高中物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)中滲透核心素養(yǎng)的策略研究

【摘 要】學(xué)生核心素養(yǎng)的培養(yǎng)是教學(xué)的主要目標(biāo)，也是我國教學(xué)改革的主要方向。高中物理教師合理運(yùn)用物理實(shí)驗(yàn)開展教學(xué)，不僅能有效改善傳統(tǒng)教學(xué)中的問題，也是有效培養(yǎng)學(xué)生核心素養(yǎng)和學(xué)科觀念的重要方式之一。但是如何將核心素養(yǎng)培養(yǎng)滲透到高中物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)中，實(shí)現(xiàn)高效教學(xué)，是眾多教師面臨的重要課題，本文針對這一問題開展了論述。

【關(guān)鍵詞】高中物理;實(shí)驗(yàn)教學(xué);核心素養(yǎng)

【中圖分類號】G633.7? 【文獻(xiàn)標(biāo)識碼】A? 【文章編號】1671-8437（2021）16-0082-02

物理核心素養(yǎng)是基礎(chǔ)核心素養(yǎng)和物理學(xué)科特點(diǎn)相融合產(chǎn)生的教學(xué)理念，對學(xué)生物理學(xué)科的學(xué)習(xí)具有重要的作用與影響。物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)作為物理課堂教學(xué)的重要組成，對學(xué)生核心素養(yǎng)的培養(yǎng)具有重要的推動作用，本文探討了如何將核心素養(yǎng)的培養(yǎng)滲透到物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)中。

1? ?利用物理演示實(shí)驗(yàn)，幫助學(xué)生形成物理觀念

實(shí)驗(yàn)是促進(jìn)物理學(xué)科發(fā)展和進(jìn)步的重要因素，在物理教學(xué)中，物理實(shí)驗(yàn)對學(xué)生物理核心素養(yǎng)培養(yǎng)的幫助是重要的。以往一些物理教師的教學(xué)中，直接進(jìn)行物理規(guī)律和概念的講解，導(dǎo)致課堂枯燥乏味，學(xué)生很難理解物理知識，也難以喜歡上物理學(xué)科的學(xué)習(xí)。但如果在物理教學(xué)中，合理運(yùn)用有趣的物理實(shí)驗(yàn)，可有效改善教學(xué)氛圍，吸引學(xué)生的注意力，幫助其形成物理觀念，達(dá)到學(xué)科核心素養(yǎng)培養(yǎng)的目標(biāo)，提高教學(xué)質(zhì)量。筆者在教學(xué)實(shí)踐中發(fā)現(xiàn)，在物理教學(xué)中添加實(shí)驗(yàn)，會根據(jù)課堂的實(shí)際情況起到不同作用，是提升教學(xué)效率的重要方式[1]。

對高中生的調(diào)查表明，大多數(shù)學(xué)生都認(rèn)知到了高中物理的重要性，但是都認(rèn)為這一學(xué)科很難學(xué)習(xí)，很多知識都較為抽象，難以理解。尤其在面對一些較抽象的物理概念教學(xué)時，即使是教學(xué)經(jīng)驗(yàn)豐富的教師也很難直接通過口語表述或者板書方式，將概念表述清楚，難以幫助學(xué)生形成物理觀念，導(dǎo)致課堂中大多數(shù)學(xué)生處于“迷糊”狀態(tài)，課堂氛圍不活躍，甚至很多學(xué)生的物理學(xué)習(xí)積極性會被打消，不愿意再進(jìn)行之后的學(xué)習(xí)。在教學(xué)中，教師可引入物理實(shí)驗(yàn)將一些抽象的物理概念具象化，并直觀表達(dá)出來，使課堂更加生動，進(jìn)而幫助學(xué)生形成物理觀念，提高課堂的教學(xué)質(zhì)量。如在講解“電場線”時，學(xué)生只有學(xué)會從物理角度看待能量、運(yùn)動與物質(zhì)間的聯(lián)系，才能充分理解這部分知識。所以在教學(xué)中，教師先要帶領(lǐng)學(xué)生學(xué)習(xí)這部分知識，當(dāng)學(xué)生對這部分知識有一定的理解后，教師再進(jìn)行“電場中電場的分布狀況”實(shí)驗(yàn)的演示，通過實(shí)驗(yàn)使學(xué)生對知識產(chǎn)生具象的認(rèn)知，再結(jié)合講解，使學(xué)生學(xué)會知識，幫助學(xué)生形成物理觀念。

