基于學(xué)生核心素養(yǎng)的高考物理實(shí)驗(yàn)題解題策略的研究

唐永忠

摘 要：物理實(shí)驗(yàn)?zāi)芗ぐl(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)物理的興趣，幫助學(xué)生形成物理觀念，培養(yǎng)學(xué)生的動(dòng)手能力、科學(xué)思維能力、科學(xué)探究能力和創(chuàng)新能力，幫助學(xué)生養(yǎng)成良好的科學(xué)素養(yǎng)。作為一名物理教師，在教授學(xué)生物理知識(shí)的過程中，正確的演示實(shí)驗(yàn)和指導(dǎo)學(xué)生實(shí)驗(yàn)，充分用好實(shí)驗(yàn)教學(xué)，不僅能激發(fā)學(xué)生的求知欲望，促進(jìn)學(xué)生掌握知識(shí)、運(yùn)用知識(shí)，還培養(yǎng)學(xué)生嚴(yán)謹(jǐn)求實(shí)的科學(xué)態(tài)度與責(zé)任，很好地促進(jìn)學(xué)生形成良好的核心素養(yǎng)，進(jìn)而使學(xué)生能自如的應(yīng)對(duì)新課程改革下的高考，特別是新課改下要把終結(jié)性評(píng)價(jià)和過程性評(píng)價(jià)有機(jī)地結(jié)合起來，那么，物理實(shí)驗(yàn)的考查將會(huì)有新的變化，對(duì)物理教師也將會(huì)是很大的挑戰(zhàn)。

關(guān)鍵詞：核心素養(yǎng);實(shí)驗(yàn)教學(xué);實(shí)驗(yàn)方法;實(shí)驗(yàn)復(fù)習(xí)

1.更新觀念，提高實(shí)驗(yàn)教學(xué)的地位。

實(shí)驗(yàn)的設(shè)計(jì)思想是為了解決問題而思維的結(jié)果，對(duì)于課本上大量的“實(shí)驗(yàn)與探究”，我們不能采取簡(jiǎn)單的拿來，機(jī)械的操作，而應(yīng)該通過創(chuàng)設(shè)問題情境，有意識(shí)地創(chuàng)造一種探索的氛圍，盡量展現(xiàn)實(shí)驗(yàn)的設(shè)計(jì)過程，以此來滲透物理思想，啟迪學(xué)生思路。對(duì)于物理學(xué)中的經(jīng)典實(shí)驗(yàn)，應(yīng)積極創(chuàng)設(shè)問題情境，引導(dǎo)學(xué)生去追溯物理學(xué)家思考研究的源頭，從中吸取物理思想的營(yíng)養(yǎng)。為了能逐步做到這一點(diǎn)，我們最起碼可從兩方面入手：一是要注重“雙基”，為遷移奠定好基礎(chǔ)。能力的培養(yǎng)離不開知識(shí)的載體作用，離開了知識(shí)和技能的積累，能力很難形成。二要適度拓展，培養(yǎng)發(fā)散思維的能力。可以通過一個(gè)實(shí)驗(yàn)的多種變化，培養(yǎng)學(xué)生靈活應(yīng)用實(shí)驗(yàn)原理的能力。如在學(xué)習(xí)“測(cè)定電源電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)電阻”的實(shí)驗(yàn)時(shí)，對(duì)課本上的“電壓表+電流表”的電路原理，可以引導(dǎo)學(xué)生設(shè)計(jì)出“電壓表+兩個(gè)已知電阻”或其它的方法來拓展學(xué)生思維。實(shí)驗(yàn)教學(xué)中做到：注重基礎(chǔ)、掌握基本原理、方法和技能;實(shí)踐操作，強(qiáng)化對(duì)細(xì)節(jié)、數(shù)據(jù)處理和誤差的分析;優(yōu)化教學(xué)模式，落實(shí)實(shí)際問題的解決策略，培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新能力和知識(shí)遷移能力。

