如何在实验教学中提升高中物理核心素养*

郑 珍

(福建省漳州第一中学 福建 漳州 363000)

高中物理作为高中学习阶段重要的科目之一，同时在学生的高考过程中占有重要的比例，由此可见高中物理教学的重要性。物理学科的核心素养不仅包括对学生物理观念、实验探究方面，而且还包括学生的科学态度、责任以及科学思维。教师在教学过程中通过对以往教学方式的改革，充分重视实验教学在课堂中的应用很好地尊重了学生的主体地位，同样学生的动手操作能力和物理学习兴趣能够有效提升，为高效课堂的建立奠定了基础。对此，本文有以下几种看法。

1.物理实验教学对提高学生核心素养的意义

同学们在高中阶段所接触到的物理是对于初中物理学习的知识进行的必要拓展延伸，能够让同学们看到更为奇妙、更为神秘的物理大千世界，对于学生物理学习能力的发展，以及对于事物发展规律的探索兴趣的激发都有非常重要的作用。长久以来，都是你们以实验为基础的学科，必要的物理实验在课堂教学中的融合，不仅能够让同学们更加深刻的了解物理知识的呈现过程，同时也能让同学们掌握一种透过现象看本质的探究能力，教师进行有计划的物理实验的设计更是可以让同学们在以往的照本宣科的课堂讲解模式当中寻找出教学的创新和物理研究的亮点，这对于同学们来讲是非常有吸引力的，同时也是进行物理教学改革、课堂教学模式创新的一个重要途径。每一位物理教师都应该对实验教学在课堂上所发挥的对学生核心素养提高的重要意义有深刻的认识。

1.1 物理实验教学有利于提高学生的学习积极性。高中阶段的学生往往面临着高考等各方面的压力，在此环境下学生的学习氛围是较为压抑的。教师在物理教学过程中利用实验的方式能改善学生的学习方式，促使学生以积极的心态面对学习中的问题。并且在高中物理实验过程中，学生通过实验操作，能够很好地展现出学生本身物理基础知识的形成和发展。在实验操作过程中，锻炼自己的动手操作能力以及对物理知识的理解能力，学生的物理视野得到了很好的发散，从而间接性地提高了学生的物理水平和物理素养。其次，教师通过为学生创设具有趣味性的实验来激发学生对物理知识的学习兴趣，在兴趣的引导下，学生能够更加自主地进行物理实验教学内容的探究。因此，物理教师在设计物理实验内容时，可以根据学生的物理水平、兴趣爱好以及操作能力等方面来进行相关实验，让学生可以在轻松愉快的氛围下进行物理知识的学习，从而帮助学生更轻松、简单地完成物理的相关实验，提高学生对于物理实验的学习兴趣。学生的物理实验兴趣还能够拓展学生的物理思维，使他们在遇到物理困难时能够想到更多的解决方法，从而有效提高物理实验的完成效率，使得教师的物理实验课堂教学效率能够在课堂中得到很好的提高。由此可见，在高中物理教学中利用实验教学的方式对学生的物理学习兴趣培养以及物理概念等知识点的理解都有着一定程度的帮助，能够使得学生更加积极主动地参与到物理实验学习之中。[1]

1.2 物理实验教学有利于提高学生的物理综合素养。随着社会的不断发展，社会对人才的要求也越来越高，因此培养学生以合作精神为主的素养也显得尤为重要，学生之间的交流合作能够很好地促进团队精神的形成，同时还能改善学生的学习环境和学习氛围。另外，教师要充分重视实验教学对学生物理核心素养的重要性，充分利用实验教学的优点来提高学生的学习积极性，让学生在学习中能够更加自主地加入高中物理实验学习中，从而更好地提高学生的动手能力和思考能力。实验教学的重点为“合作”，学生在面对高中物理这门抽象性和思考性较强的学科，仅凭借一个人的力量来完成一项物理实验是难度较大的，通过小组合作的方式学生能够更好地完成物理实验，并且还能掌握实验的原理，提高学生的动手操作能力和学习能力。利用物理实验进行教学，能够将一些物理知识点以更加形象的方式展现出来，而物理实验并非是动手操作，教师可以利用信息技术等手段来引导学生对相关实验进行观察，通过观看实验为学生的操作奠定良好的基础，让学生在真正的实验中有一个基本的目标，从而促进学生的学习。利用物理实验教学学生的主体作业能很好地发挥出来，同时学生的创新性物理思维也能够在实验教学中得到更好的发展，以此促进了学生的核心素养发展。

2.物理实验教学提高学生核心素养相关策略

2.1 创设实验问题情境，促进学生自主思考。在高中物理实验教学过程中，教师可以通过创设实验之前的问题情境来促进学生的自主思考。所谓实验问题情境是指教师通过问题提问的方式为来帮助学生了解一些与实验相关的内容，从而使得学生的实验学习和操作能够得到高效地开展。[2]

例如，在“用打点计时器测速度”的实验教学过程中，教师可以通过为学生创设问题情境来促进学生的自主思考。在实验开始之前，教师可以提出类似于“同学们是否知道打点计时器分为哪两种呢？这两种计时器有何区别？”的问题来引发学生的思考。之后，教师便为学生对这两种打点计时器的使用方式进行展示。在展示之前，教师先列举出几个问题来引导学生自主思考。如，怎样根据纸带上的点迹来计算纸带的平均速度？如果纸带上的点迹分布不均匀，那么点迹秘密集的地方表示运动的速度较大还是较小呢？教师通过两个问题来诱发学生对于实验的思考，让学生带着问题去进行实验。其次，教师为学生介绍一些实验所用的器材以及注意事项，借此保障学生的实验可以安全顺利地进行。利用此种教学方式不仅为学生营造了问题相关情境，同时还能提高学生的思考能力，有助于学生物理核心素养的提升。

