基于核心素養(yǎng)的高中物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)的創(chuàng)新與實(shí)踐

林朝榮

摘 要：在素質(zhì)教育的背景下，培養(yǎng)高中學(xué)生的物理核心素養(yǎng)已經(jīng)成為實(shí)驗(yàn)教學(xué)過程中的重要目標(biāo)。為了能夠有效促進(jìn)學(xué)生多方面能力的培養(yǎng)，就需要教師針對日常的實(shí)驗(yàn)教學(xué)工作進(jìn)行創(chuàng)新實(shí)踐，最大限度培養(yǎng)高中生的核心素養(yǎng)。本文首先針對高中物理核心素養(yǎng)的概念進(jìn)行闡述;其次分析高中物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)創(chuàng)新的意義，并對其創(chuàng)新原則進(jìn)行論述;最后提出核心素養(yǎng)下高中物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)創(chuàng)新與實(shí)踐策略，包括情境創(chuàng)設(shè)、自主探究、小組合作、實(shí)驗(yàn)輔助，以及德育教育。旨在通過不同的創(chuàng)新教學(xué)方式來培養(yǎng)學(xué)生的核心素養(yǎng)，促進(jìn)高中生物理實(shí)驗(yàn)學(xué)習(xí)效果的不斷提升。

關(guān)鍵詞：核心素養(yǎng);高中物理;實(shí)驗(yàn)教學(xué);創(chuàng)新實(shí)踐;小組合作

對高中物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)來說，其主要的目的就是為了能夠通過實(shí)驗(yàn)的方式對高中物理知識進(jìn)行驗(yàn)證，其次提高學(xué)生的物理實(shí)驗(yàn)操作能力和思維能力。物理實(shí)驗(yàn)屬于實(shí)踐性學(xué)習(xí)，讓學(xué)生能夠利用動手操作的機(jī)會去進(jìn)行物理知識的探究，教師需要把握住機(jī)會，有效促進(jìn)物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)創(chuàng)新，利用多種方法來進(jìn)行教學(xué)工作的實(shí)施，促進(jìn)學(xué)生多種能力的同步提升，有助于學(xué)生的高中物理實(shí)驗(yàn)學(xué)習(xí)。那么如何才能夠更好地達(dá)到創(chuàng)新教學(xué)的目的呢？以下是筆者對創(chuàng)新教學(xué)的探究和分析，旨在培養(yǎng)學(xué)生高中物理核心素養(yǎng)，提高高中物理教學(xué)效率。

一、高中物理核心素養(yǎng)概述

物理核心素養(yǎng)指的是教師在日常的物理教學(xué)工作中能夠幫助學(xué)生提高的能力和思想。對高中學(xué)生來講，教師需要讓其在物理知識的學(xué)習(xí)下，可以形成正確的物理觀念，讓其物理知識得到夯實(shí)，為后續(xù)的物理學(xué)習(xí)和研究奠定基礎(chǔ)。教師還需要在物理教學(xué)課堂中培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)思維，讓學(xué)生能夠?qū)ξ镔|(zhì)自身所具有的物理屬性和內(nèi)在規(guī)律進(jìn)行認(rèn)識，從而能夠更好地進(jìn)行相關(guān)結(jié)論的推理。更加需要在實(shí)驗(yàn)教學(xué)中提升學(xué)生的探究能力，通過對物理問題的猜想、假設(shè)、實(shí)驗(yàn)操作，以及結(jié)果的分析來進(jìn)行科學(xué)研究，達(dá)到學(xué)習(xí)物理的目的。最終，建立科學(xué)的態(tài)度與責(zé)任，實(shí)現(xiàn)學(xué)生綜合素養(yǎng)的全面提升[1]。

二、高中物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)創(chuàng)新的意義

（一）培養(yǎng)學(xué)生的核心素養(yǎng)

