基于核心素养的高中物理实验教学的创新与实践

林朝荣

摘 要：在素质教育的背景下，培养高中学生的物理核心素养已经成为实验教学过程中的重要目标。为了能够有效促进学生多方面能力的培养，就需要教师针对日常的实验教学工作进行创新实践，最大限度培养高中生的核心素养。本文首先针对高中物理核心素养的概念进行阐述;其次分析高中物理实验教学创新的意义，并对其创新原则进行论述;最后提出核心素养下高中物理实验教学创新与实践策略，包括情境创设、自主探究、小组合作、实验辅助，以及德育教育。旨在通过不同的创新教学方式来培养学生的核心素养，促进高中生物理实验学习效果的不断提升。

关键词：核心素养;高中物理;实验教学;创新实践;小组合作

对高中物理实验教学来说，其主要的目的就是为了能够通过实验的方式对高中物理知识进行验证，其次提高学生的物理实验操作能力和思维能力。物理实验属于实践性学习，让学生能够利用动手操作的机会去进行物理知识的探究，教师需要把握住机会，有效促进物理实验教学创新，利用多种方法来进行教学工作的实施，促进学生多种能力的同步提升，有助于学生的高中物理实验学习。那么如何才能够更好地达到创新教学的目的呢？以下是笔者对创新教学的探究和分析，旨在培养学生高中物理核心素养，提高高中物理教学效率。

一、高中物理核心素养概述

物理核心素养指的是教师在日常的物理教学工作中能够帮助学生提高的能力和思想。对高中学生来讲，教师需要让其在物理知识的学习下，可以形成正确的物理观念，让其物理知识得到夯实，为后续的物理学习和研究奠定基础。教师还需要在物理教学课堂中培养学生的科学思维，让学生能够对物质自身所具有的物理属性和内在规律进行认识，从而能够更好地进行相关结论的推理。更加需要在实验教学中提升学生的探究能力，通过对物理问题的猜想、假设、实验操作，以及结果的分析来进行科学研究，达到学习物理的目的。最终，建立科学的态度与责任，实现学生综合素养的全面提升[1]。

二、高中物理实验教学创新的意义

（一）培养学生的核心素养

高中物理实验教学中培养学生核心素养十分关键，为了能够达到此目标，需要教师进行一定的教学创新工作，传统的物理实验教学方法十分单一，主要是针对具体的实验内容进行教学演示，从而能够让学生对实验结果进行分析，证明物理教材结论的正确性。学生虽然在实验中能够得到最后的验证，但是在课堂中的参与却非常少，这样不利于对学生的物理实验素养培养。通过创新教学模式可以让学生成为整个物理实验课堂中的主体，让其亲自参与到物理实验中，实现对学生物理核心素养的全面培养。

（二）有利于夯实基础知识

教师在高中物理实验课堂中进行教学创新工作具有十分重要的作用，可以更好地帮助学生夯实基础知识。在实验探究的过程中，要求学生具有非常扎实的理论作为基础，这样才能够运用自身的物理知识去进行实验探究和结果的分析，若是学生缺乏物理基础，那么也无法进行有效的物理实验分析。通过创新实验教学可以更好地让学生参与物理实验内容的研究，让学生对自己学习过的物理知识进行验证，从而帮助学生对所学物理知识进行深度理解，自如运用，有效促进学生对物理概念的深入理解，为后续的物理学习奠定基础[2]。

（三）有助于培养创新精神

通过高中物理实验教学创新工作的实施可以有效培养学生的创新精神，在实验教学创新的过程中，能够给学生更多的机会进行物理实验的研究与探讨，从学生的兴趣出发进行实验教学设计，注重对学生学习兴趣的激发，从而让学生在实验研究中会获得更多的想法，有助于学生创新思维的形成。除此之外，教师也要对学生的创意进行指导，让学生在物理实验中获得更多的收获，提升学生的成就感，从而使得学生对物理实验学习变得更加积极，对提升物理实验教学质量具有非常重要的作用。

三、高中物理实验教学创新原则

（一）科学性原则

为了能够让高中物理实验创新得到更好的教学效果，教师需要采用科学性的原则来进行实施，从而最大限度实现对学生的物理实验能力的培养。首先，教师在进行实验教学方法的选择时要保证具有科学性。合适的教学方法往往能够让实验教学事半功倍，有效实现对学生物理实验能力的培养。其次，需要为学生准备充足的物理实验器材，这样才能够让学生在实验中具有更多的选择。最后，需要根据学生的情况进行差异化教学，满足教学方法的科学性，实现所有学生实验能力的进步。

