基于核心素養的高中物理實驗教學策略研究

摘 要：實驗探究教學是高中物理教學的重要組成部分，也是培養學生核心素養的重要途徑之一。本文基于核心素養的視角，分別從興趣導入、方法引入、探究深入、評價提升方面對高中物理實驗教學策略進行了研究，希望可以給相關教育者提供一些教學參考，促進學生物理實驗能力的提升。

關鍵詞：核心素養;高中物理;實驗教學

中圖分類號：G427? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 文獻標識碼：A? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?文章編號：2095-9192（2021）08-0059-02

引? 言

實驗教學是高中物理教學中重要的組成部分，豐富、新穎、有探究性的物理實驗，不僅能引導學生主動參與探究實驗，還有利于學生物理觀和實踐觀的形成，使學生在探究過程中發展和提升實驗探究能力、科學思維能力和創新應用能力，進而促進學生綜合素質的提升[1]。筆者在長期的物理教學中，特別重視物理教學活動中實驗的作用和實際教學效果，并對基于核心素養的物理實驗教學策略進行了有意義的探索，具體如下。

一、興趣導入，實驗課題新穎、有吸引力

高中物理屬于基礎性學科，理論性很強，如果教師在教學時照本宣科，難免會讓學生有枯燥感、乏味感，會讓學生產生理解上的困難、進入認識上的誤區，影響和制約了物理教學質量。因此，在物理教學過程中，教師應充分發揮物理實驗教學的特點，通過設置新穎、有趣、能激發學生主動參與探究的物理實驗，激發學生主動探究物理現象、物理規律的興趣，通過實驗逐步引入物理教學的重點。同時，直觀性的物理實驗能將抽象、難懂的理論知識直觀地呈現在學生面前，能幫助學生有效理解知識點，也能增強學生對課程內容的直觀感知，降低他們的理解難度。

以人教版物理必修“超重與失重”的教學為例，本節課的教學重點是引導學生將生活中的超重和失重現象與牛頓運動定律聯系起來，并通過實驗探究現象本身和加速度的內在聯系。課堂伊始，筆者根據學生好奇心強的特點，播放了楊利偉在太空工作的視頻片段，以激發學生的好奇心。在楊利偉返回地面后，記者在問他乘坐飛船有何感覺時，楊利偉說：“感到有載荷，胸部受到壓力?！辈シ磐暌曨l后，教師提出問題：“楊利偉所說的‘有載荷’‘有壓力’等是什么情況，在怎樣的情況下才會產生這種感覺？”學生積極回答：“是在加速上升時產生的，而‘失重’是在飛船入軌后產生的?！蓖瑫r，學生也分享了坐電梯、過山車等都會出現這種情況。這樣就順利引出了課堂教學目標。

接下來，筆者出示一個學生熟悉的彈簧秤并掛上鉤碼（見圖1），讓學生仔細觀察鉤碼靜止、緩緩上升、緩緩下降、突然上升和突然下降時彈簧秤示數的變化，并讓學生大聲讀出來，用這種導入式實驗的方式，讓學生產生學習興趣，將難懂的物理理論生活化、具體化，便于學生理解和掌握。

二、方法引入，實驗內容豐富、有實踐性

高中物理實驗教學不僅要授之以理論，更要授之以方法，使物理教學有實踐性、實驗教學有操作性。尤其在“力學”“電學”等章節的教學中，教師要把實驗設計的豐富程度、可操作性程度、實驗與教學重點的結合程度、學生的理解程度有機結合起來，融合為一體，在前期導入的基礎上，將學生的思維與注意力引到教學目標上。這樣，一方面能幫助學生梳理已有知識;另一方面能不斷改造和重構學生已有的認知結構，從而提升課堂教學效果[2]。

仍以人教版物理必修“超重與失重”的教學為例，在講完航天員楊利偉坐飛船的體驗和做完彈簧秤的實驗后，筆者緊接著用直觀的、富有總結意義的圖表列出演示實驗的結果、分析實驗過程、得出結論，并引導學生分析各種狀態下鉤碼的受力情況及加速度方向，最后應用牛頓運動定律列出方程。