高中物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)中培養(yǎng)學(xué)生核心素養(yǎng)十分關(guān)鍵，為了能夠達(dá)到此目標(biāo)，需要教師進(jìn)行一定的教學(xué)創(chuàng)新工作，傳統(tǒng)的物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)方法十分單一，主要是針對具體的實(shí)驗(yàn)內(nèi)容進(jìn)行教學(xué)演示，從而能夠讓學(xué)生對實(shí)驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行分析，證明物理教材結(jié)論的正確性。學(xué)生雖然在實(shí)驗(yàn)中能夠得到最后的驗(yàn)證，但是在課堂中的參與卻非常少，這樣不利于對學(xué)生的物理實(shí)驗(yàn)素養(yǎng)培養(yǎng)。通過創(chuàng)新教學(xué)模式可以讓學(xué)生成為整個物理實(shí)驗(yàn)課堂中的主體，讓其親自參與到物理實(shí)驗(yàn)中，實(shí)現(xiàn)對學(xué)生物理核心素養(yǎng)的全面培養(yǎng)。

（二）有利于夯實(shí)基礎(chǔ)知識

教師在高中物理實(shí)驗(yàn)課堂中進(jìn)行教學(xué)創(chuàng)新工作具有十分重要的作用，可以更好地幫助學(xué)生夯實(shí)基礎(chǔ)知識。在實(shí)驗(yàn)探究的過程中，要求學(xué)生具有非常扎實(shí)的理論作為基礎(chǔ)，這樣才能夠運(yùn)用自身的物理知識去進(jìn)行實(shí)驗(yàn)探究和結(jié)果的分析，若是學(xué)生缺乏物理基礎(chǔ)，那么也無法進(jìn)行有效的物理實(shí)驗(yàn)分析。通過創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)教學(xué)可以更好地讓學(xué)生參與物理實(shí)驗(yàn)內(nèi)容的研究，讓學(xué)生對自己學(xué)習(xí)過的物理知識進(jìn)行驗(yàn)證，從而幫助學(xué)生對所學(xué)物理知識進(jìn)行深度理解，自如運(yùn)用，有效促進(jìn)學(xué)生對物理概念的深入理解，為后續(xù)的物理學(xué)習(xí)奠定基礎(chǔ)[2]。

（三）有助于培養(yǎng)創(chuàng)新精神

通過高中物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)創(chuàng)新工作的實(shí)施可以有效培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新精神，在實(shí)驗(yàn)教學(xué)創(chuàng)新的過程中，能夠給學(xué)生更多的機(jī)會進(jìn)行物理實(shí)驗(yàn)的研究與探討，從學(xué)生的興趣出發(fā)進(jìn)行實(shí)驗(yàn)教學(xué)設(shè)計(jì)，注重對學(xué)生學(xué)習(xí)興趣的激發(fā)，從而讓學(xué)生在實(shí)驗(yàn)研究中會獲得更多的想法，有助于學(xué)生創(chuàng)新思維的形成。除此之外，教師也要對學(xué)生的創(chuàng)意進(jìn)行指導(dǎo)，讓學(xué)生在物理實(shí)驗(yàn)中獲得更多的收獲，提升學(xué)生的成就感，從而使得學(xué)生對物理實(shí)驗(yàn)學(xué)習(xí)變得更加積極，對提升物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)質(zhì)量具有非常重要的作用。

