及實驗完成之后應(yīng)該如何去搜集數(shù)據(jù)、整理數(shù)據(jù)等展開討論，集中解決和處理這些問題，進而讓學生合作進行的實驗有意義、有效果.

例如，在“實驗：探究平拋運動的特點”的教學當中，為了突出班級內(nèi)學生進行實驗的效率與質(zhì)量，教師特別強調(diào)了學生間的合作.

首先，鼓勵和引導(dǎo)學生以小組為單位，試著就此次實驗的原理展開思考，并在小組內(nèi)進行討論，進而在合作交流和討論中得出“根據(jù)物體運動的合成與分解原理，平拋運動可以看作是沿著豎直方向和水平方向的兩個分運動所形成的合運動”.

其次，根據(jù)學生小組內(nèi)合作討論的情況，教師充分發(fā)揮班級學生的學習主動性，鼓勵和引導(dǎo)學生繼續(xù)以小組為單位，合力去設(shè)計此次實驗方案.比如，有的小組想到了用頻繁閃光照相的方式來記錄平拋運動的物體經(jīng)過同樣的時間間隔所到達的位置，然后獲得水平方向和豎直方向的位移隨時間變化的具體數(shù)據(jù)，這樣就可以獨立分析水平方向和豎直方向的運動規(guī)律；而有的小組則提出了在水平和豎直兩個方向上，先研究其中一個方向上的運動規(guī)律，然后再設(shè)法去分析和研究另外一個方向上的運動規(guī)律.

3 課后引發(fā)學生思考

3.1 課后進行必要的反思總結(jié)

學生思考能力的培養(yǎng)，不僅僅局限于課堂，在課后也可以指導(dǎo)學生通過必要的反思與回顧來達到思考的目的.因此，作為教師，有必要在整個物理實驗課的教學結(jié)束之后，進行必要的反思與評價，進而在反思中發(fā)現(xiàn)實驗教學中的問題，在評價中幫助學生重新審視和認識自我^[3].

例如，在“實驗：驗證機械能守恒定律”的教學當中，一方面，為了讓學生能夠主動進行“思考”，教師應(yīng)在整個驗證機械能守恒定律實驗結(jié)束階段，將此次實驗過程中特別需要學生注意的知識內(nèi)容利用課件的方式直觀展示給學生，如“實驗可以分幾步進行？實驗的進行，具體需要注意些什么？”等.然后鼓勵和引導(dǎo)班級內(nèi)的學生以小組為單位，根據(jù)教師所明確的知識內(nèi)容，試著回顧實驗探究的全過程，以此來反思自己的整個實驗行為，更好地發(fā)現(xiàn)實驗過程中的問題.如經(jīng)過反思，有的學生發(fā)現(xiàn)自己在實驗過程中計時器沒有架穩(wěn)或打點前紙帶沒有放置平直等，這些問題的存在，勢必會影響整個實驗的有效性.另一方面，則需要做好評價工作.在此期間，教師不僅要鼓勵和引導(dǎo)學生利用自我評價和互評的方式，對自己和小組內(nèi)其他學生在實驗課上的學習表現(xiàn)進行評價，同時還要根據(jù)學生參與物理實驗探究的情況，對其進行較為中肯的評價.以此為基礎(chǔ)，多對學生進行激勵式評價，進而讓班級內(nèi)更多學生在接受激勵式評價中對物理實驗始終保持積極參與的熱情和動力.

3.2 布置實驗為主的課后作業(yè)

為了更好地引發(fā)學生的思考，讓學生在思考中實現(xiàn)自身素養(yǎng)能力的發(fā)展與提升，教師特別強調(diào)了實驗類課后作業(yè)的設(shè)計，并以此為基礎(chǔ)，鼓勵和引導(dǎo)班級內(nèi)學生在完成實驗作業(yè)中進行思考，在鞏固實驗課堂所學的基礎(chǔ)上，更好地實現(xiàn)學練統(tǒng)一.

例如，在“摩擦力”的教學中，教師根據(jù)學生課堂學習的需要，設(shè)計了：

（1）思考：滑動摩擦力產(chǎn)生的條件是什么？

（2）實驗：利用課下時間試著將自己的手掌壓在桌面上，然后向前推，思考是否能夠感受到力，這個力具體是誰給予的，力的方向如何？

此次為了引發(fā)學生思考而設(shè)計的實驗類作業(yè)，不僅豐富了作業(yè)的內(nèi)容，有效改變了以往作業(yè)布置以完成課后練習題為主的單一模式，實現(xiàn)了作業(yè)設(shè)計的推陳出新，同時也激起了學生積極主動完成作業(yè)的興致，讓更多學生在高質(zhì)量完成作業(yè)中深化了對學科知識的學習，鍛煉和提升了學生實踐探究的能力.因此，在接下來的物理課上，需要教師著重強調(diào)以引發(fā)學生思考而設(shè)計的實驗類作業(yè).

4 結(jié)束語

總之，關(guān)注學生思考能力的培養(yǎng)，并將其看作是高中物理實驗教學的基礎(chǔ)內(nèi)容來展開，不僅深刻踐行了對學生核心素養(yǎng)的培養(yǎng)，有效滿足了新課標對學科教學的客觀要求，同時也讓學生在思考中實現(xiàn)了自身思維的發(fā)展與提升，真正意義上提高了實驗教學的實效性.因此，為了讓學生的物理實驗課學習更有效果，教師需要在深入調(diào)查和了解班級學生課堂學習動態(tài)的基礎(chǔ)上，積極探索更多可以指導(dǎo)物理實驗進行，實現(xiàn)學生思考能力發(fā)展與提升的方法，以此讓新時期高中物理實驗教學更有意義.

參考文獻：

[1] 牛成斌.高中物理教學中如何凸顯學生獨立思考能力[J].天津教育，2023（05）：180-182.

[2] 陳華暉.高中物理教學應(yīng)凸顯學生獨立思考能力的培養(yǎng)[J].學周刊，2023（32）：64-66.

[3] 楊金寶.淺析高中物理教學中培養(yǎng)學生獨立思考能力的措施[J].理科愛好者（教育教學），2019（05）：178-179.

［責任編輯：李 璟］