学科核心素养融入高中物理实验教学的策略

□山东省青岛第二中学分校 关鹏

在高中的物理实验教学过程中，教师应该基于核心素养的理念展开教育教学，要引导学生有针对性地展开实验探究，在实验中形成更为具体的物理科学观念，形成以核心素养为导向的各项物理思维，实现他们综合效能的增强。本文基于此点，对学科核心素养融入高中物理实验教学的策略进行了探究。

高中物理一定不能忽视实验教学这一环节，且教师在展开实验教学的时候，应该积极地融入学科核心素养，切实激发学生的自主创新意识与自主学习意识，让他们能在实验中树立更为良好的探究意识及科学品质，并逐渐激发对物理的创造性认知，最终提高他们的物理核心素养。

一、学科核心素养融入高中物理实验教学的原则探究

（一）遵循学生物理观念构建的原则

学生展开实验的过程其实就是他们构建物理知识的过程，也是他们创新知识运用的过程。因此，在展开实验教学的过程中，教师应该切实遵循物理观念构建的原则，并基于这一原则，让学生具备识记并认知物理原理的方法，能通过自身的实践与实验，养成更为良好的物理学习习惯，能在物理实验的探究过程中，切实感悟到物理原理、物理概念、物理各元素的魅力与风采，最终在对这些知识的理解与探析中，完成对这些知识的有效构建，进而可以着重探索物理的规律，形成更为科学的物理研究方法。由此，在这一原则的引导下，教师应该引导学生更为主动地参与物理探究的过程，让他们切实感受到物理探索的方法，并能在实验中有更多的创新点与创造点。而学生也能通过反复实验，形成具象认知，能更好地领悟物理思想方法，进一步提升自己的实践意识，最终实现物理学科核心素养的有效培养。

（二）遵循学生主体性价值的原则

一方面，教师应该对物理学科有一个全新的认知，明白物理知识具有广泛性、科学性以及实用性的特征，然后引导学生展开有效的科学探究，在多元化的实验过程中，形成更为良好实践探究习惯，具备求异精神，在实验探究中明确与之相关的物理概念知识，让学生的各项能力得到切实发展。

另一方面，教师在引导学生展开一系列的物理实验时，应该打破以往的教学桎梏，不能只是单纯地以教材为依托，根据教材中呈现的实验步骤实施实验教学，这样只会局限学生的思维。教师一定要给予学生一定的自主创新与自主创造空间，让他们在较为自由的空间里，展开更为积极的、主动的探索与实践，展开多元交流与互动，最终形成对物理知识的具体判断与认知，实现对物理知识的有效构建。

二、学科核心素养融入高中物理实验教学存在的问题

（一）对学科核心素养的教学不够重视

物理是高中阶段学生重要的学习科目，对学生之后的学习和未来的发展具有重要意义。在新课改背景下，对高中物理教学提出了更高的要求和标准，培养学生的学科素养是高中物理教师重要的教学任务和教学使命。但是由于部分高中物理教师深受传统教育的影响，教学思维过于僵化、局限、固有，对学科素养的认知不够全面，了解不够充分。虽然在教学方法、教学策略、教学内容方面进行了一定的程度和调整，但是学科素养融入高中物理实验教学中的形式大过内容，从而使素质教育改革流于形式。教师在实际的实验教学中，也仅仅是带领学生展开一些简单的物理实验，无法在真正意义上激发学生的学习动力。另外，教师实验教学的频率不高。整体而言，实验教学的效率和质量得不到有效提高，学生的学科核心素养得不到真正意义上的提高。

（二）教学模式落后

教师的教学理念、教学手段、教学模式直接影响教学效果。因此，只有在教师增强教学能力的基础上，教学效果才能实现事半功倍的效果，学生的学科素养才能得到真正意义上的提升。但是在实际的物理实验教学过程中，教师的教学模式落后，缺乏创新性研究。在多数课堂中，教师往往通过实验演示的方式给学生讲解具体的物理知识，学生则是被动地接受知识的灌输，参与具体实验操作的机会比较少，教师和学生之间的沟通互动不足，学生对物理知识的认知仅仅停留在肤浅的表面。教师让学生展开简单的实验操作，但是缺乏实验环节、实验步骤、实验现象、实验结果等讲解，使学生的实验能力发展并不平衡，从而对提升学生的物理核心素养培养具有一定的消极影响。