三、高中物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)創(chuàng)新原則

（一）科學(xué)性原則

為了能夠讓高中物理實(shí)驗(yàn)創(chuàng)新得到更好的教學(xué)效果，教師需要采用科學(xué)性的原則來進(jìn)行實(shí)施，從而最大限度實(shí)現(xiàn)對學(xué)生的物理實(shí)驗(yàn)?zāi)芰Φ呐囵B(yǎng)。首先，教師在進(jìn)行實(shí)驗(yàn)教學(xué)方法的選擇時(shí)要保證具有科學(xué)性。合適的教學(xué)方法往往能夠讓實(shí)驗(yàn)教學(xué)事半功倍，有效實(shí)現(xiàn)對學(xué)生物理實(shí)驗(yàn)?zāi)芰Φ呐囵B(yǎng)。其次，需要為學(xué)生準(zhǔn)備充足的物理實(shí)驗(yàn)器材，這樣才能夠讓學(xué)生在實(shí)驗(yàn)中具有更多的選擇。最后，需要根據(jù)學(xué)生的情況進(jìn)行差異化教學(xué)，滿足教學(xué)方法的科學(xué)性，實(shí)現(xiàn)所有學(xué)生實(shí)驗(yàn)?zāi)芰Φ倪M(jìn)步。

（二）主體性原則

在高中物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)創(chuàng)新實(shí)踐時(shí)，教師需要遵循主體性原則來進(jìn)行教學(xué)實(shí)施。對實(shí)驗(yàn)教學(xué)來講，教師只是整個實(shí)驗(yàn)過程中的輔助，而學(xué)生才是物理實(shí)驗(yàn)探究的主要部分。因此，教師在進(jìn)行物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)設(shè)計(jì)時(shí)，需要給學(xué)生留出更多的時(shí)間進(jìn)行操作和合作探究，這樣才能夠更好地利用物理實(shí)驗(yàn)研究的過程來實(shí)現(xiàn)對學(xué)生核心素養(yǎng)的培養(yǎng)。教師需要讓學(xué)生進(jìn)行不同實(shí)驗(yàn)問題的研究與回答，有效幫助學(xué)生形成正確的物理觀念，同時(shí)在實(shí)驗(yàn)探究的過程中形成學(xué)生的科學(xué)思維，有助于培養(yǎng)學(xué)生的物理素養(yǎng)。

（三）實(shí)踐性原則

高中物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)創(chuàng)新需要保證實(shí)踐性原則，因?yàn)槲锢韺?shí)驗(yàn)就是通過具體的實(shí)踐操作來完成對物理知識的探究。教師需要改變傳統(tǒng)的物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)觀念，不僅要讓學(xué)生進(jìn)行物理實(shí)驗(yàn)，還要“去其糟粕，取其精華”，摒棄不好的教學(xué)環(huán)節(jié)，將實(shí)驗(yàn)課堂中的大部分時(shí)間交給學(xué)生，這樣才能夠在具體的實(shí)踐環(huán)節(jié)中來實(shí)現(xiàn)學(xué)生對物理知識的研究，促進(jìn)學(xué)生核心素養(yǎng)的提升[3]。

四、核心素養(yǎng)下高中物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)創(chuàng)新與實(shí)踐策略

（一）情境創(chuàng)設(shè)，激發(fā)學(xué)生科學(xué)思維

在高中物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)工作中，為了能夠更好地激發(fā)學(xué)生對物理實(shí)驗(yàn)探究的興趣，教師可以通過情境創(chuàng)設(shè)的方法來激發(fā)學(xué)生的科學(xué)性思維，讓學(xué)生對物理實(shí)驗(yàn)研究變得更加積極，提高實(shí)驗(yàn)操作效率，獲得更好的教學(xué)結(jié)果。

比如：在實(shí)驗(yàn)“探究合力方法”時(shí)，教師需要針對具體的實(shí)驗(yàn)內(nèi)容進(jìn)行趣味性元素的挖掘，從而實(shí)現(xiàn)情境創(chuàng)設(shè)。因?yàn)榇藢?shí)驗(yàn)是關(guān)于合力的研究，在日常的生活中有很多合力的例子，比如拔河比賽，兩隊(duì)各向后給繩子一個拉力，當(dāng)兩隊(duì)僵持不下時(shí)，說明這兩個力的合力為0。通過這樣的情境來進(jìn)行實(shí)驗(yàn)課堂引入，給學(xué)生帶來合力探究的動力。之后教師為學(xué)生準(zhǔn)備好橡皮條、木板、刻度尺、彈簧測力計(jì)等物理實(shí)驗(yàn)器材，從而能夠更好地通過實(shí)踐操作，來探究合力與分力之間是否能夠滿足平行四邊形法則。教師可以通過圖釘來對橡皮條的一端固定，然后利用兩個彈簧測力計(jì)進(jìn)行不同方向的拉伸，并且需要將橡皮條的另一個端點(diǎn)拉到點(diǎn)O處，利用記號筆進(jìn)行拉力方向的繪畫，同時(shí)還需要對彈簧測力計(jì)上面的值進(jìn)行記錄。

