实验设计的高中物理核心素养培育策略探讨

王顺敬

摘 要：伴随着我国教育的深入改革，培养和提升学生物理核心素养已經逐渐变成了越来越多教师的重要教学目标。笔者在本文分析了基于实验设计的高中物理核心素养培养现状和培养原则，并且从四个方面提出了培养策略，希望可以促进学生物理实验思维能力以及创新能力的提升，而这些能力刚好是物理核心素养特别强调的关键能力。

关键词：高中物理;实验;核心素养;培育策略

高中物理这门课程属于实验科学，实验属于这门课程中的一项重要教学内容。物理实验教学，不仅可以帮助学生形成更加完整的物理学习方式和观念，而且还可以培养学生探究物理知识的能力和意识，更重要的是还可以促进学生形成更加良好的科学品质以及科学精神。因此，作为一名高中物理教师更应该重视物理实验教学，并且精心设计物理实验教学过程，探索出培养物理核心素养的有效策略，充分发挥出其教学价值，全面加强培养学生的物理核心素养。

一、基于实验设计的高中物理核心素养培养现状

（一）忽视培养学生的自学意识

众所周知，“授人以鱼不如授人以渔”。只有当学生主动地接触和学习物理实验的时候，他们才能更加深刻地理解其中的物理知识。但是，在我国目前的高中物理实验课堂上，绝大部分教师往往会忽略掉如何有效培养学生的物理自学意识，也很少会有意识地为了激发出学生的物理兴趣而去创设相应的物理实验情境或者是设计更加科学的物理实验教学策略，这也就导致了学生本身的物理自学意识并不强烈。长此以往，学生在物理实验课堂上的学习就变得越来越被动，而这对学生物理核心素养的全面培养是非常不利的。

（二）忽视培养学生的物理能力

很多高中物理教师在实际的实验教学过程中往往更加注重学生对物理实验的掌握程度，包括：对物理实验现象、最终实验结果等等，而却忽视了培养和提升学生本身的物理能力，像实验观察能力、知识迁移能力、知识概括能力等等。而这些物理能力对学生的物理进步有着不可忽视的重要影响，可以帮助学生实现有意义的物理学习，使学生可以真正通过自身探究物理实验之后而掌握更多的物理知识。因此，教师忽视这些物理能力的培养将会影响到学生物理核心素养的全面培养，更重要的是会对学生物理成绩的提升带来一定的负面影响。

二、基于实验设计的高中物理核心素养培养原则

（一）重点培养学生良好习惯

众所周知，良好的行为习惯将会给学生的一生带来数不清的益处，反之不良的行为习惯将会给学生的生活和学习甚至一生带来负面影响。著名的教育学家曾经说过学生的物理学习成绩是否可以得到明显提升将会受到学生行为习惯的直接影响。因此，高中物理教师所开展的物理实验教学应该重视学生良好习惯的培养，这对于学生物理核心素养的全面培养具有十分重要的作用。良好的习惯，不仅可以促进学生形成更加严谨的科学研究态度，而且还可以锻炼和培养学生的物理思维以及创新能力。可以看出，良好的习惯是学生发展自身物理核心素养的重要前提。

（二）帮助学生建构物理观念

物理观念指的就是物理、运动等等相关物理内容。高中物理的实验教学并不仅仅为了解除学生的物理疑惑，更重要的是让学生通过物理实验而形成更加严谨的物理思维和物理逻辑，同时还能让学生通过物理探究过程增强自身的物理实践能力和意识。物理实验教学更加注重学生是否可以领悟到该物理实验所采用的思想方法等等，而物理观念就是学生真正领悟到物理实验本质的前提，更是发展和提升学生物理核心素养的关键。若是学生不清楚某物理实验的原理，那么也就难以掌握到其中的物理知识，更别提其中的物理思想，学生物理核心素养的培养更是无从谈起。

（三）锻炼学生物理创新能力

创新能力和精神的培养已经逐渐变成了教育领域的主流。创新精神不仅是促进学生成长和进步的基础，更是培养和发展学生物理核心素养的关键。高中物理实验教学对于学生创新能力和精神的培养具有较大的优势。物理实验教学需要从激发学生物理学习兴趣开始，接着再到物理实验内容和实验方法的讲解，让学生可以更加积极地参与到物理实验中，再到物理实验的观察和分析都可以培养和提升学生的物理实验创新能力，更能培养学生形成严谨且务实的科学态度。

三、基于实验设计的高中物理核心素养培养策略

（一）利用现代信息技术

现代信息技术的发展越来越迅猛，其本身的多重优点也被逐渐开发出来。越来越多的高中物理教师已经开始意识到现代信息技术在课堂上的实际意义，它在物理课堂上也就变得越来越受欢迎。因此，高中物理教师在实际的物理实验教学过程中利用现代信息技术，可以是为学生播放完整的物理实验过程视频，也可以是为学生播放某一部分的物理实验细节。这样不仅可以激发出学生对物理实验的探究欲望，而且还可以帮助学生学习物理实验的本质，从而全面培养学生的物理核心素养。

