朱銀智

摘要：發(fā)展學(xué)生核心素養(yǎng)，使其能夠適應(yīng)自身終身發(fā)展與社會(huì)所需要的必備品格和關(guān)鍵能力，是新時(shí)期教師教學(xué)的重要目標(biāo)。在高中物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)中，通過實(shí)驗(yàn)探究，動(dòng)手操作，培養(yǎng)學(xué)生的物理觀念、科學(xué)思維、實(shí)驗(yàn)探究、科學(xué)態(tài)度與責(zé)任等核心素養(yǎng)，教師要樹立以人為本的教育觀，以實(shí)驗(yàn)為基礎(chǔ)，通過問題引導(dǎo)、情境設(shè)計(jì)、項(xiàng)目合作、資源拓展等方法，提高實(shí)驗(yàn)教學(xué)質(zhì)量。

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

中圖分類號(hào)：G633.7? 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A文章編號(hào)：1992-7711（2021）06-013

核心素養(yǎng)教育理念的提出，要求在教學(xué)中培養(yǎng)學(xué)生個(gè)人修養(yǎng)、社會(huì)關(guān)愛、國家情懷，注重學(xué)生個(gè)體的自主發(fā)展、合作參與、創(chuàng)新實(shí)踐等。在高中物理教學(xué)中，實(shí)驗(yàn)作為教學(xué)的重要組成部分，在實(shí)驗(yàn)探究中，培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)思維、探究意識(shí)、物理觀念、科學(xué)態(tài)度等素養(yǎng)，教師要重構(gòu)物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)方法，在優(yōu)化教學(xué)模式的基礎(chǔ)上，提高核心素養(yǎng)，增強(qiáng)實(shí)驗(yàn)教學(xué)質(zhì)量。本文分析了物理核心素養(yǎng)內(nèi)涵，解讀了高中實(shí)驗(yàn)教學(xué)的價(jià)值，制定了核心素養(yǎng)下高中物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)的有效實(shí)施策略。

一、核心素養(yǎng)下高中物理學(xué)科素養(yǎng)內(nèi)涵解讀

物理學(xué)是研究物質(zhì)基本結(jié)構(gòu)、物質(zhì)運(yùn)動(dòng)規(guī)律的一門科學(xué)。核心素養(yǎng)背景下高中物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)，主要在于通過學(xué)習(xí)物理有關(guān)物質(zhì)、運(yùn)動(dòng)、相互作用、能量等基本內(nèi)容，培養(yǎng)學(xué)生的物理觀念、科學(xué)思維、實(shí)驗(yàn)探究、科學(xué)態(tài)度與責(zé)任等素養(yǎng)。主要包含以下思想內(nèi)涵，如：

物理觀念：認(rèn)識(shí)物理學(xué)的一般規(guī)律，能夠從物理學(xué)視角解釋自然現(xiàn)象和實(shí)際問題，主要培養(yǎng)學(xué)生的運(yùn)動(dòng)、物質(zhì)、相互作用、能量等觀念。

科學(xué)思維：是指對(duì)客觀事物本質(zhì)屬性以及其內(nèi)在規(guī)律、相互關(guān)系的認(rèn)識(shí)，能夠通過合理的分析、推理論證等，概括過程，構(gòu)建理想的模型，具有兩個(gè)基本特征“精確性與近似性的統(tǒng)一;抽象性與形象性的統(tǒng)一”

實(shí)驗(yàn)探究：主要是以實(shí)驗(yàn)為基礎(chǔ)，在提出問題、做出假設(shè)、制定計(jì)劃、收集證據(jù)、處理信息、得出結(jié)論、表達(dá)交流、反思評(píng)價(jià)的過程中，促進(jìn)思維發(fā)展，提高學(xué)生的人際交往能力和探究精神。