通過力的大小和方向的探究，學(xué)生繼續(xù)對其進(jìn)行平行四邊形的繪制，連接平行四邊形對角線，然后使用一個彈簧測力計(jì)再次將橡皮條一端拉到O點(diǎn)，并且讀彈簧測力計(jì)示數(shù)，在誤差允許的范圍內(nèi)能夠進(jìn)行物理知識的印證。

（二）自主探究，培養(yǎng)學(xué)生思考能力

在高中物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)中，教師需要對學(xué)生的自主探究能力進(jìn)行培養(yǎng)。學(xué)生的思考能力對物理實(shí)驗(yàn)研究工作十分重要，只有學(xué)生具備獨(dú)立思考能力，才能夠在日常的物理實(shí)驗(yàn)研究中不斷創(chuàng)新。比如，在進(jìn)行高中物理實(shí)驗(yàn)“驗(yàn)證牛頓第一定律”時(shí)，教師可以通過實(shí)驗(yàn)教學(xué)環(huán)節(jié)的設(shè)計(jì)來培養(yǎng)學(xué)生的自主探究能力。為了能夠讓學(xué)生更好地進(jìn)行思考，教師需要讓每個人進(jìn)行單獨(dú)實(shí)驗(yàn)操作，教師不會對其進(jìn)行指導(dǎo)，學(xué)生可以通過對教材進(jìn)行閱讀，或通過網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行資料的查找，獨(dú)立完成實(shí)驗(yàn)。然后教師對學(xué)生的實(shí)驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行檢查，也可以對學(xué)生提出問題，從而查看學(xué)生是否對整個實(shí)驗(yàn)具有深入理解，有效實(shí)現(xiàn)對學(xué)生思考能力的培養(yǎng)[4]。

（三）小組合作，提升學(xué)生探究能力

小組合作模式是高中物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)中的重要方法，教師可以對學(xué)生進(jìn)行分組，通過小組實(shí)驗(yàn)的方式進(jìn)行物理實(shí)驗(yàn)探究。這樣的創(chuàng)新教學(xué)方法能夠更好地讓學(xué)生之間進(jìn)行合作，可以發(fā)揮每個人的優(yōu)勢。在遇到不懂的物理實(shí)驗(yàn)問題時(shí)，學(xué)生可以通過小組內(nèi)討論的形式來進(jìn)行問題的解決，這樣可以擺脫學(xué)生對教師的依賴，逐漸提升學(xué)生的合作學(xué)習(xí)能力。每個學(xué)生都具有自己的優(yōu)點(diǎn)，通過互補(bǔ)來實(shí)現(xiàn)物理知識的完善，讓小組的學(xué)生之間進(jìn)行互相學(xué)習(xí)，從而提升學(xué)生的物理學(xué)習(xí)能力，促進(jìn)對學(xué)生探究能力的培養(yǎng)。若是小組通過研究后還沒有解決問題，教師也不要直接告訴學(xué)生答案，而是對學(xué)生進(jìn)行引導(dǎo)式教學(xué)，引導(dǎo)學(xué)生探究方向，促進(jìn)學(xué)生學(xué)習(xí)和成長。

