學(xué)科核心素養(yǎng)融入高中物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)分析

詹訓(xùn)源

摘 要：關(guān)注學(xué)生學(xué)習(xí)興趣，利用物理實(shí)驗(yàn)課堂，引導(dǎo)學(xué)生研究與思考物理知識(shí)?；诤诵乃仞B(yǎng)培養(yǎng)角度，借助物理實(shí)驗(yàn)，彰顯學(xué)生自主學(xué)習(xí)能力。通過實(shí)驗(yàn)課堂的主導(dǎo)，引導(dǎo)學(xué)生獨(dú)自探究，把內(nèi)心困惑釋放出來(lái)，讓其體會(huì)到知識(shí)學(xué)習(xí)的意義所在，進(jìn)而達(dá)到培養(yǎng)學(xué)生核心素養(yǎng)的目的。

關(guān)鍵詞：學(xué)科核心素養(yǎng);融入;高中物理;實(shí)驗(yàn)教學(xué)

教師從激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)熱情入手，讓物理知識(shí)的學(xué)習(xí)空間更加生動(dòng)、優(yōu)質(zhì)，基于核心素養(yǎng)培養(yǎng)的需求，將自主學(xué)習(xí)空間營(yíng)造出來(lái)，在對(duì)主體地位充分尊重的前提下，讓他們感受物理知識(shí)的沖擊，釋放自身的綜合能力，積極融入物理實(shí)驗(yàn)學(xué)習(xí)中來(lái)。

一、物理學(xué)科核心素養(yǎng)概述

高中物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)中切實(shí)融入核心素養(yǎng)內(nèi)容，需要詳細(xì)地闡述與分析核心素養(yǎng)的具體內(nèi)容。學(xué)科核心素養(yǎng)包括研究態(tài)度、學(xué)科思維、探究實(shí)驗(yàn)以及物理觀念等內(nèi)容。高中物理實(shí)驗(yàn)課堂，將核心素養(yǎng)培養(yǎng)作為重要內(nèi)容，引導(dǎo)學(xué)生從根本上認(rèn)識(shí)與理解物理知識(shí)。研究常見物理現(xiàn)象，通過假設(shè)與猜想，探索物理知識(shí)，從科學(xué)方向切入，形成正確的價(jià)值取向。

二、高中物理實(shí)驗(yàn)授課遇到的困境

（一）注重演示，忽略動(dòng)手

從目前的高中物理實(shí)驗(yàn)授課現(xiàn)狀來(lái)看，出現(xiàn)的問題比較明顯，這是值得教學(xué)人員深度研究和思考的。一些高中需要擁有自己的實(shí)驗(yàn)室，然而，物理實(shí)驗(yàn)課堂中教師并沒有科學(xué)地進(jìn)行應(yīng)用，傳統(tǒng)教學(xué)模式嚴(yán)重桎梏課堂。在很多教師看來(lái)，很多物理實(shí)驗(yàn)比較煩瑣，從組織到實(shí)驗(yàn)再到總結(jié)，一堂課時(shí)間難以完成，因此忽視了很多實(shí)驗(yàn)的開展。此外，在實(shí)驗(yàn)室建設(shè)不夠優(yōu)越情況下，實(shí)驗(yàn)器材比較有限。這樣在教學(xué)中，教師往往出現(xiàn)忽視操作重視演示的情況。如此，學(xué)生只能觀看實(shí)驗(yàn)的操作，無(wú)法動(dòng)手操作，進(jìn)而很難透徹地理解實(shí)驗(yàn)內(nèi)容。

（二）程式化的操作

實(shí)驗(yàn)授課中，學(xué)生的動(dòng)手機(jī)會(huì)雖然在不斷增多，然而操作確實(shí)有規(guī)范限制的，這種操作形式過于程式化，物理實(shí)驗(yàn)學(xué)習(xí)中，無(wú)法深刻理解和記憶物理實(shí)驗(yàn)內(nèi)容。如此，并不能激發(fā)學(xué)生的想象力，也難以提升其探究能力。

