論核心素養下高中物理實驗教學中科學思維的培養

黃志民

【摘要】隨著新課改的實施，素質教育在教學活動當中越來越被重視。對于高中物理課堂也提出了新的要求，教師不僅要在物理課堂當中對學生進行教學知識的傳授，并且要通過物理教學進行學生綜合素質的培養，引導學生樹立正確的人生觀、價值觀，在物理學科的學習過程當中，養成良好的學習品格，提升學生的綜合物理學科知識素養，教師也要在實踐過程當中培養學生的思維能力，在核心素養導向下注重知識創新，探究實驗操作，提升學生的綜合素養。

【關鍵詞】核心素養;高中物理;實驗教學

一、核心素養的概述

第一，核心素養的概念。我們把學生應當具備的、能夠適應終身發展和社會發展需要的必備品格與關鍵能力，稱為學生的核心素養。核心素養是在多方面對學生進行要求的綜合性較強的表現，中國學生發展核心素養的核心思想——培養“全面發展的人”成為其中的重要目標。核心素養的三個基礎方面，一為文化基礎，二為自主發展，三為社會參與。

第二，核心素養的基本內涵。人文底蘊、科學精神、學會學習、健康生活、責任擔當、實踐創新，這六大學生核心素養，就是我國核心素養的基本內涵。而在高中物理教育方面，核心素養主要是以三維教學目標為基礎，形成的一種延伸能力，其內涵可以概括為四方面，一為物理學觀念，二為科學思維，三為探究能力，四為科學的學習態度。

二、高中物理實驗教學的作用

第一，學習內容直觀呈現。書本上的知識是以圖文方式進行描述教學，但是文字的描述并不能將知識的全部內容進行精準傳達，這使物理實驗顯得極為重要。例如，當學習法拉第的“電磁感應”時，教師可以用簡單的線圈實驗道具，讓學生直觀地看到實驗中“磁生電”的現象;當學習“加速度”的時候，一個小球重力掉落實驗，通過慢鏡頭捕捉小球運動路徑，能夠讓學生親眼見證小球下落速度是逐漸加快的;當學習“受力分析”時，能夠通過繩子的變化，將物體受不同的力后的不同效果直觀地呈現給學生。

第二，抽象知識更加具體。在物理方面，很多知識內容所涉及的定義或現象是看不見、摸不到的，例如人肉眼看不到的有磁力變化、電子運動、力的效應等;人難以直觀看清的有天體運動、物體速度具體變化、電流電場的變化等。而通過物理實驗，我們可以構建物理模型，對抽象的知識進行模仿，將其具體化，便于學生理解學習。

三、高中物理實驗教學現存問題

第一，教學理念陳舊落后。目前，我國的教育理念還處于一個發展創新階段，一些教師依然把應試教育放在自己教學理念的首位。這種陳舊的教學理念，導致了部分教育工作者在進行教學的時候，對教學內容進行人為篩選，考試出現多的就多講，考試出現少的就忽視。素質教育的全面發展教育要求，在這種情況下明顯沒有達到，這也對學生全面學習起到了消極影響。

第二，教學模式尚且單一。由于學校學生數量多，很多教師為了確保課堂紀律和課堂效率，往往在涉及實驗的教學環節時，選擇自己操作演示或者播放實驗視頻，統一組織學生觀看教學行為。雖然教師演示也能讓將知識直觀地呈現給學生，但是學生缺少自己動手的實踐環節，對知識的理解也就難以加深。

第三，實驗教學缺乏深化。教師在物理課堂教學中缺少對學生科學思維的培養，實驗過程形式化，對實驗得到的結果多數是驗證性的實驗，這些因素往往導致實驗課的實效性降低。學生對物理實驗的結果倒背如流，卻對實驗步驟細節說不出為何要這么做，這正是因為缺乏對實驗的深入探討與操作。

第四，學生科學思維不夠活躍。由于缺少實踐經驗，一味地進行接受性學習，因此學生的思維變得很簡單，產生了不會就等教師來教的惰性。這樣一來，面對新的物理知識，學生很難想到如何與學過的知識相結合;面對物理現象，學生也很難找到形成現象的原因，在物理實驗中，無法根據實驗目的設計出合理的實驗步驟，也不能根據實驗結果總結得出規律成果。

四、基于核心素養的科學思維的培養策略

第一，注重教學理念的更新。無數物理成果并非通過計算研究得來，而是依托于大量的實驗，所以要想學好物理，就離不開相關的實驗。在教學過程中教師要注意實驗理念的更新，因為各種參數變量要有著嚴格的控制，如果時間條件各不相同，那么做出來的實驗結果也有著巨大的差異，這些差異往往會導致對規律經驗的總結出現錯誤。因此，在實驗中，教師要讓學生注重各個步驟細節，弄明白為什么要有這樣的步驟，對待得出的結果要細致分析，不能似是而非。培養學生嚴謹細致的科學態度，是做好物理實驗教學的必備條件，也是包含于科學思維的基本要求。

第二，創新教學模式。通過創新的教學模式引導學生去思考物理現象出現的原因，對于提升學生學習的主動性是很有幫助的。面對新的知識，教師可以先讓學生動手實驗，嘗試自己發現規律再加以總結;還可以讓學生自我學習一些有趣的物理實驗，或者設計一些師生互動的多人實驗。例如，在經典的“加速度”試驗中，對于打點計時器的應用十分重要，教師可以先讓學生嘗試找出紙袋上打點的規律，進行自我總結，然后引入要學習的加速度相關知識上來。這樣不僅能激發學生對物理學習的興趣，還能提高學生對學習的積極性。

第三，深化實驗教學的內容。通過組內共同作業的形式進行團體實驗的方法，我們稱之為分組式實驗教學。這樣學生與學生之間可以靈活搭配、查缺補漏、互幫互助，對于得出的實驗結論也可以互相討論，共同探究，進行自我補充與修正。這種分組式實驗，能夠有效提高學生的交流效率，使學生在彼此思維的碰撞中產生新的想法、思路，具有培養學生創新精神和科學思維的功能。

第四，開發學生的科學思維能力。高中物理教學中，有著很多對物理原理的學習，對于這些平日難以接觸的知識，部分思維能力尚不夠強的學生在學習過程中只能通過死記硬背加以區分。然而，學習中容易出現混淆的問題在生活中也能找到相應的例子，往往也更加直觀。例如，對于天體運動，學生很難觀測到其整體的變化趨勢，但是生活中在游樂場里的海盜船、舞蹈中的轉手帕等容易見到的現象中，同樣包含向心力的相關知識。通過對生活中的物理現象進行學習與探究，有利于幫助這部分學生進行理解，不僅能夠提高學生思維的活躍度，也能培養更全面的科學思維。

總之，高中物理實驗教學中，對學生科學思維的培養，離不開對學生核心素養的發展。學生必須提高自身的科學思維能力，才能對高中物理的學習更加得心應手。同時為了讓學生更好地適應新時代，教師也要不斷地與時俱進，在工作中不斷創新，立足于教材，為學生科學思維能力的提升打下良好的基礎。

參考文獻

[1]魏俊莉.高中物理核心素養的內涵與培養策略[J].高考，2020（34）.