基于核心素养的高中物理实验教学探究

肖敏 孙丹

基于核心素养的高中物理实验教学，教师可以通过实验教学中，实验目标的设定、学生自主实验能力的培养、教师评价总结的发现等几大教学模式展开教学探究。由此，通过物理实验的探究，帮助学生提升学科素养，使学生在实验中了解目标对于学习的重要性，并通过实践能力的提升、观察总结能力的培养，展现基于核心素养的实验教学成效，进而培养合格的物理人才。

一、高中物理实验教學目标引导

高中物理实验教学过程中，教师应引导学生注重实验目标的设定，使学生养成学习过程中设定目标的习惯，以此培养学生良好的目标意识，提升学生物理核心素养。同时，学生通过教师的引导，首先关注实验的目标，并在这个过程中了解实验的目的以及意义，为树立目标意识奠定坚实基础。因此，高中物理教师可以依据实验问题的目标管理与引导，有效地提升学生高中物理实验风向标的管理。

例如，在人教版高中物理《探究加速度与力、质量的关系》实验中，教师就可以在确定实验目标后，引导学生进入探究，在探究之前首先对目标进行管理，掌握“加速度与力、质量的关系”探究实验的目的。学生通过教师的引导，有效地进入到实验中，并针对目标进行细致分析，以此得出目标“理解物体运动的状态变化，并通过观察得知物体运动快慢，也就是加速度，加速度大小与力有关，也与质量有关”。同时，还可以通过这个实验达成探究加速度与力和质量的定量关系，掌握研究三个物理量之间的关系，并用控制变量的方法实现这个目的。使学生在动手实践过程中，掌握实验原理、有效处理实验数据，继而得出实验的结论，以此使学生可以在实验中，学会分析实验中的数据表格，寻求物理规律。并能够通过这样的实验目标认知，有效地了解实验动态发展，达成整体性的有效实验目标，培养学生目标管理能力，提升高中物理学科中学生的目标管理核心能力，以此展示出学生良好的物理实验素养，助力学生在高中阶段物理实验能力提升的目标。

在开展实际教学活动时，高中物理教师就可以这样来安排实验活动。首先，教师要先引导学生设计实验，剖析实验探究思路，为顺利利用实验探究学科知识奠定基础。针对“探究加速度与力、质量的关系”这一个物理实验，教师可以这样对学生进行提问，帮助学生明确实验目的、确立实现目标：“同学们，我们要通过实验来探究加速度与力和质量之间的关系。但在同一次实验之中，我们能够同时得到三者的关系吗？”通过设置以上提问，学生将会明确实验的方向，并设置多组实验，分别探究“加速度与力”“加速度与质量”之间的关系。然后，教师再继续对学生进行引导，帮助学生确立实验方法：“同学们，我们在分别探求这两个物理量之间关系的过程中，需要另一个物理量处于什么样的状态，才能保证实验结果可靠呢？”经过层层引导，学生不仅会确定清晰的实验思路，获得准确的实验方法，更会在此基础上进行更深层次地思考。比如，当教师提问学生：“如何改变拉力的大小？”“如何改变质量的大小？”“如何判断小车的加速度？”等问题时，学生就会进行深度思考，进一步完善实验步骤。通过问答的方式来设置实验目标，将能够引导学生进一步明确实验目的，规范实验方向。另外，在开展物理实验教学过程中，教师还可以引导学生通过学习，自主设立实验目标的方式，逐步提高学生的自主学习能力与实验探究能力，培养学生的核心素养。

二、高中物理实验动手实践能力

高中物理实验动手实践能力的培养，是学生物理思维能力探索与培养的关键，教师可以通过积极组织学生展开有效的实验探究，引导学生带着疑问进行实验，并通过自己的实践操作，展示独立解决问题能力，提高物理综合素养。同时，教师作为指导者，应在学生实际体验中，注重以实验内容为核心，发散学生的实验思维，使学生可以在教师指引下，有效完成实践操作体验，展示物理实验综合核心素养。并在这样的实验体验过程中，可以指导学生以小组为单位，展开实验活动，相互合作，以培养学生的团队创新意识。

例如，在人教版高中物理《探究平抛运动的特点》实验时，在了解实验目标的基础上，教师就可以针对实验内容进行了解，并在教师指导下，以合作小组实验模式进入实验体验中。通过实验了解什么是抛体运动与平抛运动，了解运动的条件与特点，并在实践体验中，思考实验问题，了解“化曲为直到运动分解到等效替代”实验思路，掌握平抛实验中可以分解为水平方向分运动与竖直方向分运动，并了解这两种实验的分别是什么样的运动。同时，通过以小组为单位的合作实验，了解什么情况下是匀速直线运动，什么情况下是自由落体运动。基于此，针对这个实验，学生可以在教师指导后，以小组合作实验的模式，有效地进入到实验中，通过物理器材的准备、物理实验步骤的分析、物理原理的探究、实验结论的得出、实验数据的汇总，展示实验在学生实践探究中的成效，培养学生高中物理综合实验能力，达成高中物理实验中核心素养培养目标。