比如：在学习“平抛运动”的时候，首先，教师可以利用现代信息技术为学生播放生活中常见的平抛运动，让学生可以通过这些例子而产生出较大的物理探究兴趣。其次，教师可以利用现代信息技术播放探究平抛运动的物理实验视频：一个小箱子放在桌子上，让一个小球从这个小箱子上抛起并且滚出箱子，这时候这个小球做一个曲线运动。等到视频结束后，教师引导学生思考该曲线运动与之前学过的运动有什么区别，进而引出平抛运动的学习。最后，教师可以结合该物理实验视频的内容总结出平抛运动的概念，并且讲解分解该运动的方法，使学生可以运用该方法解决实际的物理问题。

（二）选择典型物理实验

处于高中阶段的学生，本身已经具备了一定的物理实验能力，他们往往对于物理实验具有较大的探究兴趣。因此，高中物理教师在实际的实验教学过程中可以选择典型物理实验。教师可以根据具体的内容来选择合适的物理实验，并且一边在讲台上动手操作实验，一边向学生讲解其中的实验步骤来帮助学生理解。此外，教师还可以让学生仔细观察其中的实验现象，并作好记录，以此来培养学生的物理观察能力，从而全面培养学生的物理核心素养。

比如：在学习“形变与弹力”的时候，首先，教师可以拿出来提前准备好的细钢丝，并且在学生的注视下将该细钢丝缠绕成一个小弹簧，制作完成后，轻轻拉一拉或者按一按这个小弹簧，让学生观察这个小弹簧是否发生了什么变化。这时候，有的学生可能就会举手回答：“这个弹簧的形状发生了变化，但是松手之后就会重新恢复原状。”其次，教师可以接着学生的回答提问而引出力，并且让学生思考这种力的性质以及产生条件。同时，教师还可以让学生自己制作小弹簧，让学生亲身感受到弹力。最后，教师就可以引出弹力的学习，并且讲解相关的物理概念，包括弹性形变和非弹性形变。而学生经过了之前物理小实验的铺垫，就可以很好地理解和掌握这部分物理内容。

（三）组织小组合作形式

高中物理课程有些物理实验的过程具有一定的复杂性，学生往往难以理解，这为学生物理实验的学习带来了一定的难度。而小组合作的形式可以集齐多个学生的智慧一起探究和学习物理实验，这样也就可以很好地解决这一难题。因此，高中物理教师在实际的实验教学过程中可以组织小组合作形式。教师可以是让学生根据自己的意愿结合成物理实验小组，也可以是根据学生的物理能力将他们分成合适的物理实验小组。这样不但可以帮助学生树立学习物理课程的自信心，而且还可以提高学生的物理实践能力，从而全面培养学生的物理核心素养。

比如：在学习“匀变速直线运动的实验探究”的时候，首先，教师可以提前将学生分好组，让学生共同完成该物理实验，并且准备好需要用到的物理实验用品，像打点计时器、纸带、细绳等等。其次，教师可以引入物理实验，让各个小组说出生活中常见的匀变速直线运动的例子，进而引出该物理实验，让小组共同探究匀变速直线运动。这时候，教师可以让学生按照实验步骤完成该物理实验，有的学生可能用手拖动纸带，有的学生则控制打点计时器，还有的学生在记录实验数据等等。最后，教师可以带领学生一起分析物理实验的数据，由此让学生通过该物理实验而学会如何判断某个物体的运动状态，最终促进学生的物理逻辑能力和思维能力得到较好的培养。

（四）完善实验评价机制

评价环节，同样也是高中物理实验教学中的一个重要组成部分，对学生形成更加科学的物理实验态度有着极为重要的作用。因此，高中物理教师在实际的实验教学过程中可以完善实验评价机制。教师不能只是将学生的最终实验结果作为判定他们对该实验的掌握程度，更应该结合他们在操作过程中的表现以及他们对实验原理的理解等等而对他们进行更加综合的评价。这样不但可以帮助学生更加全面地认知自我，而且还可以促进学生更加积极、更加主动地完成物理实验，从而全面培养学生的物理核心素养。

比如：在学习“向心力与向心加速度”的时候，首先，教师可以描述物理实验的过程：在一个光滑的水平桌面上，一个绳子一端拴着一个小球，另一端则固定在这个桌子上，一开始绳子处于松弛的状态，用手轻轻敲击小球，该小球做匀速直线运动。当该绳子的状态逐渐处于绷直的时候，小球做匀速圆周运动。这时候，教师可以让学生用自己的语言再次描述該物理实验的过程，并且将其设定为评价的一个标准。此外，教师还可以向学生提出有关于该物理实验的问题，根据学生的回答情况进而做出评价。

结束语

物理实验的教学对学生物理核心素养的培养和提升有着非常重要的积极作用。因此，高中物理教师在实际的教学过程中要重视实验教学部分，为学生设定科学地教学策略，使学生可以通过完整的经历整个物理实验而充分掌握其中的物理知识，从而有效促进学生的物理核心素养可以得到很好的提升。

参考文献

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