2.2 利用信息技术教学，创新实验教学方法。虽然国家对教育的投资力度很大，但是也有一些学校中教学资源并非十分丰富，让每一名学生都亲自进行物理的实验是不现实的，因此，教师就需要对教学的方法进行创新。随着信息技术的不断发展和应用，在进行物理实验教学时将信息技术与课堂教学相结合是当前教育的发展趋势，越来越多的教师开始重视这一方面的教学，物理教师就可以通过信息技术来开展物理的实验教学，借此来激发学生的物理实验兴趣。

例如，在“探究小车速度随时间变化的规律”实验教学中，教师可以借助信息技术的方式来为学生传授其中所包含的知识点。在课堂一开始，教师将这个实验的具体步骤从头到尾的以微课的形式进行展现，让学生通过仔细观察实验的每一个步骤，并对这些步骤进行总结，以此来提高学生的理解能力。首先，通过视频学生能够看到实验的器材包括带有滑轮的长木板、钩码、小车、打点计时器、细绳以及纸带。实验的第一步则是用钩码挂住小车，并将打点计时器和纸带的位置摆放正确。其次便是启动打点计时器，放开小车，让小车拖着纸带运动，打点计时器在纸带上留下一行小点，随即关闭电源。但是为了保证数据的准确性是需要对其进行多次测量和记录的。最后，教师引导学生记录实验中所包含的结果计算方法和技巧等。利用信息技术进行实验教学的方式不仅缓解了实验器材不足的情况，同时还使得学生的学习兴趣得到有效提升，从而促进学生对知识的理解和掌握。

2.3 采取分层实验教学，提高学生实验自信。由于高中学生对于物理的学习基础以及学习能力大不相同，教师在物理实验的教学过程中若只是注重授课进度而忽略学生的能力培养则很可能导致学生对物理学习产生厌烦的情绪。分层实验教学的方式是指教师通过将实验内容以由简到难、由浅入深的方式进行讲解，从而更好地提高学生的物理学习自信心。

例如，在“探究加速度与力、质量的关系”的实验教学过程中，教师可以采取分层实验教学的方式来进行探究。首先，教师以生活中的实例来吸引学生的学习兴趣。教师列举出：一般小汽车从静止状态加速到100km/h，只需要十几秒的时间，而满载的火车就相对慢很多，同学们说这是为什么呢？其次，教师先为学生设计加速度与力的关系的实验。教师为学生展示出实验的基本思路，即保持物体的质量不变，测量物体在不同的力的作用下的加速度，从而分析加速度与力之间的关系，并设置以a为纵坐标，F为横坐标的坐标系对其进行多次操作下的记录。在此之后，教师为学生设置加速度与质量的关系实验，并为学生介绍实验的基本思路，即，保持物体所受的力相同，测量不同质量的物体在该力作用下的加速度，从而分析加速度与质量的关系，并设计m，a的坐标系，观察两者之间的关系。最后，在教师的引导之下来鼓励学生自己进行实验的操作，在此过程中，教师可以为学生制定实验方案时的两个问题，第一个问题为怎样测量比较物体的加速度？第二个问题为怎样提供并测量物体所受的恒力。利用分层实验的教学方式使得班级中的每一位学生都能从中学到一些知识，提高了学生的学习自信心，促进了学生物理核心素养的发展。

2.4 通过小组合作实验，提高学生操作能力。实验教学的最终目的是为了提高学生的综合素养，帮助学生更好的掌握相关的物理专业知识。物理只是一般具有较强的逻辑性和思考性，在教师的教学过程中仅仅凭借一个人的力量是难以完成一个难度较大的实验。在此背景下，教师通过分组合作的方式来引导学生进行实验操作，从而更好地提高学生的实践能力。

例如，在“测量电池的电动势和内阻”的实验教学过程中，教师可以采取小组分工合作的方式来为学生讲解相关的知识。首先，教师应将班级中的学生等分为几个小组，并且每个小组都挑选出一位物理成绩较好且学习操作能力较强的学生来担任组长，组长在此过程中起到监督和管理的作用。其次，在教师为学生介绍本实验的原理之后再由教师引导学生以小组为单位开展实验的学习，并由组长对学生的工作进行安排。小组中的A同学负责利用较粗的铜丝和铁丝并相隔几毫米插入一个苹果当中，通过改变插入的深度来观察电池电阻的大小。由小组中的B同学对电阻的大小进行记录，将闭合开关后直流电压等数据绘制成表格的形式进行展示。小组中的C同学则负责对实验现象的解释。利用此种教学方式使得小组中的每一个学生都有自己的任务做，从而更好地锻炼了学生的实践操作能力，为学生物理核心素养的形成奠定了良好的基础。

总而言之，在高中物理教学过程中，教师要重视实验教学在学生物理知识理解过程中的重要意义，借助实验教学的方式提高学生的综合能力。同时，教师应不断创新实验的教学方式，通过改善以往单一式的教学方式来体现学生的主体地位，从而促使学生更加积极主动地参与到教师的实验活动中来，借此提高学生的物理核心素养和综合能力。