基于核心素养的高中物理实验教学探究

程言钊

摘要：新课改强调对学生终身发展和必备品格、关键能力的全面培养，因此，本文围绕实验知识、实验能力、实验品质三个层面进行了分析探讨，并以核心素养教育理念为基础，提出了高中物理实验教学的改进策略，通过对学生科学态度和创新能力的培养，有效促进高中生个人核心能力的全面发展.

关键字：核心素养 高中物理 实验教学

随着信息技术的快速发展，高中物理实验教学也迎来了新的挑战和发展机遇，教师在核心素养教育理念指导下，应当充分发挥核心素养教育作用，培养学生的物理观念与科学思维，激发学生对思维创新的不懈追求.同时，在实验过程中教师要重视对学生批判性思维意识发展，引导学生从不同角度思考实验问题，帮助学生逐渐形成正确的价值观和科学观念.

一、高中物理核心实验知识素养的培养

1.扎实的理论知识支撑实验教学环节的发展.

高中物理实验教学具有较强的实践特征，教师在实验过程中要以促进学生物理观念、实验能力、探究思维发展为教学目标，为学生提供足够的理论知识作为支撑，帮助学生深入理解物理知识，利用一定的技术和实验环境完成实验探究操作，促使学生可以在实验中积极探索解决问题的方法，逐渐形成良好的探究思维与物理观念，切实落实对学生的物理核心素养培养.

例如，在“探究加速度与力、质量的关系”这一实验中，教师需要在实验课程教学开展之前做好充分的理论教学准备，让高中生明确本次实验研究的目的、实验原理等基本信息，并针对实验原理适用的条件给出详细的分析.然后让高中生投入到该实验中，并以已有的实验理论知识为基础，完成本次实验内容.结果显示，良好的理论知识是支撑实验教学顺利开展的重要保障，而实验过程对理论知识的学习同样具有促进高中生掌握吸收的作用，二者相得益彰，相互促进，并最终达到了高中物理核心实验知识素养培养的目标.

2.实验思维培养是核心实验素养发展的关键.

高中物理实验具有显著的逻辑性、科学性，是学生科学实验思维不断发展的过程，可以有效促进学生逻辑思维和发散思维能力的全面发展.因此，在实验教学过程中，教师要引发学生思考，鼓励学生大胆预测判断，优化实验创新，要求学生结合已知信息对事实证据进行科学推理和论证，对实验过程提出合理的质疑和批判，促使学生在实验探究过程中追求思维创新.

例如，“电生磁、磁生电”的实验中蕴含着诸多的电场、磁场物理知识内容，包括电场、磁场概念、性质特征及相关概念介绍，对培养高中生发生思维能力具有极强的促进作用，有助于促进高中生创新实验能力的发展.与此同时，该实验中可以引入相关公式内容，并对电场、磁场中的各个物理量特点加以验证，不仅提高了物理实验教学的效果，同时增强了高中生学习的兴趣，是高中生核心实验素养培养的有效途径.因此，实验思维培养是高中实验教学中培养高中生核心素养的主要内容之一.

二、高中物理实验中核心能力的培养

1.推理能力

高中物理实验中教师要不断完善教学方案，让学生在掌握必要的物理知识时，具备良好的推理能力，通过科学性和创新性实验，有效促进学生推理判断能力发展.同时，在课堂教学中教师要密切关注学生的实验过程，并适当进行点拨和启发，利用物理问题发展学生的探究意识，促使学生对实验过程进行合理的猜想和假设，在实验的具体操作过程中，科学获取推理实验信息.

例如，探究加速度与力、质量的关系的实验中，高中生可以依据实验原理在实验前猜想可能存在的实验结果，其一，当质量一定时，加速度与力成正比（反比）的关系;其二，当力一定时，加速度与质量成正比（反比）的关系.并由此借助于实验器具，对可能存在达到实验情况进行逐一的验证排查，以达到高中物理实验目标，帮助高中生掌握加速度与力、质量关系的知识内容，并促进高中生物理实验过程中推理能力的发展.由此推彼，继而验证了加速度与质量成反比，与力成正比的关系成立.實验的过程中不仅仅锻练了学生的动手能力，更是加强了学生的推理能力.与此同时，推理能力是高中生顺利完成物理实验的重要保证，能够促进高中生在物理实验中发挥创造力，敢于突破传统实验的思维方式，培养高中生良好的创新思维习惯，促进高中生的思维不断地发展，为今后的深入学习提供基石.

