论核心素养下高中物理实验教学中科学思维的培养

【摘  要】我国对于教育行业的创新要求在逐步提升，《中国学生发展核心素养》研究成果的发布，也标志着我国教育改革掀开了一个崭新的篇章。为了发展学生的核心素养，教师必须重视物理实验，从多方位、多角度对学生进行培养，让学生具有更全面的科学思维。

【关键词】核心素养;高中物理;实验教学;科学思维

中图分类号：G633.7      文献标识码：A      文章编号：0493-2099（2021）27-0090-02

On the Cultivation of Scientific Thinking in the Teaching of Physics Experiments in Senior Middle Schools with Core Accomplishment

（Shandong Zibo Experimental Middle School，China）  MOU Huaiguang

【Abstract】My countrys requirements for innovation in the education industry are gradually increasing. The release of the research results of "Chinese Student Development Core Competence" also marks the opening of a new chapter in my countrys education reform. In order to develop the core literacy of students， teachers must pay attention to physics experiments and train students from multiple directions and perspectives， so that students have a more comprehensive scientific thinking.

【Keywords】Core literacy; High school physics; Experimental teaching; Scientific thinking

一、核心素養的概述

第一，核心素养的概念。我们把学生应当具备的、能够适应终身发展和社会发展需要的必备品格与关键能力，称为学生的核心素养。核心素养是在多方面对学生进行要求的综合性较强的表现，中国学生发展核心素养的核心思想——培养“全面发展的人”成为其中的重要目标。核心素养的三个基础方面，一为文化基础，二为自主发展，三为社会参与。

第二，核心素养的基本内涵。人文底蕴、科学精神、学会学习、健康生活、责任担当、实践创新，这六大学生核心素养，就是我国核心素养的基本内涵。而在高中物理教育方面，核心素养主要是以三维教学目标为基础，形成的一种延伸能力，其内涵可以概括为四方面，一为物理学观念，二为科学思维，三为探究能力，四为科学的学习态度。

第三，核心素养的作用。核心价值的提出，是我国教育方针的具体化，它明确了学生应当具有什么样的品格与能力，也明确了教育工作者的大体教育方向。由此可见，核心素养对我国教育事业的发展起到了重大的作用。

二、高中物理实验教学的作用

第一，学习内容直观呈现。书本上的知识是以图文方式进行描述教学，但是文字的描述并不能将知识的全部内容进行精准传达，这使物理实验显得极为重要。例如，当学习法拉第的“电磁感应”时，教师可以用简单的线圈实验道具，让学生直观地看到实验中“磁生电”的现象;当学习“加速度”的时候，一个小球重力掉落实验，通过慢镜头捕捉小球运动路径，能够让学生亲眼见证小球下落速度是逐渐加快的;当学习“受力分析”时，能够通过绳子的变化，将物体受不同的力后的不同效果直观地呈现给学生。

第二，抽象知识更加具体。在物理方面，很多知识内容所涉及的定义或现象是看不见、摸不到的，例如人肉眼看不到的有磁力变化、电子运动、力的效应等;人难以直观看清的有天体运动、物体速度具体变化、电流电场的变化等。而通过物理实验，我们可以构建物理模型，对抽象的知识进行模仿，将其具体化，便于学生理解学习。

第三，提高学生动手实践能力。物理实验教学并非只是教师演示、学生观看，而是要学生参与其中、师生共同进行试验。学生自身的动手能力，也可以通过对实验道具的操作练习，从而得到很大的提高。这也有利于学生将书本上的物理知识转变为实际应用，融会贯通，更深入地进行实践与创新。

三、高中物理实验教学现存问题

第一，教学理念陈旧落后。目前，我国的教育理念还处于一个发展创新阶段，一些教师依然把应试教育放在自己教学理念的首位。这种陈旧的教学理念，导致了部分教育工作者在进行教学的时候，对教学内容进行人为筛选，考试出现多的就多讲，考试出现少的就忽视。素质教育的全面发展教育要求，在这种情况下明显没有达到，这也对学生全面学习起到了消极影响。

