核心素養(yǎng)背景下的高中物理實驗教學(xué)有效性的對策

劉文豐

摘 要：實驗教學(xué)是物理教學(xué)的重要組成部分。以核心素養(yǎng)視角，針對高中物理教學(xué)低效現(xiàn)狀提出了一些有效的應(yīng)對策略，以提高物理實驗教學(xué)的有效性，讓物理實驗教學(xué)成為學(xué)生核心素養(yǎng)發(fā)展的新著力點，從而形成結(jié)構(gòu)化的核心素養(yǎng)培養(yǎng)體系。

關(guān)鍵詞：核心素養(yǎng);高中物理;實驗教學(xué)

核心素養(yǎng)已經(jīng)成為高中物理教學(xué)的基本價值取向，這一價值取向需要高中物理教學(xué)做出結(jié)構(gòu)化變革。然而，當(dāng)前核心素養(yǎng)培養(yǎng)還局限于物理知識教學(xué)環(huán)節(jié)，物理實驗教學(xué)中核心素養(yǎng)意識還存在弱化現(xiàn)象，物理實驗還處于低階運行階段，與學(xué)生物理核心素養(yǎng)發(fā)展存在較大的差距。這就需要高中物理教學(xué)確立核心素養(yǎng)視角，針對高中物理教學(xué)低效現(xiàn)狀采取有效的應(yīng)對策略，提高物理實驗教學(xué)的有效性，讓物理實驗教學(xué)成為學(xué)生核心素養(yǎng)發(fā)展的新著力點，從而形成結(jié)構(gòu)化的核心素養(yǎng)培養(yǎng)體系。

一、創(chuàng)設(shè)實驗情境，培育實驗親和力

核心素養(yǎng)發(fā)展水平取決于學(xué)生主體性發(fā)展，學(xué)生主體性作用越顯著，實驗教學(xué)有效性越高，核心素養(yǎng)發(fā)展水平也越高。如何激活學(xué)生物理實驗教學(xué)過程中的主體性，需要教師主動調(diào)研學(xué)生實驗學(xué)習(xí)認(rèn)知特點。創(chuàng)設(shè)情境是一種常見而有效的方法，它利用學(xué)生感興趣的生活中的物理現(xiàn)象、場景等，發(fā)揮學(xué)生生活經(jīng)驗優(yōu)勢，讓實驗體現(xiàn)出較強(qiáng)的親和力，使學(xué)生有興趣、快速地參與物理實驗。

例如，人教版高中物理必修一“摩擦力”實驗教學(xué)，在開展物理實驗之前，筆者先借助多媒體展示一組生活中的摩擦力現(xiàn)象和人們利用摩擦力的場景圖片。例如，用手在桌面上摩擦?xí)l(fā)出“吱吱”的響聲，飲料瓶蓋子上設(shè)計有凹凸不平的紋路，穿的鞋子底部不是光滑的……在展示這些現(xiàn)象的同時，自然地設(shè)計一些問題引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行思考：手在桌子上摩擦為什么會發(fā)出“吱吱”的響聲？飲料瓶子、鞋底為什么要這樣設(shè)計？最后自然地引出教學(xué)內(nèi)容。

該環(huán)節(jié)利用生活中的摩擦現(xiàn)象創(chuàng)設(shè)情境，較好地調(diào)動高中生的好奇心，從而對物理實驗產(chǎn)生濃厚的興趣，也在物理和生活之間建立起聯(lián)系的通道。問題與情境的有機(jī)結(jié)合，提高了實驗教學(xué)的有效性，引導(dǎo)學(xué)生從情境中進(jìn)行思考。

二、創(chuàng)新實驗類型，提高實驗魅力值

目前，高中物理實驗類型存在單一化現(xiàn)象，主要以演示實驗為主，這種現(xiàn)狀制約了學(xué)生物理核心素養(yǎng)的發(fā)展。因此，創(chuàng)新物理實驗類型是提高物理實驗有效性的首要任務(wù)，除了演示實驗外，教師要積極嘗試探究型實驗，在實驗材料方面，教師也要積極轉(zhuǎn)變實驗教學(xué)理念，根據(jù)物理實驗的需要就地取材，改變物理實驗一定在“實驗室”操作的狹隘的實驗教學(xué)思維。