三、数学、物理思维转化的能力

数学作为物理教学工具之一，其主要服务于物理教学的各个方面，包括公式的转化、推理以及计算等都离不开数据工具的支持.因此，教师在物理实验教学中要重视对学生数学能力、物理思维转化能力的培养，指导学生在实验探究过程中，通过各种科学的方法获取证据，并利用数学思维分析和处理实验信息，为实验的变化趋势和探究结果，提供可靠的论证依据.

例如，在带电粒子在磁场中的运动这一实验中，需要通过坐标的形式记录带电粒子的运动状态，并记录下来，并根据粒子的坐标连线勾勒出其运动轨迹，继而确定带电粒子的运动特征，便于对物理实验本质进行进一步探究.在这一实验过程中，首先，应用了数学中的二维坐标系记录了带电粒子的运动情况，为该实验的完成奠定了重要基础.其次，在勾勒出带电粒子的运动轨迹后，我们依据轨迹状态，确定了带电粒子相关公式特点，而公式的总结同样离不开数学中的圆周计算等.因此，数学、物理思维转化的能力是高中物理实验教学中所体现的重要核心素养内容之一，是数学物理方法应用的主要方式之一，在实验教学中，教师要注重各方面知识的融合运用，提升学生的综合能力与素养.

四、高中物理实验中核心品质的塑造

1.科学精神的塑造

高中物理是一门以实验为基础的学科，是在实验的基础上经过大量的总结，形成了相对完善的理论，并指导着日常生活和科学技术的进步.因此，高中物理实验教学中学生核心品质的塑造是比较重要的，在引导学生进行思考与探究，增加学生对物理的好奇心和求知欲的同时，教师要指导高中生正确应用科学技术知识，启发学生进行下一步思考，为造福社会，为社会发展贡献力量，避免科技犯罪等不良社会现象发生.

例如，在牛顿第三定律等实验中，教师潜移默化地向高中生展示牛顿为人类社会经济发展做出的贡献，给予高中生以正面的引导，塑造高中生良好的科学精神，使其能够更好地利用科学知识服务于社会和人类进步，让高中生在物理学习的同时树立优秀的物理品质、个人精神.同时，为了全面促进学生科学品质与核心素养的综合发展，教师要设计合理探究环节帮助启发学生思维，让更多的学生能够直观地观察物理实验效果，获得相对可靠的物理实验结果，从中感受物理实验过程中的科学精神，增强实验体验，进一步深入理解物理知识.所以，高中物理实验教学中的科学精神体现，在于尊重实验、尊重科学，从而创造更多的科学.因此，高中物理实验中针对高中生核心品质的塑造应当围绕着科学精神展开研究，并奠定了高中生核心素养培养的重要基础.

2.合作意识的培养

高中物理实验教学是一个有机的整体，需要生生之间、师生之间的相互配合，才能完成实验过程，并提高高中物理实验教学效果.无论是电学实验、还是运动学实验研究，都离不开小组合作的模式支持.学生之间相互配合、相互合作，才能实现高效的实验效果，同时能达到互帮互助的效果，提升学生的集体合作意识，最终能顺利完成实验过程，记录准确的实验结果，并形成正确的实验结论，丰富高中生的个人能力，使高中生可以更加全面地发展个人的素质和能力，构建充实丰富的个人素养平台.

例如，针对牛顿第三定律的实验过程，高中物理教师应当事先做好分组工作，让高中生在小组中自觉做好分工，并完善整个实验流程，达到提高实验效果的目的，验证得出牛顿第三定律的实验结果.所以，合作意识的培养，是高中物理实验教学中核心素养教育中主要内容之一，同时团结合作能力是高中生应当具备的能力之一.

高中物理核心素养主要包括核心知识的学习、核心能力的培养、核心品质的塑造.这些能力与品质需要在教学活动中不断地培养，不断地落实，才能真正地起到培养学生物理核心素养的目的，切实提高学生的物理核心素养水平，促进学生物理能力与素养的提升，才能够全面地引导高中生个人能力的进步，并塑造高素质、高品质的优秀物理人才，使得高中生能够在物理实验教学中不断提高自我，培养个人的能力，塑造良好的个人实驗习惯，并为社会培养高素质和能力的物理人才.所以，高中物理实验教学对高中生核心素养的培养具有相当重要的促进作用.

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