三、核心素养融入高中物理实验教学的意义

（一）有助于培养学生的物理观念，增强学生的实验探究能力

高中物理教学过程中，教师开展实验环节，在立足于课本的知识上，通过借助可操作性的小实验，引导学生进行操作，创设物理情境，让学生对物理实验知识有更直观、更本质的认知，可以使学生借助生动形象的实验内容，突破物理学习的难关，深化对物理知识的认知和理解，同时能让学生意识到物理和生活之间存在密切联系，从而有效培养学生必备的物理观念。另外，通过具体的实验操作、实验总结、实验分析，有助于增强学生的实践探究能力，培养学生的物理思维和科学探究的精神。

（二）有助于培养学生的科学态度和责任

将学科素养融入高中物理实验教学过程中，教师应该尊重学生的课堂主体地位，有计划、有层次、有目的地开展实验教学活动，积极引导学生参与自主探究实验的过程。通过实验假设、实验分析、实验思考、实验操作，在分析问题、发现问题、解决问题的过程中，学生的物理思维、物理能力都能得到有效的提升。而通过合作探究实验，学生之间相互启发，相互帮助，碰撞出更多的思维火花，可以激发学生的思维潜能，培养学生科学的态度和责任。

（三）有助于培养学生的创新思维和意识

创新是事物发展的根本源动力，也是素质教育背景下学生应该具备的基本素养之一，具有创新意识和创新思维的学生有更多的发展机会和发展潜力。而教师在实际的教学过程中通过教学科核心素养融入实验教学环节，可以促进学生创新意识和创新思维的发展。

比如，教师在实验教学过程中，对仪器比较复杂、贵重的实验；学生无法进行大量的、反复的实验操作；或实验演示效果比较差，需要进一步改进的实验，可以积极引导学生大胆创新，让学生调动自己所储备的物理知识，借助实验器具，设计实验步骤，创新实验内容。这一教学环节不仅仅可以提升学生的物理实验兴趣，同时能充分体现自主学习的优势和价值，使学生的创新思维和创新意识在潜移默化的过程中自然而然地有所提升，可谓一举多得。

四、学科核心素养融入高中物理实验教学的策略探究

（一）借助简单实验激发兴趣，培养观察意识

在展开物理实验教学的过程中，教师应该借助一些较为简单的实验，充分激发学生对实验的探究兴趣，让学生能以一种更为积极的心态面对物理知识及物理实验，能在教师的引导下展开更为深层的探究与思考。如此，便能有更多的观察时间与空间，整体提高自身的探究意识，最终形成观察意识，提升物理核心素养。

以人教版高中物理课本教材为例，教师在教学“自由落体运动”时，为了加深学生对这一节知识内容的理解，就可以借助一些演示性的实验，让学生做有效的观察。首先，教师可以在课前向学生抛出问题，让学生思考在一个真空的环境下，羽毛球落地和硬币落地是一个什么样的现象；其次，在提出问题后，教师可以让学生产生假设性的观点，然后借助一个简单的实验，让学生认真观察它们会发生什么样的现象；最后，学生在结束观察后，教师可以让学生阐述自己所观察的这个过程，让他们尝试用自己所学的物理知识解释这一实验过程，探寻整个实验的原理。这样一来，能更好地激发学生学习物理的兴趣与积极性，能让他们展开更为高效的观察、思考与表达，使他们的学习效能得到不断增强与发展。

同时，以问题为导向组织物理实验教学，并不意味着简单的教师提问和学生回答，单一的教学模式难以体现以问题为导向的教学思想。物理课堂的最终教学目的不是要学生针对问题给出的答案，而是要培养学生在解决物理问题的过程中建立科学的物理思维的能力。教师可以让学生分组进行理论探讨或实验操作，并在必要的时候及时给予场外指导。在小组讨论过程中，教师可以和学生合作完成某一任务，在团队中扮演与学生同等的角色，这样能在很大程度上提升学生的学习体验。比如，在学习“利用打点计时器测量位移和时间”时，教师就可以同几个学生一起以小组的形式进行实验。甲生负责开启、关闭开关，乙生负责拉动纸条，丙生负责清查点数，丁生负责建表统计，教师可以在旁负责校正。通过协作，同学间既能树立团队协作意识，又能逐渐建立起物理实验思维，丰富学习体验，同时，可对自身的素质进行不断提高，提高教学目标。借助简单的实验，可以激发学生的兴趣，培养学生的观察意识，促进学生在已有的基础上进行提升，也可以提升他们的物理学习信心，使他们更好地学习物理。