第二，教学模式尚且单一。由于学校学生数量多，很多教师为了确保课堂纪律和课堂效率，往往在涉及实验的教学环节时，选择自己操作演示或者播放实验视频，统一组织学生观看教学行为。虽然教师演示也能让将知识直观地呈现给学生，但是学生缺少自己动手的实践环节，对知识的理解也就难以加深。

第三，实验教学缺乏深化。教师在物理课堂教学中缺少对学生科学思维的培养，实验过程形式化，对实验得到的结果多数是验证性的实验，这些因素往往导致实验课的实效性降低。学生对物理实验的结果倒背如流，却对实验步骤细节说不出为何要这么做，这正是因为缺乏对实验的深入探讨与操作。

第四，学生科学思维不够活跃。由于缺少实践经验，一味地进行接受性学习，因此学生的思维变得很简单，产生了不会就等教师来教的惰性。这样一来，面对新的物理知识，学生很难想到如何与学过的知识相结合;面对物理现象，学生也很难找到形成现象的原因，在物理实验中，无法根据实验目的设计出合理的实验步骤，也不能根据实验结果总结得出规律成果。

四、基于核心素养的科学思维的培养策略

第一，注重教学理念的更新。无数物理成果并非通过计算研究得来，而是依托于大量的实验，所以要想学好物理，就离不开相关的实验。在教学过程中教师要注意实验理念的更新，因为各种参数变量要有着严格的控制，如果时间条件各不相同，那么做出来的实验结果也有着巨大的差异，这些差异往往会导致对规律经验的总结出现错误。因此，在实验中，教师要让学生注重各个步骤细节，弄明白为什么要有这样的步骤，对待得出的结果要细致分析，不能似是而非。培养学生严谨细致的科学态度，是做好物理实验教学的必备条件，也是包含于科学思维的基本要求。

第二，创新教学模式。通过创新的教学模式引导学生去思考物理现象出现的原因，对于提升学生学习的主动性是很有帮助的。面对新的知识，教师可以先让学生动手实验，尝试自己发现规律再加以总结;还可以让学生自我学习一些有趣的物理实验，或者设计一些师生互动的多人实验。例如，在经典的“加速度”试验中，对于打点计时器的应用十分重要，教师可以先让学生尝试找出纸袋上打点的规律，进行自我总结，然后引入要学习的加速度相关知识上来。这样不仅能激发学生对物理学习的兴趣，还能提高学生对学习的积极性。

第三，深化实验教学的内容。通过组内共同作业的形式进行团体实验的方法，我们称之为分組式实验教学。这样学生与学生之间可以灵活搭配、查缺补漏、互帮互助，对于得出的实验结论也可以互相讨论，共同探究，进行自我补充与修正。这种分组式实验，能够有效提高学生的交流效率，使学生在彼此思维的碰撞中产生新的想法、思路，具有培养学生创新精神和科学思维的功能。

第四，开发学生的科学思维能力。高中物理教学中，有着很多对物理原理的学习，对于这些平日难以接触的知识，部分思维能力尚不够强的学生在学习过程中只能通过死记硬背加以区分。然而，学习中容易出现混淆的问题在生活中也能找到相应的例子，往往也更加直观。例如，对于天体运动，学生很难观测到其整体的变化趋势，但是生活中在游乐场里的海盗船、舞蹈中的转手帕等容易见到的现象中，同样包含向心力的相关知识。通过对生活中的物理现象进行学习与探究，有利于帮助这部分学生进行理解，不仅能够提高学生思维的活跃度，也能培养更全面的科学思维。

总之，高中物理实验教学中，对学生科学思维的培养，离不开对学生核心素养的发展。学生必须提高自身的科学思维能力，才能对高中物理的学习更加得心应手。同时为了让学生更好地适应新时代，教师也要不断地与时俱进，在工作中不断创新，立足于教材，为学生科学思维能力的提升打下良好的基础。

注：本文为山东省教育科学“十三五”规划2019年度一般自筹课题“核心素养下高中生物理科学思维能力的培养”（课题立项编号：YC2019449）的研究成果。

参考文献：

[1]魏俊莉.高中物理核心素养的内涵与培养策略[J].高考，2020（34）.

作者简介：牟怀广（1990.06-），男，汉族，山东潍坊人，中学一级教师，硕士研究生，研究方向：高中物理教学与竞赛。

（责任编辑  范娱艳）