在开展实际教学活动时，教师可以这样来对学生进行引导与教学，培养学生的动手和实践能力，让学生在实验操作之中获得物理知识、提升学科素养。以《研究平抛运动运动的特点》这一单元实验探究作为案例，教师可以让学生以小组合作的方式，进行共同实验探究，将“曲线运动”与“直线运动”两部分物理知识建立起联系。比如，教师可以这样来对学生进行引导：“我们所有的同学分为三个小组，A小组同学进行‘平抛运动实验操作，将物体从水平面，以不同的水平速度抛下。而B组的同学进行‘自由落体运动实验操作，将与 A组完全相同的物体从水平面，从静止状态抛下。而C组的同学虽然并不是直接进行实验操作，但大家对于实验同样重要——C组的同学观察A、B两组同学的实验状况，记录下实验数据。”通过设置以上实验任务，全班同学将会有秩序、分工明确地开展实验操作，共同探究实验结果。另外，高中物理教师在开展实验教学时，不仅要培养每一位学生的实验操作能力，让学生亲自动手进行实验，同时，也要培养学生的多方面能力。比如，学生在进行实验操作之前，教师可以先对学生进行“实验示范”，将所要开展的实验探究进行展现，并故意设置常见的错误，考验学生是否能够及时发现并改正。以“连接电路”这一个实验操作步骤为例，教师在为学生进行实验操作示范时，可以故意将串联电路中的“滑动变阻器”设置为“最小阻值”，观察学生是否能够及时发现。通过设置多样化实验教学环节，教师将能够有效培养学生实验操作能力，提高学生物理核心素养。

三、高中物理实验教学评价总结

高中物理实验教学的评价总结，基于学生实验素养培养至关重要，学生通过教师的总结评价，可以明确自己在实验中具体表现，以及实验过程中针对实验目标、实验准备、实验过程、实验结论、实验概括等一系列实验过程是否正确。因此，高中物理教师可以在教学过程中，根据学生的具体表现，进行有效地实验总结，在总结评价过程中，可以通过分组评价的模式展开，加强学生团队实验意识，凝聚团队士气，提升学生的合作学习能力。

例如，教师可以在总结中，具体概括出每个小组的实验表现，如第一小组在实验的过程中，对于实验器材的准备环节表现得非常细致，并将实验器材进行全面的检查，在检查中发现实验器具有出现问题的情况，这就是科学实验必备的细致精神。第二小组的同学们在实验的过程中，分工明确，有的同学负责准备实验器材，有的同学负责问题的罗列，还有的同学负责实验的操作、记录，这是很优质的合作实验模式，大家应学习他们小组的科学、合作实验分工。第三小组也有值得表扬的地方，他们将实验过程中出现的问题详细地记录了下来，并在实验过程中，每个小组成员都能积极参与到讨论，这也是值得大家学习的。教师通过这样的评价总结，培养学生实验活动参与积极性，提升实验自信心，掌握有效的实验操作技巧，为综合实验能力的提升奠定坚实有效的基础，展示评价与总结在实验教学中的有效性。

另外，高中物理教师还可以设置丰富的实验操作活动，以更加具有生动性、激励性的方式，调动学生学习兴趣，引导学生积极提升实验操作能力。比如，教师可以在班级范围内设计“实验操作比赛”，让学生通过自主思考、实验设计以及实验操作等一系列的物理活动，来深度思考物理问题、解决物理问题，获得全面发展。比如，针对“电阻的测量”这一实验操作，教师就可以带领学生以“实验比赛”的方式，来进行探究与学习。在开展实际教学活动时，教师可以这样对学生进行引导：“同学们，大家都知道电阻的计算公式，那么大家会不会通过实验来测量电阻呢？我们可以通过哪些方法来测量电阻呢？通过哪种方式测量电阻，所得到的数据更加准确呢？接下来，大家可以进行自由组队，选择一个队友，也可以‘单枪匹马参与比赛，大家进行一个小比拼，看看谁测量出的电阻数值更加准确！”通过设置以上实验操作活动，学生将会以比赛的形式参与其中，并分別进行“内接法”“外接法”这两种实验操作，在此基础上进行深度思考，探究物理知识。而教师则可以对学生进行“比赛评价”，以更加具有生动性的方式对学生提出建议、进行指正，帮助学生不断提升实验操作能力，培养物理思维，提高学科素养，实现全面发展与进步。作为高中物理学科的教师，应注重实验总结过程，并进行以激励为目标的实验评价，激发出学生的实验探究兴趣，使学生掌握合理、科学、有效的高中实验方法，提升综合实验技能，呈现实验素养。

基于核心素养的高中物理实验教学，是高中阶段物理教学的重要内容。因此，作为物理学科教师，可以针对有效地实验教学过程，进行教学模式的创新，通过对学生实验目标的引导、实验过程的实践体验、教师在实验后的评价总结，达成有效的实验素养培养目标的同时，提升学生综合实验能力以及物理学科学习能力，展示核心素养教学理念下学科教学成效，培养出时代需要物理科学的接班人。