借助創(chuàng)設(shè)的情境引出“摩擦力”教學(xué)內(nèi)容的基礎(chǔ)上，筆者讓學(xué)生觀察自己穿的鞋子，按照鞋底紋理繁簡進(jìn)行現(xiàn)場實驗，讓學(xué)生用單腳在地上做出滑動的動作，體會在滑動過程中用力的大小;然后，在教室地面上灑上一些水，讓學(xué)生再來體會用力的大小。

實驗設(shè)計改變了傳統(tǒng)物理實驗的嚴(yán)謹(jǐn)色彩，既根據(jù)物理教學(xué)內(nèi)容優(yōu)化實驗教學(xué)的形式，又注重創(chuàng)新物理實驗類型，讓學(xué)生在實驗中自主探究，從而感受摩擦力的存在，明白滑動過程中之所以需要花費力氣，是因為滑動摩擦力的存在，進(jìn)而探究出滑動摩擦力方向和物質(zhì)運動的方向是相反的。通過優(yōu)化實驗類型和組織形式，物理實驗的魅力值得到較好的提升，而且學(xué)生也成為物理實驗的自主建構(gòu)者，學(xué)生獲得的實驗體驗更加深刻。

三、關(guān)注實驗過程，增強(qiáng)實驗沉浸感

物理實驗要促進(jìn)學(xué)生核心素養(yǎng)發(fā)展，需要引導(dǎo)學(xué)生從實驗的觀看者轉(zhuǎn)變?yōu)閷嶒灥膭?chuàng)作者。這需要轉(zhuǎn)變實驗設(shè)計思維，改變傳統(tǒng)實驗只關(guān)注實驗結(jié)果的做法，將眼光轉(zhuǎn)向?qū)嶒炦^程，讓學(xué)生去經(jīng)歷，豐富學(xué)生實驗過程體驗，增強(qiáng)實驗的沉浸感。

“摩擦力”一課，學(xué)生對摩擦力的認(rèn)識往往受自身思維束縛，簡單地認(rèn)為摩擦力就是滑動摩擦力，忽視靜止摩擦力的存在。為此，筆者設(shè)計了這樣一個實驗：在一個帶有斜度的光滑木板上放置一本教材，不斷地改變木板的斜度，觀察木板表面教材的狀態(tài)，并記錄下實驗的結(jié)果。

實驗讓學(xué)生經(jīng)歷木板上放置教材的狀態(tài)變化情況，經(jīng)歷教材從保持不同到滑動的過程，進(jìn)而引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行思考：教材在保持靜止時，是否有摩擦力的存在？由于學(xué)生經(jīng)歷了實驗的過程，對靜止摩擦力獲得了深刻的認(rèn)識，沉浸感較好地實現(xiàn)學(xué)生核心素養(yǎng)發(fā)展。

四、主動對接生活，激活實驗創(chuàng)造力

物理作為自然學(xué)科的屬性決定了它服務(wù)生活、指導(dǎo)生活的價值取向，這與核心素養(yǎng)培養(yǎng)是高度一致的。物理實驗教學(xué)設(shè)計時，教師要基于學(xué)生核心素養(yǎng)發(fā)展，讓物理實驗與生活主動對接，在運用物理知識解決生活實際問題的過程中激活學(xué)生實驗創(chuàng)造力。

“摩擦力”新知學(xué)習(xí)任務(wù)完成后，筆者要求學(xué)生結(jié)合本課所學(xué)知識，設(shè)計一項創(chuàng)新方面的方案，利用摩擦力知識解決生活中的實際問題。在方案設(shè)計時，能夠借助簡單的實驗?zāi)Ｐ脱菔緞?chuàng)新發(fā)明的可行性。

這個環(huán)節(jié)給學(xué)生創(chuàng)造運用物理知識的機(jī)會，為了引導(dǎo)學(xué)生對創(chuàng)新發(fā)明進(jìn)行驗證，又引導(dǎo)學(xué)生利用簡單實驗?zāi)Ｐ偷姆绞?，對實驗的可行性進(jìn)行思考，從而培養(yǎng)學(xué)生物理的嚴(yán)謹(jǐn)思維，讓學(xué)生的創(chuàng)造力得到真正的激活。

物理實驗要走出低效困境需要堅持核心素養(yǎng)視角，并基于核心素養(yǎng)背景對物理實驗教學(xué)進(jìn)行結(jié)構(gòu)化變革，讓核心素養(yǎng)有機(jī)地滲透在物理教學(xué)的各個環(huán)節(jié)。

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