科學(xué)態(tài)度與責(zé)任：是在認(rèn)識(shí)科學(xué)本質(zhì)的基礎(chǔ)上，通過高中物理知識(shí)點(diǎn)的學(xué)習(xí)，不迷信，相信科學(xué)，能夠應(yīng)用所學(xué)知識(shí)內(nèi)容解決生活實(shí)際問題，達(dá)到學(xué)以致用融會(huì)貫通的目的。

二、核心素養(yǎng)下高中物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)的價(jià)值

1.有利于促進(jìn)學(xué)生全面發(fā)展

核心素養(yǎng)教育理念下，倡導(dǎo)在教學(xué)中要培養(yǎng)學(xué)生的綜合素質(zhì)，促進(jìn)其全面發(fā)展。在傳統(tǒng)的高中物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)中，都是教師實(shí)驗(yàn)，學(xué)生模仿的一個(gè)狀態(tài)，枯燥乏味，在被動(dòng)實(shí)驗(yàn)、被動(dòng)探究的過程中，不僅會(huì)降低實(shí)驗(yàn)探究的極性，還無法培養(yǎng)學(xué)生的動(dòng)手操作能力。而核心素養(yǎng)背景下的高中物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)，是以激發(fā)學(xué)生自主實(shí)驗(yàn)為主，通過實(shí)驗(yàn)教學(xué)探究，在探究實(shí)驗(yàn)原理、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容的過程中，使其習(xí)得知識(shí)、獲得能力、形成良好道德品質(zhì)。相對(duì)比以往實(shí)驗(yàn)教學(xué)，其根本目的是促進(jìn)學(xué)生全面發(fā)展，可見其教學(xué)改革的價(jià)值所在。

2.有利于助推物理新課標(biāo)教學(xué)發(fā)展

高中物理新課標(biāo)指出：在教學(xué)中，教師要培養(yǎng)學(xué)生的物理學(xué)科素養(yǎng)，關(guān)注學(xué)生切實(shí)學(xué)習(xí)需求和發(fā)展需求，從學(xué)生視角出發(fā)，提高學(xué)習(xí)能力，全面、有效地提高教學(xué)質(zhì)量。而核心素養(yǎng)背景下高中物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)，是以學(xué)科素養(yǎng)為指導(dǎo)依據(jù)，以新課標(biāo)為基準(zhǔn)，通過教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)方法的優(yōu)化，提高學(xué)生的學(xué)習(xí)能力，不僅體現(xiàn)在知識(shí)解析上，更體現(xiàn)在三維目標(biāo)上。

三、核心素養(yǎng)下高中物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)的路徑

1.激發(fā)實(shí)驗(yàn)興趣，實(shí)現(xiàn)自主探索，提高物理素養(yǎng)

興趣是學(xué)生學(xué)習(xí)的內(nèi)在動(dòng)力。在高中物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)中，培養(yǎng)學(xué)生的物理素養(yǎng)，要激發(fā)學(xué)生對(duì)物理實(shí)驗(yàn)探究的好奇心和求知欲，讓學(xué)生能夠自主、主動(dòng)地參與探索、思考、分析，使其從旁觀者、被動(dòng)接受者，轉(zhuǎn)為主動(dòng)參與人員。而微課教學(xué)法的應(yīng)用就有效完成了這一目標(biāo)，故此，為激發(fā)實(shí)驗(yàn)興趣，可以通過微課設(shè)計(jì)為輔助，在調(diào)動(dòng)參與動(dòng)機(jī)的同時(shí)，讓學(xué)生學(xué)習(xí)既動(dòng)手又動(dòng)腦。

