核心素养视域下高中物理实验课堂构建探究

郑益霞

摘要：随着课程改革的不断推进，“培养学生学科素养”成为教师的主要任务，这是促进学生全面发展的关键因素.若想有效促进学生全面发展，那么教师需要将课堂打造成以学生为主体“群言堂”，以此促进学生自主探究新知识.高中物理是一门科学性学科，其里面涉及许多有趣的实验.因此，“实验教学”是高中物理课堂的重要组成部分.然而由于种种外界因素的影响，高中物理教师往往不太重视课堂中的“实验教学”，导致大多数学生很难有效理解所学知识的本质.这样的话，学生自然无法有效形成出色的“物理核心素养”.本文围绕高中物理教学活动展开讨论，探讨构建高中物理实验课堂的意义及策略.

关键词：核心素养;高中物理;实验课堂;构建

中图分类号：G632文献标识码：A文章编号：1008-0333（2022）21-0076-03

物理是一门以实验为基础的科学性学科，所以教师要意识到“实验教学”在物理课堂中的重要性.在教学过程中结合各种物理实验，可以有效激发学生的学习兴趣，并且将抽象的知识点变得生动、形象，以此增强课堂教学效果.同时，“实验教学”还可以促进学生自主探究、合作交流，以此体现他们在课堂中的主体地位.由此可见，以学生为主体构建“物理实验课堂”，可以有效提高教学效率及质量.

1构建高中物理实验课堂的意义

很多学校对于实验教学没有明确的教学规划，为了不影响教学进度，同时只为完成教学任务，采取淡化实际操作，不少教师在实际教学当中通过播放视频或动画来代替实验教学，少数教师对实验探究过程一带而过，只注重讲解书本上的理论知识，学生的实践探究等能力没有得到锻炼.除此之外，许多学生认为实验课是一节放松课.大多数学生虽然对物理实验比较感兴趣，但他们往往不敢主动参与实验探究，这显然不利于提升动手操作、探究、获取和处理数据的能力.这跟教师的实验教学方法单一不无关联，例如分组实验中，一般情况下教师总要花近一半时间来讲解实验目的、原理等知识，而个别教师提前告知学生实验该如何一步一步操作，会得出怎样的结果，然后让学生按部就班去完成实验，整个实验过程学生没有丝毫自主思考与探究的空间，往往得到几个数据就算完成实验，实验教学收效甚微;无论实验所得的数据误差有多大，教师都可解释为实验必然存在误差，在误差允许的范围内.长此以往，学生只会机械模仿，不知缘由，对实验数据没有反思，使学生丧失质疑能力.此外，教学中还出现教师将实验当作一种题型，将问题情境建立在假设之上，以做题代替做实验，此类重视练习而忽视学生实践的现象也较为严重.在素质教育的背景下，以上种种现象都不可取，教师需要将“培养学生物理核心素养”当作教学的出发点，以此令学生的物理水平及实践操作等能力得到提升.因此，在高中物理课堂中组织好实验教学非常关键，这是促进学生形成出色物理核心素养的关键因素.结合相应的物理实验展开教学，可以有效活跃课堂氛围.同时，“实验教学”可以令理论知识形象化、生动化，这有利于帮助学生降低学习难度，以此增强课堂教学效果.由此可见，“实验教学”是提高教学质量与效率的关键教学手段.

2构建高中物理实验课堂的策略

2.1落实准备工作，设计合适学习目标

任何教学活动都是围绕教学目标、计划展开，物理实验教学同样如此.若想令实验教学顺利落实并且取得良好效果，那么教师首先需要做好准备工作，设计与实验内容相符的目标.在核心素养视域下，教师不能只关注基本的知识与技能目标，而且还要设计科学思维、科学态度与责任等方面的目标.学生达到了预设的学习目标之后，物理观念、科学探究能力才能得到提升，这才符合物理实验教学的目的.

以必修一第二章第1节“探究小车速度随时间变化的规律”为例，在正式教学之前，教师需要精心研究本课内容，并且以此为基础设计学习目标.首先，实验中需要通过测量纸带上的计数点来计算小车的瞬时速度，这在第一章第3节的实验“测量纸带的平均速度和瞬时速度”中已经作为重点让学生练习过，故在此实验中可直接作为一项技能来用，不是本实验的教学重点和目标.本实验的重点在“数据分析”部分，要求学生能用速度-时间图像描述实验数据，而且图像法又是高中物理中分析物理问题的重要的数学方法之一.所以，本实验教学的目标是让学生掌握速度-时间图像的画法，并且可以用简练语言描述图像.同时本实验是第一次要求学生根据实验数据作拟合曲线，因此，在数据分析时，可以先引导学生分析表格中的数据，在学生无法得出结论的情况下，让学生尝试用速度-时间图像来研究，并在学生描点完成后，让其思考怎样做能使得到的曲线更符合实际规律.可见，本节课的“过程与方法目标”是灵活运用物理图像描述实验数据，展示规律;结合猜测、探究，进而发现其中的物理规律.最后，教師还要明确“情感与价值观目标”——引导学生形成主动思考、探究的学习习惯.确定本课时的学习目标之后，教师便可以围绕这些目标展开实验教学，以此提升学生的物理探究能力，并且令他们逐步形成科学的学习态度.学生形成正确、科学的学习态度，物理水平得到提升之后，他们才能形成出色的物理核心素养.