（二）借助分组实验全面参与，培养创新意识

教师在引导学生展开实验的时候，应该对他们做科学合理的分组，让学生能在小组内部做商议：该如何分工整个实验工作，让他们通过内部商议确定整个实验的步骤和流程，确定每一个人员的任务安排，这样他们在后续的实验操作过程中便更加合理、有秩序，能让整个实验过程更为高效。因此，教师应该针对实验内容有针对性地划分学习小组，尽可能地设计一些合理的实验任务，让学生展开合作学习，各自发挥自己的长处，形成更多的创造性、创新性实验思路。针对这一思路及实验内容，学生就能培养自身解决问题的意识，能展开动手操作、反思创新、数据记录及数据分析等实践，进而推动自身获得更为全面的发展，实现核心素养的有效培育。

以人教版高中物理课本教材为例，教师在教学“探究小车速度随时间变化的规律”时，其中就涉及了一个十分重要的实验内容。基于此，教师就可以针对整个实验内容，做以下教学设计。首先，教师应该结合教材知识，向学生提出三个问题，分别为：①打点计时器的结构是怎样的呢？②如果要用这一器材测小车的速度是需要准备哪些实验器材、实验步骤的呢？③这一次的实验需要注意哪些事项呢？其次，在针对整个实验教学完成科学的分组后，教师应该让学生展开实验，让他们确定好数据的记录与处理，保证整个实验过程更为明朗。最后，在学生结束实验后，教师可以针对自身所展开的实验过程以及所记录的实验数据，制作速度与时间的图像，然后结合这一图像做合理的分析，创新自己对实验的判断。这样一来，学生的创新意识能得以有效的培育，他们的核心素养也能得到切实提升。

（三）借助技术理解实验本质，培养物理观念

教师在展开物理实验的过程中，不能只是单纯地依靠动手实践操作让学生做肉眼的观察。这样他们很难了解到整个实验的本质，也很难探索实验背后所蕴藏的原理知识，学生难免会对一些细节有所遗漏，进而在学习过程中生成知识盲点。因此，在展开物理实验的过程中，教师应该充分使用一些先进的信息技术手段，多角度地挖掘一些实验素材，全面推动学生科学素养的均衡发展。而信息技术能将整个实验内容给多元化地呈现出来，实验现象能更加清晰化、直观化、具体化，学生的物理观念也能随之形成，他们的物理核心素养也能得到有效的培养。

以人教版高中物理课本教材为例，教师在教学“分子热运动”这一小节的知识点时，其中所涉及的知识点不仅需要学生用外在的肉眼观看，还需要借助显微镜，观察这些细小的分子结构图片及动画。通过微观层面以及宏观层面展现，学生对这一知识的理解才更为具体、深入，能对分子的热运动有更为深层的认知，就能针对这一知识基础，避免和实际的课本概念知识点形成认知偏差，更好地理解分子热运动这一概念，进而理解其原理。而学生通过这样一个过程，便能充分激发自身的学习与探究意识，在教师的引导下，会对所学的知识展开更为深层的探索，也会更加积极地借助一些多媒体技术手段如微课、PPT等资源，辅助自身理解更多的概念性知识，最终引导自己完成一系列的实验学习。如此，他们的物理观念也能得以不断健全和完善，他们的物理核心素养也能得到有效的培养。

五、结语

总而言之，高中的物理实验教学一定要讲求“新”，既要遵循新理念，也要讲求新路径，要切实贯彻学科核心素养，使学生的整个实验过程更加丰富，能基于自身对教材内容的解读以及教师的引导展开多项物理实验，参与物理知识形成的过程，并且能在小组合作与探究中形成对物理知识的创造性认知与判断。这样，学生的物理知识构建也将更为具体和全面，能让他们在后续的物理知识运用与实践中，真正意义上地将生活化教学的理念得以落实，物理核心素养便能得到切实的培养。