讓學生在具體的實驗中總結概念，能實現物理實驗教學效果的最大化，同時，教師利用不同的教學方式讓學生自己感知知識、理解要點，不僅能提高他們的學習效果，還有利于培養學生的自主學習習慣，提升他們的思維品質，進而實現培養學生核心素養的目標。

三、探究深入，實驗步驟嚴謹、有思考性

在上述實驗中，得出超重、失重的概念是實驗設計的第一步，其中，最關鍵的是讓學生在實驗過程中有所思考，培養思維品質，培養正確的科學素養和創新能力。這就要求教師在實驗教學設計中通過嚴謹的實驗步驟，在引導學生步步深入的同時，讓學生對整個實驗過程有所思考，進而實現物理教學目標。

以上面的實驗為例，在引入概念后，如何進行教學拓展，提高學生的運用水平，提升學生的物理思維能力，是本階段實驗教學的重點。再以彈簧秤的實驗進行分析，筆者引導學生通過受力現象分析超重、失重的本質意義。如圖2所示，教師可以一邊實驗一邊分析。通過現象分析，學生得出了超重與失重的四種情況，進一步深化了課堂知識（見圖3）。這樣不僅完成了物理教學目標，也提升了學生對實驗過程探究、實驗步驟設計的能力，實現了培養學生知識與技能、過程與方法、情感態度與價值觀的三維目標，極大地提升了課堂教學效果。

四、評價提升，實驗過程反思、有拓展性

課堂教學評價的目的是促進學生的發展，實現學生學科素養的可持續發展。因此，在物理實驗教學中，教師要積極開展評價認知活動，引領學生歸納總結、探究規律，培養學生認真嚴謹、實事求是的科學態度，提高實驗過程評價的診斷、導向與激勵等立體效應。

在實驗結束后，教師應該引導學生回顧實驗過程，并對實驗結果與理論結果相差稍遠的情況進行分析，找出問題原因。學生在此過程中，不僅能深刻理解實驗結論，還對實驗過程進行了總結與評價，分析實際操作中遇到的問題，并進行有效改進，從而提升了科學思維和解決問題的能力，有效提高了實驗教學效果。

例如，在“探究加速度與力、質量的關系”教學中，教師先讓學生自主進行實驗，在學生自主設計、探究、思考并得出實驗結論后，教師再引導學生對實驗結果和所得結論進行分析與反思。學生在此過程中不僅可以更加深刻地理解實驗結論，還能對實驗過程進行改進和創新，并形成初步的改進方案。比如，在學生遇到小車質量遠遠小于砝碼質量等誤差較大的情況時，教師要引導學生積極探究，并對學生自主進行的實驗加以評價，幫助學生分析產生誤差的原因及如何改進實驗操作等，進一步加深學生對重點知識的理解。這樣的方式能夠調動學生參與物理實驗評價認知活動的積極性。

結? 語

總之，高中物理實驗教學不僅優化了課堂教學效率，也注重培養學生的核心素養，有助于學生理解理論知識、拓展物理思維能力，提升了物理教學效果。在實驗過程中，學生體驗到了自己動手的快樂，激發了物理學習興趣，也培養了思辨能力。結合本文策略探究，不難看出，要提高物理實驗教學效率，教師應以核心素養培育為目標，通過創新實驗教學方法來加深學生對所學知識的學習和理解，進而發展學生的思維，提升學生的科學探究能力。

[參考文獻]

中華人民共和國教育部.普通高中物理課程標準（2017年版）[S].北京：人民教育出版社，2018.

蔣東營.基于核心素養的高中物理實驗教學研究[D].揚州：揚州大學，2018.

作者簡介：趙占兵（1982.3-），男，寧夏中衛人， 研究生學歷，中學一級教師。