2? ?開展分組實(shí)驗(yàn)，提升學(xué)生的物理核心素養(yǎng)，鍛煉其科學(xué)探究能力

物理教學(xué)中，教師需要注重學(xué)生間的合作與配合，所以教師要常在物理課堂中采用分組實(shí)驗(yàn)的方式，增強(qiáng)學(xué)生合作意識，鍛煉學(xué)生的合作能力，并且讓學(xué)生在合作中大膽表達(dá)自己的觀點(diǎn)與意見，最終從實(shí)驗(yàn)中獲取知識。在學(xué)生共同探究、最終完成實(shí)驗(yàn)的過程中，教師需適當(dāng)引導(dǎo)，明確實(shí)驗(yàn)的過程，鍛煉學(xué)生科學(xué)探究能力。物理實(shí)驗(yàn)中，通過分組實(shí)驗(yàn)，每一位學(xué)生都能發(fā)揮不同的作用，小組中動手能力強(qiáng)的學(xué)生可帶領(lǐng)其他學(xué)生操作實(shí)驗(yàn);思維運(yùn)轉(zhuǎn)快速的學(xué)生可負(fù)責(zé)思考設(shè)計(jì)整個實(shí)驗(yàn)過程，帶領(lǐng)其他學(xué)生思考分析實(shí)驗(yàn)中出現(xiàn)的各種問題，保證實(shí)驗(yàn)的進(jìn)行等。在整個實(shí)驗(yàn)過程中，教師根據(jù)學(xué)生的不同特點(diǎn)分配任務(wù)，讓學(xué)生合作進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，有利于快速完成實(shí)驗(yàn)。同時，在實(shí)驗(yàn)中，學(xué)生通過合作可促進(jìn)思維與能力的發(fā)展，共同提升思考方式、實(shí)踐能力、數(shù)據(jù)處理能力等[2]。

以“功與速度變化之間的關(guān)系”的教學(xué)為例，教師可設(shè)計(jì)分組物理實(shí)驗(yàn)學(xué)習(xí)。在開展物理實(shí)驗(yàn)前，教師可先根據(jù)班級內(nèi)學(xué)生的特點(diǎn)，將學(xué)生分為幾個小組，并為學(xué)生準(zhǔn)備一些問題，如“如何消除摩擦力對實(shí)驗(yàn)的影響”，以引導(dǎo)學(xué)生思考。在物理教學(xué)中，教師可提出問題，讓學(xué)生自己設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)，驗(yàn)證結(jié)論。這種方式不僅能調(diào)動學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，也能鍛煉其創(chuàng)造性思維與科學(xué)探究能力。教師可參與學(xué)生的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)，與學(xué)生一同思考，并為其提供一定的幫助，如提示、器材準(zhǔn)備等，最后根據(jù)實(shí)驗(yàn)的結(jié)果對學(xué)生做出一定的評價(jià)，適當(dāng)給予學(xué)生鼓勵。

3? ?利用物理創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)，提升學(xué)生的科學(xué)思維