（四）實(shí)驗(yàn)輔助，強(qiáng)化物理觀念形成

為了能夠在高中物理實(shí)驗(yàn)課堂教學(xué)中培養(yǎng)學(xué)生的物理觀念，需要通過實(shí)驗(yàn)教學(xué)來輔助學(xué)生的學(xué)習(xí)。高中物理屬于自然科學(xué)的一種，其能夠?qū)σ恍┲R進(jìn)行探究，從而可以對科學(xué)知識進(jìn)行更加全面的認(rèn)知。學(xué)生在進(jìn)行物理實(shí)驗(yàn)的研究時(shí)，教師需要對學(xué)生的物理觀念進(jìn)行培養(yǎng)，只有具有正確的物理觀念，才能夠?qū)崿F(xiàn)對物理知識的全面理解，提升學(xué)生的核心素養(yǎng)。

比如，在高中物理“電場線”的學(xué)習(xí)中，若是高中生無法通過物理學(xué)的視角來認(rèn)識運(yùn)動、能量等之間的相互作用關(guān)系時(shí)，那么就無法進(jìn)行正確的推理。因此，在實(shí)驗(yàn)教學(xué)中，教師更加需要進(jìn)行物理知識的重演，讓學(xué)生能夠通過實(shí)驗(yàn)進(jìn)行物理知識認(rèn)知的輔助，從而加深學(xué)生對物理知識的理解，進(jìn)而形成物理觀念。因此，在“電場線”的學(xué)習(xí)時(shí)，需要讓學(xué)生對電磁學(xué)理論進(jìn)行了解，并且能夠確定真空中點(diǎn)電荷所具有的帶電量，那么就能夠得到場強(qiáng)的分布規(guī)律。同時(shí)，還應(yīng)該讓學(xué)生明白均勻帶電平板之間所具有的電場強(qiáng)度，讓學(xué)生對典型電場的幾種情況進(jìn)行了解，逐漸形成物理觀念。之后需要通過物理實(shí)驗(yàn)進(jìn)行電場的模擬，從而能夠更好地通過實(shí)驗(yàn)來對電場分布情況進(jìn)行直觀顯現(xiàn)，幫助學(xué)生更好地對電場進(jìn)行理解，讓抽象的物理知識變得具象，利用物理實(shí)驗(yàn)來幫助學(xué)生形成物理觀念，促進(jìn)學(xué)生未來的物理學(xué)習(xí)和發(fā)展。

（五）德育教育，培養(yǎng)科學(xué)態(tài)度和責(zé)任

為了可以在高中為物理實(shí)驗(yàn)創(chuàng)新教學(xué)中培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)態(tài)度和責(zé)任，教師還應(yīng)該進(jìn)行德育元素的挖掘，從而實(shí)現(xiàn)對學(xué)生的核心素養(yǎng)的培養(yǎng)。在物理知識不斷發(fā)展的過程中，很多物理學(xué)家做出了非常重要的貢獻(xiàn)，正是因?yàn)楸姸辔锢韺W(xué)家的努力，現(xiàn)在的物理學(xué)研究才會取得這樣大的成就，給日常生活帶來了翻天覆地的變化。雖然過去物理實(shí)驗(yàn)室的條件非常簡陋，但是物理學(xué)家仍然用他們科學(xué)探究的精神不斷進(jìn)行研究和摸索，發(fā)現(xiàn)物理知識。教師可以在實(shí)驗(yàn)教學(xué)中進(jìn)行物理文化的滲透，讓學(xué)生學(xué)習(xí)物理學(xué)家的科學(xué)研究態(tài)度和對社會的責(zé)任感，從而有效實(shí)現(xiàn)對學(xué)生的培養(yǎng)。比如，著名的物理學(xué)家盧瑟福，在其提出原子核式模型之前就已經(jīng)有物理學(xué)家提出相關(guān)概念，而且已經(jīng)受到了全世界的認(rèn)可。在前有物理學(xué)權(quán)威的情況下，盧瑟福還能夠把所有的精力都放在原子研究工作中，能夠看出他在具有科學(xué)探索精神的同時(shí)也充滿社會責(zé)任感。因此，教師可以鼓勵學(xué)生向前輩物理學(xué)家學(xué)習(xí)，讓他們能夠在物理學(xué)習(xí)和研究的道路上不斷前進(jìn)，對社會負(fù)責(zé)，對科學(xué)負(fù)責(zé)，從而通過物理研究為社會做出貢獻(xiàn)[5]。