2.2促进合作探究，实施实验教学的关键

物理实验教学可以将抽象知识点形象化，这有利于提高教学效率，“小组合作探究”是构建高效课堂的重要教学手段.因此，教师在实施实验教学过程中要注重促进学生之间的合作探究，以此让他们在共同交流的过程中解决学习问题、完成物理实验.借此方式，课堂氛围会变得更加活跃，学生的合作探究等学习能力可以得到锻炼.由此可见，在高中物理实验教学的过程中，灵活运用“小组合作学习模式”非常重要，这是保证实验教学顺利推进并且取得良好效果的关键因素.

在教学必修一第2章第1节“探究小车速度随时间变化的规律”时，教师首先需要明确本次实验教学的任务：通过实验数据画出V-t图像，随后以此为基础总结小车速度随时间变化的规律.在正式实验之前，教师结合学生的物理水平等因素进行分组，分配好学习小组之后，教师便可以设计“合作学习任务”——回顾如何根据纸带上面的点去测量小车的速度以及其中涉及到的物理原理是什么？如何记录数据，需要设计怎样的表格？布置完任务之后，教师便可以组织学生正式开始实验.在此之前，教师要仔细观看每个学习小组的表现.如果某位学生不主动参与小组的实验探究活动，那么教师要及时引导这位学生改变学习态度，以此令他自觉参与小组的实验探究活动;实验数据收集完后，请学生小组讨论如何处理数据以更好发现小车运动的规律？学生通过对表格中初步分析发现不太容易发现规律，这时引导学生画速度-时间图像，从图像中发现规律.如果有小组不会使用v-t图像进行实验数据分析，教师要在一旁及时指点引导，以此帮助这个学习小组成功完成任务.通过画速度-时间图像可以形象地看出规律——是一条倾斜的直线.学生通过合作探究不仅锻炼了学生的合作精神，也让学生切实体会了图像法在分析数据找规律过程发挥着独特的作用，这样的探究式实践过程的教学效果要比教师讲授要好很多.

总而言之，教师要做好实验教学中的引领组织工作，以此令“合作学习模式”顺利融入至实验活动中，这才有利于锻炼學生的各项学习能力，进而令他们逐步形成出色的物理核心素养.

2.3结合信息技术，直观展示课本实验

高中物理实验有多种类型，并不是所有实验都适合在课堂中展示.同时，教师也不是可以将所有实验都准确无误地向学生演示出来.因此，教师可以结合信息技术进行实验教学，用多媒体平台演示相对抽象的物理实验，将它们直观地展现在学生面前.借此方式有利于帮助学生降低理解难度，以此令实验教学顺利落实.由此可见，在实验教学中灵活运用信息技术非常重要，这是攻破某些抽象实验的有效手段.

以必修三第13章“电磁感应现象及其应用”为例，“电磁感应现象”属于微观层次的实验.如果教师在课堂中结合相应器材完成该实验，那么学生很难有效理解产生感应电流的条件——闭合回路的磁通量发生变化.其中，直观地展示磁通量就可以借助现代信息技术来实现.因此，教师可以在实验教学中结合相应的视频片段、PPT课件，通过多媒体平台展示各种“电磁感应现象”中闭合回路磁通量的变化，将电磁感应现象的原理形象地展现在学生面前.最后，教师引导学生总结产生感应电流的条件——闭合回路的磁通量发生变化.除此之外，教师在介绍“电荷守恒定律”“摩擦生电现象”等内容时，同样可以结合信息技术展开教学，以此将相对抽象、模糊的物理现象变得形象、直观，学生才能有效掌握这些知识点.

2.4引导学生反思，增强实验教学效果

“实验教学”以学生为主体，教师是引领者、组织者.学生的实验水平以及认知能力有限，所以在实验过程中往往会出现各种问题.因此，教师在结束实验之后要及时引导学生反思总结，以此找出实验过程中的不足之处.随后，教师要充分发挥自身的“引领组织作用”，帮助学生完善不足之处，以此令他们逐步提升实验能力、物理水平.由此可见，“总结反思”是物理实验教学不可或缺的一部分.

在高中物理课堂中组织实验教学，可以有效促进学生自主探究、合作交流，这是形成物理核心素养的关键因素.为了有效增强实验教学的效果，教师要灵活运用信息技术，并且及时组织学生总结反思实验步骤.总而言之，教师要明确学生在课堂中的地位，然后围绕学生展开教学，这才有利于推动实验教学并且取得良好效果.

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[责任编辑：李璟]