2.做好演示實(shí)驗(yàn)和學(xué)生實(shí)驗(yàn)促進(jìn)實(shí)驗(yàn)教學(xué)。

教師要認(rèn)真做好每一個(gè)演示實(shí)驗(yàn)，演示實(shí)驗(yàn)具有鮮明、生動(dòng)和真實(shí)性，是培養(yǎng)學(xué)生觀察能力、歸納概括能力的重要手段。挖掘?qū)嶒?yàn)素材創(chuàng)設(shè)問題情景，有的放失地設(shè)置疑問讓學(xué)生帶著問題去觀察思考激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。例如對(duì)《楞次定律》教學(xué)中，通過“落磁”演示實(shí)驗(yàn)讓學(xué)生直觀而震撼地看到了鋁管對(duì)磁鐵下落的阻礙作用，再通過對(duì)比分析橡皮泥與磁鐵、塑料管與鋁管等實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，讓學(xué)生在質(zhì)疑中得出阻礙作用的產(chǎn)生的原因是感應(yīng)電流的磁場(chǎng)學(xué)生自己得出感應(yīng)電流對(duì)磁鐵的下落起到“阻礙”作用，突破“阻礙”這個(gè)重點(diǎn)和難點(diǎn)。加強(qiáng)學(xué)生實(shí)驗(yàn)，培養(yǎng)學(xué)生的動(dòng)手操作能力，是形成核心素養(yǎng)的重要途徑。物理實(shí)驗(yàn)是嚴(yán)格的科學(xué)過程，要想獲得實(shí)驗(yàn)的成功，必須實(shí)事求是，一絲不茍。例如實(shí)驗(yàn)教學(xué)中教師要及時(shí)指導(dǎo)學(xué)生實(shí)驗(yàn)時(shí)抓住觀察、操作、記錄、分析，提出物理問題，形成猜想和假設(shè)，獲取和處理信息，基于證據(jù)得出結(jié)論并作出解釋，培養(yǎng)對(duì)實(shí)驗(yàn)探究過程和結(jié)果進(jìn)行交流、評(píng)估、反思的能力。物理實(shí)驗(yàn)?zāi)芘囵B(yǎng)學(xué)生尊重事實(shí)、嚴(yán)肅認(rèn)真的科學(xué)態(tài)度和團(tuán)結(jié)協(xié)作的科學(xué)作風(fēng)，這些也是學(xué)生今后適應(yīng)社會(huì)必不可少的重要素質(zhì)。高考實(shí)驗(yàn)題的考查雖然是“紙上談兵”，但在命題時(shí)總希望把“有做過實(shí)驗(yàn)的”和“沒做過實(shí)驗(yàn)的”有所區(qū)分，不讓學(xué)生親自動(dòng)手做一做實(shí)驗(yàn)，就很難發(fā)現(xiàn)問題，很難達(dá)到對(duì)問題的真正理解。

3.提高學(xué)生靈活使用實(shí)驗(yàn)方法的能力。

如實(shí)驗(yàn)觀察的方法、過程的分析方法、因果分析法、原型啟發(fā)法、概括法歸納法等，通過實(shí)驗(yàn)教學(xué)，學(xué)生雖然已經(jīng)初步對(duì)解題方法有認(rèn)識(shí)，但是要達(dá)到靈活應(yīng)用，把多種方法融會(huì)貫通難度較大，部分學(xué)生甚至出現(xiàn)了生搬硬套的現(xiàn)象。通過對(duì)高中物理課本中的實(shí)驗(yàn)按類型分類總結(jié)，找出對(duì)應(yīng)的常用方法。如探究性實(shí)驗(yàn)重點(diǎn)是學(xué)會(huì)用列表法、圖象法分析實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，探索物理量間的關(guān)系.創(chuàng)新拓展性實(shí)驗(yàn)復(fù)習(xí)的一個(gè)重要目的是要求學(xué)生掌握基本的實(shí)驗(yàn)理論、方法及技術(shù)，并能移植應(yīng)用到新的實(shí)驗(yàn)圖景和實(shí)際問題中，在要全面挖掘每個(gè)實(shí)驗(yàn)在設(shè)計(jì)中蘊(yùn)藏的物理思想和技巧，物理高考實(shí)驗(yàn)復(fù)習(xí)中，要?jiǎng)?chuàng)設(shè)新的實(shí)驗(yàn)圖景拓展學(xué)生實(shí)驗(yàn)，培養(yǎng)學(xué)生移植設(shè)計(jì)應(yīng)用的創(chuàng)新能力。