高中生具有較強(qiáng)的好奇心，采用創(chuàng)新物理實(shí)驗(yàn)的方式，能有效調(diào)動其積極性，讓其參與物理學(xué)習(xí)，并鍛煉其科學(xué)思維。在教學(xué)中，教師可先運(yùn)用創(chuàng)新的物理實(shí)驗(yàn)吸引學(xué)生的注意力，讓其參與物理知識的學(xué)習(xí)中。以“摩擦力”一課的教學(xué)為例，在講解摩擦力知識時，為幫助學(xué)生產(chǎn)生深刻印象，筆者直接運(yùn)用手中的兩本書，將兩本書中的書頁疊放，讓兩名學(xué)生分別抓住兩本書的邊緣，嘗試用力將兩本書分開。實(shí)驗(yàn)結(jié)束后，學(xué)生發(fā)現(xiàn)兩本書難分離，這就是摩擦力的作用。這一實(shí)驗(yàn)是關(guān)于摩擦力的一個創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)，貼近學(xué)生生活，能吸引學(xué)生注意力，能讓學(xué)生對摩擦力的知識產(chǎn)生興趣。這種創(chuàng)新的物理實(shí)驗(yàn)，在演示過程中很容易吸引學(xué)生，能讓學(xué)生對物理學(xué)科產(chǎn)生學(xué)習(xí)興趣，也能引起學(xué)生思考與質(zhì)疑，教師可以借此讓學(xué)生提出自己的想法，并加以適當(dāng)引導(dǎo)，幫助學(xué)生提升科學(xué)思維。

創(chuàng)新物理實(shí)驗(yàn)不能局限于教師的創(chuàng)新，還應(yīng)讓學(xué)生參與創(chuàng)新。在教學(xué)中，教師可合理安排教學(xué)，舉辦一場物理實(shí)驗(yàn)比賽。由教師根據(jù)所學(xué)習(xí)內(nèi)容設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)的主題，讓學(xué)生組隊(duì)，通過對主題的分析、推理等，構(gòu)建物理模型，并且設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)、驗(yàn)證主題，最后由教師評比。比賽中，教師要適當(dāng)注重對學(xué)生主題分析與推理、物理模型構(gòu)建能力等方面的培養(yǎng)，鍛煉學(xué)生的科學(xué)思維[3]。

4? ?構(gòu)建物理實(shí)驗(yàn)與社會發(fā)展的聯(lián)系，培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)態(tài)度與責(zé)任感

學(xué)生通過對物理的學(xué)習(xí)，可以發(fā)現(xiàn)物理知識與現(xiàn)象在實(shí)際生活中處處可見，并且很多科學(xué)技術(shù)的開發(fā)都需要運(yùn)用物理實(shí)驗(yàn)。因此在教學(xué)中，教師應(yīng)根據(jù)物理學(xué)科的特點(diǎn)，從思維角度幫助學(xué)生發(fā)現(xiàn)物理實(shí)驗(yàn)與社會發(fā)展間的聯(lián)系，培養(yǎng)其社會責(zé)任感和科學(xué)態(tài)度等[4]。如在講解“傳感器”中“傳感器可以制造自控裝置”這一知識點(diǎn)時，教師可在課前通過網(wǎng)絡(luò)等方式收集傳感器在實(shí)際生活中的應(yīng)用信息，并通過多媒體展示，讓學(xué)生清楚地認(rèn)識到傳感器所制造的自控裝置已經(jīng)運(yùn)用到了機(jī)械制造、通信電子產(chǎn)品生產(chǎn)等多個領(lǐng)域，并通過對比物理實(shí)驗(yàn)與實(shí)際操作，讓學(xué)生認(rèn)識到物理實(shí)驗(yàn)的實(shí)用性。讓學(xué)生發(fā)現(xiàn)，物理在整個社會發(fā)展中占據(jù)著重要的位置，進(jìn)而形成自主探究的動力，更加喜歡物理知識的學(xué)習(xí)。在學(xué)習(xí)中，教師根據(jù)物理實(shí)驗(yàn)與社會發(fā)展的聯(lián)系適當(dāng)引導(dǎo)學(xué)生，能幫助其形成科學(xué)的態(tài)度與責(zé)任感。

