對PASCO在高中物理實驗教學中的應用分析

李洪亮

（山東省濟南市第九中學，山東 濟南）

新《普通高中物理課程標準》明確指出：普通高中物理教學的培養(yǎng)目標是發(fā)展學生核心素養(yǎng)，促進學生綜合素質(zhì)的提升。高中物理實驗教學作為高中物理課程教學體系中的重要組成部分，通過“問題的提出、猜想與假設—實驗探討與設計—實驗驗證—實驗結(jié)果交流與反思”這一實踐過程，其物理觀念、實驗探究能力、科學思維與態(tài)度等能夠得到有效提升，實現(xiàn)學生物理學科核心素養(yǎng)的科學培養(yǎng)。而在物理實驗教學中，PASCO實驗的應用可推動物理實驗教學改革與創(chuàng)新，提高實驗教學質(zhì)量，促進學生優(yōu)化發(fā)展。

一、PASCO物理實驗的相關(guān)概述

PASCO物理實驗是物理實驗教學現(xiàn)代化建設與發(fā)展的重要表現(xiàn)，是基于PASCO實驗平臺教育應用下形成的物理教學模式。PASCO實驗平臺將計算機數(shù)據(jù)分析、采集功能與物理實驗進行了有效連接，通過利用網(wǎng)絡技術(shù)、傳感技術(shù)、電子通信技術(shù)等先進科學技術(shù)，能夠進行各種物理量數(shù)據(jù)的采集，為物理力學、光學、電學、磁學、熱學、原子與分子等實驗提供支持。

二、PASCO在高中物理實驗教學中的應用

1.PASCO在高中物理實驗教學中應用的優(yōu)勢與缺陷

在高中物理實驗教學中，應用PASCO物理實驗的優(yōu)勢如下：（1）PASCO實驗平臺中蘊含著豐富的教育教學資源，預設的物理實驗已經(jīng)達到240個，且實驗類型豐富，能夠充分滿足高中物理實驗教學需求。與此同時，PASCO實驗平臺，附件組裝性相對較強，能夠根據(jù)不同實驗要求與特征進行儀器配置，這在一定程度上為學生實驗自主設計與實踐提供了機遇，有助于學生實驗教學中主觀能動性的調(diào)動，培養(yǎng)學生知識與技能學習興趣，增強學生創(chuàng)新創(chuàng)造性思維。（2）PASCO實驗平臺，物理實驗項目的多樣性，有助于教師開展個性化教學活動，根據(jù)學生實際需求制定實驗教學規(guī)劃，以推動學生個性化發(fā)展，幫助學生構(gòu)建自己的科學觀；（3）PASCO實驗平臺的數(shù)據(jù)精確度相對較高，能夠針對電磁現(xiàn)象、碰撞現(xiàn)象這類短時間發(fā)展的現(xiàn)象進行清晰、直觀的展現(xiàn)，便于學生更好地理解知識，掌握實驗過程。同時，數(shù)據(jù)的高精確性與實驗的“零”誤差，有利于培養(yǎng)學生嚴謹?shù)目茖W態(tài)度，增強學生科學研究責任感。因此，PASCO在高中物理實驗教學中的有效應用，對發(fā)展學生核心素養(yǎng)存在積極影響作用。

在高中物理實驗教學中，PASCO實驗平臺的應用也存在一定的困境與不足：（1）PASCO實驗平臺作為先進科學技術(shù)與物理實驗相結(jié)合下形成的產(chǎn)物，在一定程度上對教師與學生信息素養(yǎng)的要求較高。目前，普通高中物理教師與學生普遍存在信息素養(yǎng)低下的問題，在實驗操作中以產(chǎn)生操作錯誤。（2）PASCO實驗平臺的應用缺乏科學性。在高中物理實驗教學中，并非所有的物理實驗都能夠應用PASCO實驗平臺進行處理，一些實驗應用傳統(tǒng)物理實驗方法很容易處理，反之應用PASCO很難完成。與此同時，在應用PASCO實驗平臺時，教師一味地追求“多樣性”“綜合性”，導致實驗研究對象過多，學生無法對實驗結(jié)果進行準確觀測，分散學生注意力，影響實驗教學效果。（3）PASCO物理實驗的可視化、數(shù)據(jù)化特征為實驗交流與討論帶來了便利。但在實踐教學過程中，過于依賴PASCO物理實驗這一特性，而不重視科學研究與探討，將不利于學生問題探究能力、歸納總結(jié)能力的培養(yǎng)。

2.PASCO在高中物理實驗教學中的應用策略

在高中物理實驗教學中，應用PASCO探究實驗發(fā)展學生物理核心素養(yǎng)，需注重以下幾點：（1）注重實驗教學研究對象的科學選擇，提升PASCO探究實驗組織開展的科學性與可行性；（2）以提升學生自主學習能力為目標，注重自主實驗方案的設計與實踐；（3）以問題為導向，培養(yǎng)學生收集與觀察數(shù)據(jù)能力，幫助學生形成問題意識；（4）注重數(shù)據(jù)獨立分析能力的培養(yǎng)，加強PASCO探究實驗的論證；（5）注重實驗結(jié)果的多角度分析，以實現(xiàn)學生思維的拓展；（6）加強實驗教學合同與交流，做好實驗反思工作；（7）規(guī)范實驗操作行為，保證物理實驗數(shù)據(jù)的準確性、真實性。例如，在高中物理驗證性實驗“牛頓第三定律”教學中，教師對學生進行科學分組，要求學生準備好實驗器材，指導學生進行如下操作：將兩個力傳感器與數(shù)據(jù)采集裝置相連接，并將數(shù)據(jù)采集裝置連接到計算機上；啟動實驗系統(tǒng)，拉住測力彎鉤，握住傳感器；觀察系統(tǒng)顯示結(jié)果，做好數(shù)據(jù)的收集與整理；進行實驗總結(jié)與反思，探尋實驗過程中可能存在的誤差以及改進方法，實現(xiàn)學生科學思維、科學態(tài)度的培養(yǎng)。

總而言之，發(fā)展學生核心素養(yǎng)已經(jīng)成為新時代高中物理實驗教學改革與創(chuàng)新關(guān)注的重點，是物理實驗教學組織開展的核心目標。要想促進物理學科核心素養(yǎng)在實踐教學中的全面滲透與落實，教師應明確認知PASCO探究實驗存在的優(yōu)勢，促進現(xiàn)代化物理實驗教學與傳統(tǒng)物理實驗教學的有效融合，以增強實驗教學質(zhì)量，實現(xiàn)高中生物理核心素養(yǎng)的高效培養(yǎng)。