例如，在教學(xué)《探究加速度與力、質(zhì)量的關(guān)系》物理實(shí)驗(yàn)內(nèi)容時(shí)，主要是從加速度與力的關(guān)系和加速度與質(zhì)量的關(guān)系兩方面進(jìn)行的研究。那么，在開展實(shí)驗(yàn)之前，可以利用信息技術(shù)手段，在課件中播放將小車置于水平木板上，通過滑輪與槽碼相連，小車可以在槽碼牽引下運(yùn)動(dòng)的視頻，在保持小車質(zhì)量不變，保持小車槽碼拉力不變的情況下，讓學(xué)生分析加速度與拉力變化、加速度與質(zhì)量變化等二者之間的關(guān)系。隨后以此視頻為輔助，激發(fā)學(xué)生的自主探索興趣，為其準(zhǔn)備實(shí)驗(yàn)教具，發(fā)放實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)單，讓學(xué)生根據(jù)視頻情境，以及自己對(duì)所學(xué)實(shí)驗(yàn)的了解，設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)內(nèi)容、實(shí)驗(yàn)步驟，對(duì)其結(jié)論進(jìn)行猜測(cè)，隨后讓學(xué)生就實(shí)驗(yàn)方法進(jìn)行講解和演示。在激發(fā)自主實(shí)驗(yàn)學(xué)習(xí)興趣的基礎(chǔ)上，使其結(jié)合所學(xué)物理知識(shí)，對(duì)整個(gè)實(shí)驗(yàn)過程進(jìn)行規(guī)劃，培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)思維、實(shí)驗(yàn)探究、認(rèn)真操作等物理實(shí)驗(yàn)素養(yǎng)，在發(fā)揮主體作用的前提下，做好實(shí)驗(yàn)教學(xué)引導(dǎo)，改變傳統(tǒng)學(xué)生模仿實(shí)驗(yàn)的模式，最后圍繞學(xué)生實(shí)驗(yàn)不足之處進(jìn)行教學(xué)優(yōu)化。這樣既可以提高實(shí)驗(yàn)教學(xué)的精準(zhǔn)性，又可以打造高中物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)高效課堂。

2.認(rèn)識(shí)實(shí)驗(yàn)原理，創(chuàng)設(shè)真實(shí)情境，培養(yǎng)物理觀念

實(shí)驗(yàn)作為高中物理學(xué)習(xí)的重要組成部分，探究實(shí)驗(yàn)，認(rèn)識(shí)實(shí)驗(yàn)的原理、掌握實(shí)驗(yàn)本質(zhì)是根本目的，同時(shí)也是學(xué)生能夠科學(xué)進(jìn)行實(shí)驗(yàn)的前提。因此，為培養(yǎng)學(xué)生的物理觀念，使其對(duì)實(shí)驗(yàn)內(nèi)容有一個(gè)清楚的認(rèn)識(shí)，在開展實(shí)驗(yàn)之前，可以設(shè)計(jì)真實(shí)情境為輔助，在動(dòng)態(tài)播放的過程中，促使靜止的實(shí)驗(yàn)更加直觀化、趣味化。

例如，在教學(xué)《探究平拋運(yùn)動(dòng)的特點(diǎn)》物理內(nèi)容時(shí)，旨在讓學(xué)生能夠知道平拋運(yùn)動(dòng)可以分解成水平方向的勻速直線運(yùn)動(dòng)和豎直方向的自由落體運(yùn)動(dòng)的物理觀念，培養(yǎng)觀察現(xiàn)象、分析猜測(cè)、實(shí)驗(yàn)探究的科學(xué)思維，通過實(shí)驗(yàn)激發(fā)求知的欲望，形成科學(xué)實(shí)驗(yàn)態(tài)度。因此，在開展實(shí)驗(yàn)之前，為讓學(xué)生對(duì)實(shí)驗(yàn)原理有一個(gè)基礎(chǔ)的認(rèn)識(shí)，培養(yǎng)物理觀念素養(yǎng)，在開展實(shí)驗(yàn)操作之前，可以利用信息技術(shù)手段，為學(xué)生播放扔鉛球、擊出排球、投擲炸彈、向流水中扔小石子等視頻，從日常生活實(shí)際出發(fā)，在真實(shí)視頻播放的過程中，從運(yùn)動(dòng)和受力情況引導(dǎo)學(xué)生分析，他們有什么共同點(diǎn)，如：