5? ?在實(shí)驗(yàn)教學(xué)中深入滲透物理觀念

在物理教學(xué)中，教師可適當(dāng)升華部分物理概念或者物理規(guī)律，幫助學(xué)生認(rèn)知物理知識的內(nèi)涵，并逐漸形成物理觀念。物理觀念是物理核心素養(yǎng)的重要組成部分，培養(yǎng)學(xué)生的物理觀念是教學(xué)的重點(diǎn)目標(biāo)。物理實(shí)驗(yàn)是培養(yǎng)學(xué)生物理觀念的重要方式之一，能有效達(dá)到教學(xué)目標(biāo)，在物理實(shí)驗(yàn)中適當(dāng)拓展物理觀念能有效提升教學(xué)效果。教師在講解“力的合成與分解”這一概念時，會涉及共點(diǎn)力的合成實(shí)驗(yàn)，但是實(shí)驗(yàn)包含眾多步驟，需要多組實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)才能精準(zhǔn)且科學(xué)地得出實(shí)驗(yàn)結(jié)論，而且實(shí)驗(yàn)中需要注意很多細(xì)節(jié)，如力的方向、大小等。教師在演示實(shí)驗(yàn)完成后，也可準(zhǔn)備實(shí)驗(yàn)器材讓學(xué)生自己動手操作。在學(xué)生操作過程中，教師需要發(fā)揮引導(dǎo)作用，讓學(xué)生自主思考，分析實(shí)驗(yàn)中每一步驟的意義與需要注意的問題，并根據(jù)小組的實(shí)驗(yàn)情況，提出小問題，如“合力怎樣計(jì)算？哪個是變量？”等。實(shí)驗(yàn)完成后，教師要引導(dǎo)學(xué)生總結(jié)結(jié)論。整個實(shí)驗(yàn)中，學(xué)生能對物理觀念中的運(yùn)動與相互作用觀念產(chǎn)生更加深刻的認(rèn)知，不僅局限于最后的結(jié)論，學(xué)生對探究

過程中所運(yùn)用的各種物理知識也會產(chǎn)生更深刻的認(rèn)知。

6? ?引導(dǎo)學(xué)生利用科學(xué)思維探究實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象

在物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)中，很多學(xué)生會從錯誤的角度看待實(shí)驗(yàn)，對實(shí)驗(yàn)缺乏思考與嚴(yán)謹(jǐn)?shù)膽B(tài)度，因此教師應(yīng)及時引導(dǎo)其改正錯誤，用科學(xué)思維探究實(shí)驗(yàn)?？茖W(xué)思維不僅僅是對客觀現(xiàn)象的推理，也是對各種現(xiàn)象與概念的推理與分析，對各種科學(xué)推理的質(zhì)疑等。所以，科學(xué)思維更多是提供了科學(xué)的思考方式，是培養(yǎng)學(xué)生物理核心素養(yǎng)的重要方式[5]。以“研究產(chǎn)生感應(yīng)電流的條件”的教學(xué)為例，就需要開展“探究磁通量的改變與感應(yīng)電流方向之間關(guān)系”的實(shí)驗(yàn)，在實(shí)驗(yàn)中，教師可指導(dǎo)學(xué)生先自主進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，并控制好實(shí)驗(yàn)變量。教師也可適當(dāng)設(shè)計(jì)問題引導(dǎo)學(xué)生思考，如從俯視角度看實(shí)驗(yàn)，其中感應(yīng)電流的方向是什么情況？教師通過引導(dǎo)，幫助學(xué)生發(fā)現(xiàn)實(shí)驗(yàn)的關(guān)鍵：檢測電流方向與指針偏轉(zhuǎn)變化間的關(guān)系，最后教師帶領(lǐng)學(xué)生一同分析實(shí)驗(yàn)，運(yùn)用科學(xué)思維看待實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，形成更加縝密的科學(xué)思維。

在物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)中培養(yǎng)學(xué)生的核心素養(yǎng)是現(xiàn)階段教學(xué)改革的重點(diǎn)內(nèi)容，也是完善教學(xué)模式的重要方向。所以，教師在教學(xué)中要實(shí)現(xiàn)自我提升，深層次理解核心素養(yǎng)，采取不同的教學(xué)方式，慢慢將物理核心素養(yǎng)滲透到實(shí)驗(yàn)教學(xué)中，在潛移默化中培養(yǎng)學(xué)生的核心素養(yǎng)。

【參考文獻(xiàn)】

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【作者簡介】

李曉雪（1990～），女，回族，河北景縣人，碩士研究生，二級教師。研究方向：高中物理教學(xué)。