（三）缺乏具體操作，模擬實(shí)驗(yàn)過多

新時(shí)代下，信息化技術(shù)走進(jìn)了課堂之中。物理實(shí)驗(yàn)中，很多模擬實(shí)驗(yàn)軟件得到了應(yīng)用，在某種程度上方便了老師的操作，提升了教學(xué)的便利性。教學(xué)中教師慣用信息軟件教學(xué)，然而，對(duì)于很多實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，不通過親身的體驗(yàn)是無(wú)法感受其中的原理的，這種演示實(shí)驗(yàn)的大量應(yīng)用，會(huì)對(duì)學(xué)生具體操作帶來(lái)影響，進(jìn)而降低實(shí)驗(yàn)的價(jià)值與意義。

三、高中物理實(shí)驗(yàn)中學(xué)科核心素養(yǎng)的融入方法

激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)欲望，更好地理解知識(shí)內(nèi)容是開展實(shí)驗(yàn)教學(xué)的重要目的所在，高中物理是一門邏輯抽象性極強(qiáng)的學(xué)科，很多知識(shí)單一地通過板書呈現(xiàn)、口頭講解、計(jì)算演示、演示實(shí)驗(yàn)等，是無(wú)法達(dá)到應(yīng)有的教學(xué)效果的。對(duì)此，我們需要從學(xué)生物理學(xué)科能力強(qiáng)化的角度入手，對(duì)核心素養(yǎng)進(jìn)行深入培養(yǎng)，強(qiáng)化高中生物實(shí)驗(yàn)授課。對(duì)此，總結(jié)了以下的方式方法。

（一）把握課堂內(nèi)容，自主實(shí)踐應(yīng)用

學(xué)生有效地加入物理實(shí)驗(yàn)操作，可以充分地結(jié)合書本內(nèi)容和實(shí)踐內(nèi)容，懂得如何應(yīng)用知識(shí)，用真實(shí)的知識(shí)轉(zhuǎn)化抽象的內(nèi)容?；诖?，學(xué)生就能夠非常形象地理解物理實(shí)驗(yàn)知識(shí)。教師借助物理實(shí)驗(yàn)內(nèi)容提升學(xué)生自主學(xué)習(xí)能力，引導(dǎo)其科學(xué)運(yùn)用物理知識(shí)，對(duì)物理實(shí)驗(yàn)進(jìn)行更加透徹的分析。

為了提升學(xué)生的知識(shí)運(yùn)用能力以及自主實(shí)驗(yàn)?zāi)芰?，?qiáng)化學(xué)科素養(yǎng)，教師在構(gòu)建物理實(shí)驗(yàn)內(nèi)容時(shí)，需要密切聯(lián)系學(xué)生生活實(shí)踐，這是激發(fā)他們自主學(xué)習(xí)的有效方法。在“力的作用是否具有相互性”的教學(xué)中，通常直接進(jìn)行演示，學(xué)生感受不深?？梢蕴峁﹥芍粴馇蚝蛢奢v帶磁鐵的小車給學(xué)生，首先讓學(xué)生用手壓氣球和推小車感受氣球的形變與小車的運(yùn)動(dòng)變化等，能通過力的作用效果分析力的存在。接下來(lái)讓學(xué)生自行設(shè)計(jì)，實(shí)驗(yàn)自主探究?jī)蓚€(gè)物體的相互作用?？梢宰寖芍恍∏蛳嗷D壓，觀察兩只小球均產(chǎn)生形變或者讓兩輛帶磁鐵的小車靠近放置，放開時(shí)相互吸引或彈開。通過實(shí)驗(yàn)教學(xué)引導(dǎo)，給予學(xué)生更加直觀的體驗(yàn)，豐富學(xué)生體驗(yàn)，強(qiáng)化實(shí)驗(yàn)素養(yǎng)。

（二）培養(yǎng)學(xué)生發(fā)散思維，強(qiáng)化思維素養(yǎng)

通過實(shí)驗(yàn)演示，能夠讓學(xué)生主動(dòng)地探究、分析、發(fā)現(xiàn)和處理問題，總結(jié)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象。與此同時(shí)，通過實(shí)驗(yàn)方式，讓學(xué)生清晰地認(rèn)識(shí)物理規(guī)律，健全學(xué)生的物理知識(shí)體系。為了有效地培養(yǎng)學(xué)生思維素養(yǎng)，實(shí)驗(yàn)中需要做好以下操作：首先，點(diǎn)燃學(xué)生實(shí)驗(yàn)學(xué)習(xí)熱情，將實(shí)驗(yàn)教學(xué)效率提升。其次，借助實(shí)驗(yàn)操作，引導(dǎo)學(xué)生思考問題，實(shí)驗(yàn)中，關(guān)注學(xué)生的思維素養(yǎng)形成情況，所以，實(shí)驗(yàn)中積極引導(dǎo)他們思索問題，形成學(xué)科思維;最后，為了快速運(yùn)轉(zhuǎn)思維，認(rèn)真分析實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，遵循高中生思維發(fā)展規(guī)律，認(rèn)真觀察實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，漸漸形成發(fā)散思維，層層引導(dǎo)，不斷發(fā)展學(xué)生思維。