①都有一定的初速度

②運(yùn)動(dòng)中都受到重力和空氣阻力

③運(yùn)動(dòng)軌跡都是曲線

隨后引導(dǎo)學(xué)生分析以相同速度拋出的重量相同的物體，運(yùn)動(dòng)情況都是一樣的嗎？在問題情境引導(dǎo)的基礎(chǔ)上導(dǎo)出拋體運(yùn)動(dòng)和平拋運(yùn)動(dòng)的定義，讓學(xué)生分析平拋運(yùn)動(dòng)的規(guī)律是什么？在認(rèn)識(shí)原理的基礎(chǔ)上，為其準(zhǔn)備相應(yīng)的實(shí)驗(yàn)教具，讓學(xué)生小組分別探究“水平方向的運(yùn)動(dòng)規(guī)律;豎直方向的運(yùn)動(dòng)規(guī)律”在同步實(shí)驗(yàn)探索的過程中，認(rèn)識(shí)實(shí)驗(yàn)對(duì)應(yīng)的原理，提高物理觀念，在情境創(chuàng)設(shè)，實(shí)驗(yàn)探究中，提高物理核心素養(yǎng)。

3.分析實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，設(shè)計(jì)有效問題，培養(yǎng)科學(xué)思維

在實(shí)驗(yàn)操作的過程中，實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的搜集、分析、整理，是支撐整個(gè)實(shí)驗(yàn)的重要載體，也是完成實(shí)驗(yàn)的核心。那么，為讓學(xué)生能夠客觀搜集數(shù)據(jù)、精準(zhǔn)分析數(shù)據(jù)，可以采用問題引導(dǎo)法為輔助，在設(shè)計(jì)有效問題的基礎(chǔ)上，以問題為橋梁，讓學(xué)生根據(jù)問題進(jìn)行數(shù)據(jù)整理，在探索問題的過程中，使其形成良好的思維品質(zhì)，培養(yǎng)科學(xué)思維素養(yǎng)，提高實(shí)驗(yàn)探索的精準(zhǔn)性，提高動(dòng)手探究的質(zhì)量，在動(dòng)手的過程中動(dòng)腦。

例如，在教學(xué)實(shí)驗(yàn)《探究小車速度隨時(shí)間變化的規(guī)律》物理內(nèi)容時(shí)，主要是根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行猜測(cè)，完成某種規(guī)律的探究，得到小車速度隨時(shí)間變化的規(guī)律。那么，在教學(xué)的時(shí)候，在搜集數(shù)據(jù)和分析數(shù)據(jù)的時(shí)候，可以設(shè)計(jì)以下問題為輔助，如：

①在開始釋放小車時(shí)，應(yīng)該怎么做？

②要想搜集到的數(shù)據(jù)真實(shí)、客觀有效，在操作實(shí)驗(yàn)的時(shí)候應(yīng)該注意什么？

③在探究小車運(yùn)動(dòng)的過程中，如果紙帶上的點(diǎn)與點(diǎn)間的距離不等，是什么原因造成的？

在思考問題的基礎(chǔ)上，讓學(xué)生根據(jù)以下表格進(jìn)行數(shù)據(jù)搜集、整理，如：

位置編號(hào)0123……

時(shí)間t/s00.10.20.3……

v1/（m·s-1）

v2/（m·s-1）

……

通過實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的搜集、分析、整理等，讓學(xué)生以速度為縱軸，以時(shí)間t為橫軸建立直角坐標(biāo)系，根據(jù)數(shù)據(jù)，繪制V-t圖像，然后讓學(xué)生用描點(diǎn)法根據(jù)圖像，分析小車運(yùn)動(dòng)性質(zhì)，若所得圖像為一條傾斜的直線，表明小車做什么運(yùn)動(dòng)？求解加速度？通過實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)環(huán)節(jié)的探究，在有效問題引導(dǎo)中，讓學(xué)生學(xué)會(huì)科學(xué)搜集數(shù)據(jù)、分析數(shù)據(jù)、探究數(shù)據(jù)，從而培養(yǎng)科學(xué)思維素養(yǎng)。