（二）主体性原则

在高中物理实验教学创新实践时，教师需要遵循主体性原则来进行教学实施。对实验教学来讲，教师只是整个实验过程中的辅助，而学生才是物理实验探究的主要部分。因此，教师在进行物理实验教学设计时，需要给学生留出更多的时间进行操作和合作探究，这样才能够更好地利用物理实验研究的过程来实现对学生核心素养的培养。教师需要让学生进行不同实验问题的研究与回答，有效帮助学生形成正确的物理观念，同时在实验探究的过程中形成学生的科学思维，有助于培养学生的物理素养。

（三）实践性原则

高中物理实验教学创新需要保证实践性原则，因为物理实验就是通过具体的实践操作来完成对物理知识的探究。教师需要改变传统的物理实验教学观念，不仅要让学生进行物理实验，还要“去其糟粕，取其精华”，摒弃不好的教学环节，将实验课堂中的大部分时间交给学生，这样才能够在具体的实践环节中来实现学生对物理知识的研究，促进学生核心素养的提升[3]。

四、核心素养下高中物理实验教学创新与实践策略

（一）情境创设，激发学生科学思维

在高中物理实验教学工作中，为了能够更好地激发学生对物理实验探究的兴趣，教师可以通过情境创设的方法来激发学生的科学性思维，让学生对物理实验研究变得更加積极，提高实验操作效率，获得更好的教学结果。

比如：在实验“探究合力方法”时，教师需要针对具体的实验内容进行趣味性元素的挖掘，从而实现情境创设。因为此实验是关于合力的研究，在日常的生活中有很多合力的例子，比如拔河比赛，两队各向后给绳子一个拉力，当两队僵持不下时，说明这两个力的合力为0。通过这样的情境来进行实验课堂引入，给学生带来合力探究的动力。之后教师为学生准备好橡皮条、木板、刻度尺、弹簧测力计等物理实验器材，从而能够更好地通过实践操作，来探究合力与分力之间是否能够满足平行四边形法则。教师可以通过图钉来对橡皮条的一端固定，然后利用两个弹簧测力计进行不同方向的拉伸，并且需要将橡皮条的另一个端点拉到点O处，利用记号笔进行拉力方向的绘画，同时还需要对弹簧测力计上面的值进行记录。

通过力的大小和方向的探究，学生继续对其进行平行四边形的绘制，连接平行四边形对角线，然后使用一个弹簧测力计再次将橡皮条一端拉到O点，并且读弹簧测力计示数，在误差允许的范围内能够进行物理知识的印证。

（二）自主探究，培养学生思考能力

在高中物理实验教学中，教师需要对学生的自主探究能力进行培养。学生的思考能力对物理实验研究工作十分重要，只有学生具备独立思考能力，才能够在日常的物理实验研究中不断创新。比如，在进行高中物理实验“验证牛顿第一定律”时，教师可以通过实验教学环节的设计来培养学生的自主探究能力。为了能够让学生更好地进行思考，教师需要让每个人进行单独实验操作，教师不会对其进行指导，学生可以通过对教材进行阅读，或通过网络进行资料的查找，独立完成实验。然后教师对学生的实验结果进行检查，也可以对学生提出问题，从而查看学生是否对整个实验具有深入理解，有效实现对学生思考能力的培养[4]。

（三）小组合作，提升学生探究能力

小组合作模式是高中物理实验教学中的重要方法，教师可以对学生进行分组，通过小组实验的方式进行物理实验探究。这样的创新教学方法能够更好地让学生之间进行合作，可以发挥每个人的优势。在遇到不懂的物理实验问题时，学生可以通过小组内讨论的形式来进行问题的解决，这样可以摆脱学生对教师的依赖，逐渐提升学生的合作学习能力。每个学生都具有自己的优点，通过互补来实现物理知识的完善，让小组的学生之间进行互相学习，从而提升学生的物理学习能力，促进对学生探究能力的培养。若是小组通过研究后还没有解決问题，教师也不要直接告诉学生答案，而是对学生进行引导式教学，引导学生探究方向，促进学生学习和成长。

（四）实验辅助，强化物理观念形成

为了能够在高中物理实验课堂教学中培养学生的物理观念，需要通过实验教学来辅助学生的学习。高中物理属于自然科学的一种，其能够对一些知识进行探究，从而可以对科学知识进行更加全面的认知。学生在进行物理实验的研究时，教师需要对学生的物理观念进行培养，只有具有正确的物理观念，才能够实现对物理知识的全面理解，提升学生的核心素养。