授課時(shí)，在對(duì)物體反作用與作用力關(guān)系探究中，就可以多組實(shí)驗(yàn)循序漸進(jìn)的方式展開，發(fā)展學(xué)生學(xué)科思維。提供給每個(gè)學(xué)生兩只小磁針、兩只彈簧測(cè)力計(jì)、細(xì)線等，讓學(xué)生們自主探究。首先，探究作用力與反作用力的方向關(guān)系時(shí)，當(dāng)兩只小磁針靠在一起靜止時(shí)，一小磁針的N極與另一小磁針S極相互吸引指在同一直線上，說明作用力與反作用力作用在同一直線上;接著移動(dòng)一小磁針繞另一磁針旋轉(zhuǎn)時(shí)，中間小磁針指向?qū)㈦S著轉(zhuǎn)動(dòng)，另一小磁針仍然指向中間小磁針，兩小磁針指向還是在同一直線上;隨后讓兩只小磁針靠近以不同形式運(yùn)動(dòng)，不管如何運(yùn)動(dòng)，兩小磁針指向仍是在同一直線上。說明作用力與反作用力始終作用在同一直線上。其次，用兩只彈簧測(cè)力計(jì)通過細(xì)線對(duì)拉進(jìn)行作用力與反作用力的大小關(guān)系的具體探究。在兩只測(cè)力計(jì)靜止時(shí)，比較兩測(cè)力計(jì)的讀數(shù)關(guān)系;在一只測(cè)力計(jì)靜止把另一只測(cè)力計(jì)向外緩慢拉時(shí)，比較兩測(cè)力計(jì)的讀數(shù)關(guān)系;而后兩只測(cè)力計(jì)均向外緩慢拉動(dòng)時(shí)，比較兩測(cè)力計(jì)的讀數(shù)關(guān)系。在實(shí)驗(yàn)中，通過遞進(jìn)的方式，激發(fā)學(xué)生熱情，引導(dǎo)學(xué)生積極融入實(shí)驗(yàn)探索中。最后，教師向?qū)W生展示實(shí)驗(yàn)步驟，讓其探索現(xiàn)象誘因，通過理論探究，發(fā)散學(xué)生思維，強(qiáng)化科學(xué)探究素養(yǎng)。

（三）科學(xué)發(fā)揮演示作用，深化創(chuàng)新素養(yǎng)培養(yǎng)

通過分析物理教材得知，很多演示實(shí)驗(yàn)所運(yùn)用的器材并非最理想的，實(shí)驗(yàn)中比較煩瑣、復(fù)雜，實(shí)驗(yàn)中學(xué)生難以有效參與，導(dǎo)致課堂中學(xué)生互動(dòng)性不足，參與度較低，在某種程度上限制了物理教學(xué)效率的提升，就此情況而言，需要?jiǎng)?chuàng)新物理實(shí)驗(yàn)，彌補(bǔ)教材中實(shí)驗(yàn)不足情況，讓學(xué)生積極參與實(shí)驗(yàn)，有助于培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新精神。教學(xué)中，以“作用力與反作用力的關(guān)系”實(shí)驗(yàn)進(jìn)行引導(dǎo)，通過教材分析得知，盡管展開了比較實(shí)驗(yàn)，實(shí)驗(yàn)也比較清晰、直觀，原理能夠簡(jiǎn)單呈現(xiàn)，但是，教材里只關(guān)注了靜止時(shí)兩者的關(guān)系。針對(duì)這點(diǎn)教材中設(shè)計(jì)的實(shí)驗(yàn)難以獲得最理想效果，針對(duì)上述實(shí)驗(yàn)的缺陷，教師有必要進(jìn)行補(bǔ)充，可通過使用力傳感器在探究實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。這樣，引導(dǎo)學(xué)生想到的不同運(yùn)動(dòng)狀態(tài)（如：勻速、加速、減速等）下是否存在大小相同的反作用力和作用力，在對(duì)連一對(duì)傳感器后，分別在小車上固定，進(jìn)行軌道調(diào)整，勻速下運(yùn)動(dòng)小車，完成加減速運(yùn)動(dòng)，利用計(jì)算機(jī)描繪出的圖線分析作用力與反作用力兩者關(guān)系。通過補(bǔ)充和完善教材中的實(shí)驗(yàn)，可以給學(xué)生呈現(xiàn)更加直觀的實(shí)驗(yàn)內(nèi)容，讓其更加清晰、透徹地學(xué)習(xí)和理解所學(xué)知識(shí)，加深對(duì)知識(shí)的印象。