4.參與實(shí)驗(yàn)探究，利用項(xiàng)目合作，培養(yǎng)探究意識(shí)

在實(shí)驗(yàn)探究教學(xué)過程中，傳統(tǒng)實(shí)驗(yàn)，學(xué)生是根據(jù)教師演示進(jìn)行的模仿，核心素養(yǎng)背景下，為培養(yǎng)學(xué)生探究意識(shí)，提高物理核心素養(yǎng)，教師要善于激發(fā)學(xué)生的自主參與積極性，讓學(xué)生做學(xué)習(xí)的主人，在主動(dòng)探究的過程中，使其感受其中的合作精神，培養(yǎng)科學(xué)的探究態(tài)度。因此，在實(shí)驗(yàn)探究開展的時(shí)候，可以利用項(xiàng)目合作的方法，以一個(gè)明確的項(xiàng)目為中心，以組為單位，讓學(xué)生自主對(duì)實(shí)驗(yàn)內(nèi)容、實(shí)驗(yàn)步驟、實(shí)驗(yàn)方案進(jìn)行規(guī)劃設(shè)計(jì)，在自主實(shí)驗(yàn)探索的過程中，通過合作探究、項(xiàng)目分析，培養(yǎng)科學(xué)探究素養(yǎng)。

例如，在教學(xué)《探究彈簧彈力與形變量的關(guān)系》物理內(nèi)容時(shí)，教師可以以此為項(xiàng)目主題，以組為單位，讓學(xué)生小組根據(jù)項(xiàng)目主題自主規(guī)劃實(shí)驗(yàn)?zāi)康?、探究?shí)驗(yàn)原理、分析實(shí)驗(yàn)器材、規(guī)劃實(shí)驗(yàn)步驟等，在此過程中，為提高項(xiàng)目實(shí)驗(yàn)的質(zhì)量，可以利用微課教學(xué)法為輔助，在微課課件中，為學(xué)生播放彈簧彈力與形變量的關(guān)系實(shí)驗(yàn)內(nèi)容，將彈簧上端固定在鐵架臺(tái)的橫桿上，觀察彈簧自由下垂時(shí)下端所到達(dá)的刻度位置，然后在彈簧下端懸掛不同質(zhì)量的鉤碼，在實(shí)驗(yàn)直觀演示的過程中，根據(jù)實(shí)驗(yàn)情境，讓學(xué)生小組設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)內(nèi)容和實(shí)驗(yàn)方案，以組為單位，為其提供實(shí)驗(yàn)教具，讓學(xué)生小組做課堂學(xué)習(xí)的主人，自主進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，最后，派遣學(xué)生小組將項(xiàng)目實(shí)驗(yàn)探究情況進(jìn)行量化展示，在分析實(shí)驗(yàn)、動(dòng)手操作、項(xiàng)目實(shí)驗(yàn)的過程中，培養(yǎng)科學(xué)探究素養(yǎng)，引導(dǎo)其說一說小組成員在此實(shí)驗(yàn)過程中的參與情況，交流在項(xiàng)目實(shí)驗(yàn)中遇到的問題和問題解決方案。通過項(xiàng)目合作法，在自主實(shí)驗(yàn)、交流共享的過程中，培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)的探究意識(shí)，從而使其通過實(shí)驗(yàn)提高自己的動(dòng)手能力，在合作中，感悟團(tuán)隊(duì)精神，提高人際交往能力和實(shí)驗(yàn)探究質(zhì)量。