4.認(rèn)真做好實(shí)驗(yàn)方法的總結(jié)，提升實(shí)驗(yàn)復(fù)習(xí)的效率。

物理學(xué)科的核心素養(yǎng)很大程度體現(xiàn)在實(shí)驗(yàn)上，高考試題從儀器使用、原理的理解、器材的選取、電路的設(shè)計(jì)等多方面設(shè)置了新的物理情境，全方位考查學(xué)生物理核心素養(yǎng)。在此背景下分析近年來全國(guó)卷高考物理實(shí)驗(yàn)試題在體現(xiàn)核心素養(yǎng)、把握復(fù)習(xí)要領(lǐng)的關(guān)鍵問題，有助于幫助教師整體把握高考實(shí)驗(yàn)試題的命題趨勢(shì)，提升復(fù)習(xí)的效率并最終使學(xué)生有效得分。在高一、高二新課教學(xué)階段，學(xué)生往往是孤立地學(xué)習(xí)和完成實(shí)驗(yàn)，這樣的學(xué)習(xí)過程具有一定的局限性。在高三總復(fù)習(xí)階段，學(xué)生掌握知識(shí)更為豐富，思維能力更強(qiáng)。我們可以引導(dǎo)學(xué)生對(duì)所學(xué)過做過的實(shí)驗(yàn)加以總結(jié)、歸納。如必修1中的“研究勻變速直線運(yùn)動(dòng)”和必修2中的“恒力做功與物體動(dòng)能的變化”兩個(gè)探究實(shí)驗(yàn)，在方法上就具有很多相似之處，使用的儀器也基本相同，這樣就可以把一些類似的實(shí)驗(yàn)歸類總結(jié)，也可找出“異”“同”，讓學(xué)生掌握的更準(zhǔn)確、更到位。例如對(duì)待物理實(shí)驗(yàn)的復(fù)習(xí)我們要從實(shí)驗(yàn)?zāi)康?、原理、方法、?shù)據(jù)處理、結(jié)論表達(dá)等五個(gè)方面入手，做到實(shí)驗(yàn)?zāi)康拿鞔_，實(shí)驗(yàn)原理依據(jù)清楚，方法科學(xué)靈活，實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)采集準(zhǔn)確、處理科學(xué)，盡可能減少誤差，實(shí)驗(yàn)結(jié)論表述要嚴(yán)謹(jǐn)規(guī)范。通過方法提煉，挖掘物理核心素養(yǎng)資源，注重學(xué)科核心素養(yǎng)的培養(yǎng)。

總之，從物理新課程教學(xué)中，我們將深深體會(huì)到，搞好實(shí)驗(yàn)教學(xué)，向教師提出了更高要求。一位德才兼?zhèn)?、學(xué)識(shí)淵博、胸懷韜略的教師，對(duì)于學(xué)生有著莫大的示范和模仿作用。這就要求教師必須提高自身的素質(zhì)，要基于物理核心素養(yǎng)的實(shí)驗(yàn)教學(xué)，不僅要夯實(shí)核心素養(yǎng)的基礎(chǔ)“物理觀念”，更要不失時(shí)機(jī)地利用分析、遷移過程，讓學(xué)生掌握“科學(xué)思維”與“科學(xué)探究”等關(guān)鍵能力，使學(xué)生能夠做到從實(shí)驗(yàn)的核心原理入手解決實(shí)驗(yàn)中遇到的具體問題，最終有效提升學(xué)生的綜合能力，以更好的應(yīng)對(duì)新課改下的高考。

參考文獻(xiàn)

[1]郭玉英.基于學(xué)生核心素養(yǎng)的物理學(xué)科能力研究

基于學(xué)生核心素養(yǎng)的高考物理實(shí)驗(yàn)題解題策略的研究

甘肅省教育科學(xué)規(guī)劃課題研究成果GS[2018]GHB3439