（四）結(jié)合生活實(shí)踐，學(xué)以致用，強(qiáng)化學(xué)科素養(yǎng)

核心素養(yǎng)下開展物理學(xué)科授課，要給予學(xué)生更多自我學(xué)習(xí)的機(jī)會(huì)和控制，放飛其思維，因此，教學(xué)中要充分考慮多方面因素，制定周密的教學(xué)計(jì)劃，根據(jù)所學(xué)習(xí)的內(nèi)容，帶領(lǐng)學(xué)生融入生活，探究實(shí)驗(yàn)內(nèi)容。很多物理實(shí)驗(yàn)是與生活密切聯(lián)系的，生活實(shí)踐是對(duì)物理實(shí)驗(yàn)最好的驗(yàn)證，只有在生活中探索實(shí)驗(yàn)奧秘，才是核心素養(yǎng)培養(yǎng)的重要體現(xiàn)。因此，授課中與生活實(shí)踐積極聯(lián)系，對(duì)生活中的物理知識(shí)軌跡進(jìn)行探尋，靈活運(yùn)用于課堂之上，這樣物理學(xué)科實(shí)驗(yàn)授課質(zhì)量才會(huì)被切實(shí)的提升。案例探究：在圍繞“作用力與反作用力”的知識(shí)教學(xué)中，就可結(jié)合學(xué)生生活展開實(shí)驗(yàn)探索，找一個(gè)易拉罐放在泡沫上做成一只小船，在小船后方易拉罐靠近底部側(cè)面打出一個(gè)洞，用手指將洞按住，然后將水灌入進(jìn)去，手指移開，從洞中就會(huì)噴射出水。將小船放入水中，如果手放開，水流出小船就前進(jìn)。以此為例分析充氣的氣球放開手后的運(yùn)動(dòng)和火箭的運(yùn)動(dòng)。通過此實(shí)驗(yàn)讓學(xué)生直觀地感受“作用力與反作用力”的物理現(xiàn)象，深化對(duì)知識(shí)的理解。

結(jié)束語(yǔ)

在煩瑣、復(fù)雜的高中物理實(shí)驗(yàn)面前，教師需要重點(diǎn)更新教學(xué)形式，時(shí)刻關(guān)注學(xué)生的物理知識(shí)學(xué)習(xí)積極性與具體內(nèi)容，為學(xué)生探究水平與能力的提升做好鋪墊和引導(dǎo)?；诤诵乃仞B(yǎng)的角度開展高中物理實(shí)驗(yàn)授課，激發(fā)學(xué)生物理現(xiàn)象和原理的探究愿望，在充滿學(xué)習(xí)物理知識(shí)興趣的基礎(chǔ)上，更好地認(rèn)識(shí)和學(xué)習(xí)物理知識(shí)。從教師角度而言，要充分地研究教材內(nèi)容，強(qiáng)化自身學(xué)科探究能力，將提升學(xué)生綜合能力作為奮斗目標(biāo)，把高質(zhì)量的物理實(shí)驗(yàn)授課模式營(yíng)造出來(lái)。最終，通過核心素養(yǎng)培養(yǎng)提煉精華內(nèi)容，讓物理實(shí)驗(yàn)的魅力切實(shí)地被學(xué)生所感受和認(rèn)知。

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本文系福清市教育科學(xué)研究“十三五”規(guī)劃2020年度立項(xiàng)課題“核心素養(yǎng)導(dǎo)向下高中理化實(shí)驗(yàn)教學(xué)的融合創(chuàng)新研究”（立項(xiàng)編號(hào)：FQ2020GH040）的階段性成果。

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