高中物理教学核心素养：演示实验创新

王青

摘 要：在素质教育中，提出创新能力属于教学重点。高中物理学作为实验性学科之一，以演示实验为最直观、最直接、最形象的一种教学手段。所以作为改善物理教学的关键性渠道之一，演示实验的有效创新能激起学生学习物理学科的浓厚兴趣爱好，并促进学生发展思维能力、提升综合素养。为此，本文从高中物理出发，探讨了核心素养，并针对当前的演示实验现状，提出了有效的创新方案，仅供参考。

关键词：物理演示实验;高中阶段;核心素养

在高中阶段的物理教育中，基于核心素养的正确导向，需要学生全面了解基本的科技理论知识，并熟练掌握研究新方法，正确树立起科学的探究思想，并从科学精神出发，逐渐形成与自身终身发展乃至社会发展所需相符的基础品格及能力。在物理教学中，探究演示实验作为一项必修的学习内容，既是一种有效的学习方法，又是促进学生增强学科品质及综合能力的关键性环节之一，还是大力培养高中生内在核心素养的主要途径之一。所以，应从实验教学现状出发，及时更新演示实验理念、进一步改进教学目标，丰富演示内容，并且与时俱进地创新教学手段、模式等。

一、高中物理演示实验当前的教学问题

（一）学生无兴趣

针对高中物理学科，许多学生普遍存在很强烈的畏难情绪，认为高中理科类教学普遍难学。甚至许多学生从初中阶段便开始害怕上物理课，学习物理十分消极懈怠，从而很难打好物理基础，以至于在上高中后无法顺利学好物理知识，尤其是没有学习演示实验的兴趣。而在演示实验中，很多老师也没向学生提供必要的感性材料，迫使学生面对抽象难懂的物理知识，无法充分加以理解并熟练掌握，进而在学习过程中也难以激发出来浓厚的兴趣。此外，在物理教师呆板固定的授课模式下，学生也会渐渐失去原来的实验热情，普遍缺失科学素养及探索实验的意识。在教师不重视的影响下，学生在认知演示实验的意义上，也只是停留在辅助学习物理概念方面，无法正确体会演示实验在训练思维、培养素养上的关键性作用，以至于很难提前兴趣。

（二）缺少充足的实验器材

很多高中阶段的学校没有足量的实验课程经费，在演示实验中，也只好沿用陈旧的物理仪器，进而迫使高中物理老师很难顺利做好演示实验课程教学。此外，由于有些演示实验用途的设备已经过长时间或很多次数的使用，已经损坏了某些部件，但又没有相应的备用设备及时代替。当前，在很多高中学校当中，有关物理实验人员常常是物理学科教师兼任的。但这些老师平时便已经承担着很繁重的教学任务，以至于没有充裕的时间，来详细地检查在演示实验中需要用到的设备。即便已知有些复杂原理的演示实验存在设备问题，这些实验人员也缺少必要的精力及专业技术来及时予以维修。所以，在损坏很多物理演示用途的实验器材以后，只好大量加以闲置，以至于很难做好物理演示学科实验，也即更难发挥出实验应有的作用，来培养学生的整体核心素养了。

（三）演示过程单一化

在当前的高中教学中，还是普遍过于注重升学率，视其为优先教学目的。为了增大升学率，帮助学生在考试中赢得好的分数，很多物理教师普遍均会过于强调理论教学，很少注意到演示实验。加之和学生也很少互动交流，教师一般都是自己来一味地讲解或者演示。在很多演示实验课上，普遍就是教师一个人再说或者解释，很多教师甚至还会直接利用讲解来代替做实验。部分教师还太过依靠多媒体专业模拟技术，针对演示实验，并不引导学生自主操作，而仅仅向他们播放多媒体实验视频或课件，通过虚拟实验室完全代替了演示实验课程教学。在虚拟实验中，虽然很强调细节，并且深入浅出，可以有所帮助学生学习物理课程，但是却太过理想化，难以产生真实感。所以，这样培养学生，定会影响他们提升自己的核心素养，更别说增强创新能力。这么一来，知识学习效果就势必不甚理想，自然整体教学成效也不好。

二、创新演示实验培养核心素养

（一）创新演示实验增强学生兴趣

高中在物理教学中，应顺应素质教育的要求，及时创新实验思想观念。而相应的管理者也应从实验课程设置、教师调配、经费投入等出发，周全考量演示实验当中的需要，以促进物理老师创新课程演示实验。同时，高中教师在上物理课时，还要应注意学生的课堂主体性、健康成长，充分重视演示实验，并及时予以创新，注意灵活变换教学方法。所以物理教师必须全方位地深入分析授课课本内容，并从教学实际出发，认真研究激发学生兴趣的办法，再创新研发令学生更愿意接受的直观性演示新实验。例如：通过研发“摩擦力方向”的探究实验，如图1的左右图，分别是老师演示、学生照着操作：先朝上放平手背，再沿手背滑动毛刷。然后，在老师的引导下，学生纷纷兴趣盎然地观察毛刷朝前方倾斜的现象，以更深刻地理解摩擦力知识，形成相应的核心素养。