（六）合理運(yùn)用創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)

通過將理論知識教學(xué)與實(shí)驗(yàn)操作進(jìn)行對比，可以看出在實(shí)驗(yàn)過程中，能夠?qū)⒊橄蠡闹R以演示的形式展現(xiàn)，并借助多樣化的實(shí)驗(yàn)，為學(xué)生提供明確引導(dǎo)，使其能夠深入、全面地理解物理知識，并順利完成對物理知識的內(nèi)化。

為此，在高中物理實(shí)驗(yàn)過程中，需要合理地應(yīng)用新型實(shí)驗(yàn)，為物理知識的導(dǎo)入奠定基礎(chǔ)，拓展學(xué)生的學(xué)習(xí)思維。教師在引導(dǎo)學(xué)生的過程中，應(yīng)帶動學(xué)生主動性，使雙方能夠共同參與實(shí)驗(yàn)。通過激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)熱情，進(jìn)一步吸引其他學(xué)生對實(shí)驗(yàn)進(jìn)行觀察，從而形成活躍、生動的課堂氛圍，以此來保障高中物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)課堂的實(shí)效性。

例如：在講解“自由落體”時(shí)，可以將一個小球放在講臺上，保障小球抬高高度設(shè)置的合理性，并選一個學(xué)生，使其能夠保持下蹲姿勢，將雙手放在小球的下方。當(dāng)小球以自由形式下落時(shí)，引導(dǎo)學(xué)生分析小球的自由落體時(shí)間，在小球下落時(shí)，能夠及時(shí)用手抓住。

教師需要充分利用先進(jìn)的多媒體設(shè)備，借助視頻播放的形式，引導(dǎo)學(xué)生觀察“高空拋物”等教學(xué)視頻，使學(xué)生能夠在觀察視頻內(nèi)容的情況下，自主對物理實(shí)驗(yàn)相關(guān)知識加以探究，從而有效調(diào)動了學(xué)生的積極性和主動性。同時(shí)，學(xué)生能夠借助視頻內(nèi)容，對課本知識予以深入探究，通過相互配合進(jìn)行實(shí)驗(yàn)操作，借助有效實(shí)踐方法，完成對物理知識的內(nèi)化，提高高中學(xué)生的物理核心素養(yǎng)。

結(jié)束語

物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)具有十分重要的價(jià)值，對整個高中物理學(xué)科而言，實(shí)驗(yàn)教學(xué)創(chuàng)新可以打破傳統(tǒng)的教學(xué)模式，運(yùn)用全新的方法來進(jìn)行物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)實(shí)施，可以促進(jìn)學(xué)生多項(xiàng)能力的提升。在物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)中，教師需要讓學(xué)生全程參與其中，對整個實(shí)驗(yàn)進(jìn)行學(xué)習(xí)和思考，并且在實(shí)驗(yàn)過程中引導(dǎo)學(xué)生，促進(jìn)其物理核心素養(yǎng)的提升，構(gòu)建高效高中物理實(shí)驗(yàn)課堂。除此之外，教師更加應(yīng)該充分激發(fā)學(xué)生實(shí)驗(yàn)探究的興趣，讓興趣成為學(xué)生高中物理實(shí)驗(yàn)研究的起點(diǎn)，這樣才能夠獲得更好的研究成果，促進(jìn)高中物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)效果的提升。

參考文獻(xiàn)

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