5.點(diǎn)評(píng)實(shí)驗(yàn)過程，落實(shí)多元多維，培養(yǎng)科學(xué)態(tài)度

課堂教學(xué)點(diǎn)評(píng)作為教學(xué)的收尾階段，是對(duì)整個(gè)教學(xué)過程的評(píng)價(jià)分析，也是學(xué)生認(rèn)識(shí)自我、提升自我的重要環(huán)節(jié)。因此，在高中物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)中，為培養(yǎng)科學(xué)態(tài)度與責(zé)任素養(yǎng)，教師可以運(yùn)用多元多維的方法為輔助，在多內(nèi)容、多主體共同點(diǎn)評(píng)的過程中，培養(yǎng)科學(xué)態(tài)度，在內(nèi)容延伸的過程中，樹立社會(huì)責(zé)任感，讓學(xué)生在實(shí)驗(yàn)點(diǎn)評(píng)中認(rèn)識(shí)實(shí)驗(yàn)與生活、與社會(huì)發(fā)展的緊密關(guān)系。

例如，在教學(xué)實(shí)驗(yàn)《驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律》物理內(nèi)容時(shí)，主要是樹立能量觀念，知道在實(shí)驗(yàn)中選取測(cè)量點(diǎn)的有關(guān)要求，會(huì)測(cè)量下落的高度和瞬時(shí)速度，能夠正確進(jìn)行實(shí)驗(yàn)操作，通過實(shí)驗(yàn)以及誤差分析，培養(yǎng)實(shí)事求是的科學(xué)態(tài)度，激發(fā)對(duì)物理規(guī)律的探索欲望。故此，在實(shí)驗(yàn)點(diǎn)評(píng)的時(shí)候，除了讓學(xué)生根據(jù)自己動(dòng)手實(shí)驗(yàn)探究視頻、實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)報(bào)告單、實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)分析以外，還要結(jié)合學(xué)生在實(shí)驗(yàn)過程中，對(duì)實(shí)驗(yàn)問題解決思路的分析、同伴合作互助情況，以及相關(guān)物理知識(shí)點(diǎn)在實(shí)際生活中的應(yīng)用等內(nèi)容進(jìn)行綜合點(diǎn)評(píng)分析，通過多元化點(diǎn)評(píng)，使其在自評(píng)互評(píng)的過程中，形成科學(xué)的實(shí)驗(yàn)探究態(tài)度，如，在實(shí)驗(yàn)探究中，討論了本實(shí)驗(yàn)要不要測(cè)量物體的質(zhì)量？通過討論探究得到驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律表達(dá)式，式子兩邊均有重物的質(zhì)量m，因而也可不具體測(cè)出m的大小，而將m保留在式子中;還討論了對(duì)實(shí)驗(yàn)中獲得數(shù)條紙帶應(yīng)該如何選取的問題。通過問題解決思路的點(diǎn)評(píng)，促使評(píng)價(jià)更加完善，最后將學(xué)生實(shí)驗(yàn)情況以及學(xué)生個(gè)體點(diǎn)評(píng)等資源發(fā)放在校園共享群中，讓家長(zhǎng)和學(xué)生共同參與，在多元多維參與點(diǎn)評(píng)的過程中，培養(yǎng)科學(xué)的實(shí)驗(yàn)態(tài)度，讓學(xué)生依據(jù)實(shí)驗(yàn)為核心，思考機(jī)械能夠守恒定律在日常生活中有哪些應(yīng)用？進(jìn)行總結(jié)反思、應(yīng)用實(shí)踐，從而提高學(xué)生的物理核心素養(yǎng)。

綜上所述，核心素養(yǎng)下高中物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)，不僅可以提高學(xué)生的學(xué)習(xí)能力，還可以促進(jìn)學(xué)生全面發(fā)展，提高高中物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)質(zhì)量。因此，教師一定要重視物理實(shí)驗(yàn)，重視核心素養(yǎng)教育理念的落實(shí)，以實(shí)驗(yàn)為核心，通過創(chuàng)設(shè)真實(shí)情境、設(shè)計(jì)有效問題、項(xiàng)目合作、多元多維點(diǎn)評(píng)等，提高物理學(xué)科素養(yǎng)，增強(qiáng)物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)質(zhì)量。

參考文獻(xiàn)：

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（作者單位：浙江省諸暨市湄池中學(xué)，浙江 諸暨 311814）