（二）创新展开生活化演示实验

在学生的高中群体生活中，常常会废弃大量的材料，而这些材料常常可以用作无条件学校演示实验当中的基础原材料。例如：当学生喝饮料后，一般会丢弃掉易拉罐。其实这些易拉罐，是可以用做演示实验：导体静电平衡电荷的器材。其实在该演示实验中，常用的原材料实际上是法拉第圆筒，但通常高中是无法找到该原材料的。所以，物理教师便可以自主加工实验用材，也即先刮下易拉罐外面的油漆，并倒立好易拉罐，再直接向验电器之粘贴，进而组装成为一个简易的法拉第圆筒。这么一来，虽然实验效果不及真正的法拉第圆筒，但是在演示过程当中，学生還是可以收获颇丰。又如，在学校庆典以后，常常会留下很多废气球，也能用作演示实验的必要原材料。物理教师先可以充满气球，并控制一个大一些，另一个小一些。然后，联结上两个气球下面的嘴，再及时放手。这时，学生便可以发现大气球更大，但小气球却更小。就此教师便可告知学生，其中隐含的原理就是：在大气球内，存在较小的压强，而在小气球内，却存在较大的压强。因此在小气球中存在的气体便会直接压入大气球内，这样小气球便会更小，而相应的大气球就会更大了。实际上，在学生的生活中，还存在很多有用的资源。例如：在演示“洛伦兹力”的实验中，老师便可以将无外壳的旧式电子管电视（见图2），用于实验教学，引导学生观看自己演示上下左右调节电视播放图像等的过程，以分析洛伦兹力与电视的关系，进而学生便可以更轻松地学习有关物理知识，联系生活深入体会演示实验，并热爱学习探究物理实验知识。

（三）科学借助多媒体创新演示实验

在当前的高中阶段物理教学之中，科学合理地借助多媒体，便可以辅助现阶段的高中学校开展逼真模拟演示实验教学。在适当缩小或放大的实验场景内，向学生形象具体地呈现出生动的演示过程，辅助学生深化理解实验，并积极地展开学习探究，进而有更多的精力来学习物理，以进一步活跃思维、增强求知欲。因此，通过紧密结合演示实验课程创新教学和多媒体，有助于学生增强核心素养。在多媒体的帮助下，可以很灵活地放大物体，进而引导学生进一步准确地有效观察整个实验过程步骤。此外，还可以在感官、色彩等的有利刺激下，有效促进学生认真学习物理，进而及时地摆脱以往枯燥乏味的理论说教和单一化的演示。例如：在与“认识静电”有关的演示实验中，如果物理教师总是单一化地讲授、分析理论知识，学生是很难在脑海当中，设想静电现象。所以，物理教师便可以考虑借助多媒体技术，来辅助创新演示实验。在多媒体课件中，可创新“接触起电”实验，并适当放大整个实验过程中的各个画面。这样教师便可以基于Flash、视频等，来研制出演示实验专业软件，并向里面的每张图片上，均辅以必要的文字性说明，进而进一步具体化原本抽象难懂的演示实验。这么一来，便可以精细化分析、全面解读每张图片，并以此为基础来启迪学生热烈探究、讨论课本当中的有关内容。例如：如图3所示在接触起电中，观察金属小球从靠近、接触B球面的过程中，电荷的变化过程，便能在认真观察、深入思考的过程当中，在自己的脑海中，充分明确物理上的基础概念，更深入地认识、探究、理解物理課程理论知识。在以上创新措施的基础上，在演示实验课上，灵活运用、有机融合多媒体技术，便可以帮助学生进一步立体化学习物理学基础概念，进而更深刻地探讨、理解基本的实验内容。由此可见，通过科学的借助多媒体专业技术，有助于学生及时摆脱传统单一化演示实施实验过程的情况，弥补教学中看不到细节的缺陷，从而获得良好的核心素养及深入探究能力。

结束语

在高中物理中，有关演示实验的环节至关重要。针对学生的学习现状，通过创新演示实验，除了有助于物理老师进一步增强教学的整体实践应用性能外，还有助于培养广大学生的实践探究与创新能力，以有效促进学生逐步提升自己的物理学科基础核心素养，加快物理教学的进一步发展。所以，物理老师应高度重视演示实验的实践创新，及时突破以往落后的演示实验实施模式，根据核心素养的基础要素，来精心创新设计有关演示实验，并全方位渗透基本的核心素养思想观念，引导学生从演示实验上，逐步掌握理论知识、提升科学素养、体会物理之魅力，并获得有助于适应社会、促进个人发展的关键性核心素养，从而健康快乐地发展。

参考文献

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