比如，在高中物理“电场线”的学习中，若是高中生无法通过物理学的视角来认识运动、能量等之间的相互作用关系时，那么就无法进行正确的推理。因此，在实验教学中，教师更加需要进行物理知识的重演，让学生能够通过实验进行物理知识认知的辅助，从而加深学生对物理知识的理解，进而形成物理观念。因此，在“电场线”的学习时，需要让学生对电磁学理论进行了解，并且能够确定真空中点电荷所具有的带电量，那么就能够得到场强的分布规律。同时，还应该让学生明白均匀带电平板之间所具有的电场强度，让学生对典型电场的几种情况进行了解，逐渐形成物理观念。之后需要通过物理实验进行电场的模拟，从而能够更好地通过实验来对电场分布情况进行直观显现，帮助学生更好地对电场进行理解，让抽象的物理知识变得具象，利用物理实验来帮助学生形成物理观念，促进学生未来的物理学习和发展。

（五）德育教育，培养科学态度和责任

为了可以在高中为物理实验创新教学中培养学生的科学态度和责任，教师还应该进行德育元素的挖掘，从而实现对学生的核心素养的培养。在物理知识不断发展的过程中，很多物理学家做出了非常重要的贡献，正是因为众多物理学家的努力，现在的物理学研究才会取得这样大的成就，给日常生活带来了翻天覆地的变化。虽然过去物理实验室的条件非常简陋，但是物理学家仍然用他们科学探究的精神不断进行研究和摸索，发现物理知识。教师可以在实验教学中进行物理文化的渗透，让学生学习物理学家的科学研究态度和对社会的责任感，从而有效实现对学生的培养。比如，著名的物理学家卢瑟福，在其提出原子核式模型之前就已经有物理学家提出相关概念，而且已经受到了全世界的认可。在前有物理学权威的情况下，卢瑟福还能够把所有的精力都放在原子研究工作中，能够看出他在具有科学探索精神的同时也充满社会责任感。因此，教师可以鼓励学生向前辈物理学家学习，让他们能够在物理学习和研究的道路上不断前进，对社会负责，对科学负责，从而通过物理研究为社会做出贡献[5]。

（六）合理运用创新实验

通过将理论知识教学与实验操作进行对比，可以看出在实验过程中，能够将抽象化的知识以演示的形式展现，并借助多样化的实验，为学生提供明确引导，使其能够深入、全面地理解物理知识，并顺利完成对物理知识的内化。

为此，在高中物理实验过程中，需要合理地应用新型实验，为物理知识的导入奠定基础，拓展学生的学习思维。教师在引导学生的过程中，应带动学生主动性，使双方能够共同参与实验。通过激发学生学习热情，进一步吸引其他学生对实验进行观察，从而形成活跃、生动的课堂氛围，以此来保障高中物理实验教学课堂的实效性。

例如：在讲解“自由落体”时，可以将一个小球放在讲台上，保障小球抬高高度设置的合理性，并选一个学生，使其能够保持下蹲姿势，将双手放在小球的下方。当小球以自由形式下落时，引导学生分析小球的自由落体时间，在小球下落时，能够及时用手抓住。

教师需要充分利用先进的多媒体设备，借助视频播放的形式，引导学生观察“高空抛物”等教学视频，使学生能够在观察视频内容的情况下，自主对物理实验相关知识加以探究，从而有效调动了学生的积极性和主动性。同时，学生能够借助视频内容，对课本知识予以深入探究，通过相互配合进行实验操作，借助有效实践方法，完成对物理知识的内化，提高高中学生的物理核心素养。

结束语

物理实验教学具有十分重要的价值，对整个高中物理学科而言，实验教学创新可以打破传统的教学模式，运用全新的方法来进行物理实验教学实施，可以促进学生多项能力的提升。在物理实验教学中，教师需要让学生全程参与其中，对整个实验进行学习和思考，并且在实验过程中引导学生，促进其物理核心素养的提升，构建高效高中物理实验课堂。除此之外，教师更加应该充分激发学生实验探究的兴趣，让兴趣成为学生高中物理实验研究的起点，这样才能够获得更好的研究成果，促进高中物理实验教学效果的提升。

参考文献

[1]李冰雅.基于学科核心素养高中物理实验教学创新与实践[J].中学理科园地，2021（17）：5，2.

[2]薛晓文.基于核心素养的高中物理实验教学的创新与实践研究[J].中学课程辅导（教师通讯）2020（12）：2.

[3]罗建军.基于核心素养的高中物理实验教学创新与实践[J].甘肃教育，2019（4）：1.

[4]唐元月.基于核心素养的高中物理实验教学创新与实践[J].科普童话（新课堂）2019（31）：1.

[5]刘宪旭.浅谈基于核心素养的高中物理实验教学的创新与实践[J].考试周刊，2019（20）：1.