基于核心素养的高中物理实验教学对策

【摘 要】本文基于学生核心素养的培养论述高中物理实验教学优化对策，提出注重演示实验，调动参与热情;强化观察实验，激活学科思维;优化分组实验，突出学习主体;展开探索实验，提升研究效率;延伸课外实验，培养综合能力等做法。

【关键词】实验教学 核心素养 高中物理

【中图分类号】G 【文献标识码】A

【文章编号】0450-9889（2021）26-0048-02

物理实验教学要贴近学生学习实际。教师围绕核心素养培养展开教学设计，为学生提供合适的实验探索机会，能够有效提高学生的学习效率，强化其学科核心能力。演示实验、观察实验、分组实验、探索实验、课外实验，都属于高中物理学科常见的实验形式。教师要做好筛选和设计，为学生准备更多实验操作的任务，引导学生在实践操作中启动学科思维。教师针对学生关注点进行设计，能够把准学生心理，让学生在观察、操作和验证过程中建立学科认知基础。

一、注重演示实验，调动参与热情

由于物理实验内容丰富多样，教师借助现有实验条件，以演示实验做推演，能够激发学生参与学习的热情。演示实验需要教师动手操作。在引导学生观察实验时，教师需要对一些重要环节进行介绍，对一些关键因素重点关注，对实验现象进行分析解读，这样的演示实验才能更好地调动学生的参与热情。演示实验也可以由学生来操作，让其他学生进行观察，教师负责技术指导，这样的演示操作也是比较有用的。学生对实验有主动参与的热情，这是最为重要的学情信息，需要加以合理运用。

如教学人教版高中物理“全反射”时，教师在导学阶段为学生现场展示神奇的魔术“黑猫变白描”的小实验。这个演示实验很简单，即将画好的黑猫放入水中，在水中可以看到魔术般的效果——黑猫变成了白猫，而将白猫提出水面后，其颜色又变成了黑色。学生观察这个实验时，教师根据学生的反馈给出具体引导——这是由光的全反射造成的。学生对这个学习内容还不是很熟悉，自然充满了好奇。教师借助学生学习旧知的经验给出具体的解读和引导，要求学生对教材中光的全反射条件和概念展开深入学习，掌握相关知识。教师抓住学生学习心理，以魔术的形式做实验演示推演，成功激发了学生的学习热情。

学生对物理实验有多大期待，取决于教师的引导和展示。如果能够给学生的感官带来一定冲击，其调动效果会更为明显。教师推出“黑猫变白猫”的演示实验具有魔术色彩，深受学生的青睐，其操作也不存在太大的难度，而激发效果却很突出。学生对实验现象产生浓厚的兴趣并进行深入研究，是教师演示实验的基本目标追求。

二、强化观察实验，激活学科思维

观察实验是物理学科最为常见的实验形式。由于观察对象众多，教师对此需要有更多指导和启示，如要求学生对一些重点内容和关键环节做出细致观察，记录观察信息，对信息进行整合优化处理，这些都能够激发全新的学习动机。学生对观察实验有较高接受度且具有生活观察经验积累，因此引导实验难度相对较小，操作起来较为顺畅。如果借助显微镜等学具展开观察，则更能够引起学生的参与兴趣。观察实验需要有明确的观察目的，以及对观察信息进行过滤、筛选、整合、分类处理，如果教师针对性地做出引导，势必能形成崭新的学习启迪。

教师针对学生观察兴趣取向进行设计，为学生提供更多观察的机会，其调动作用会更明显。如教学“观察共振现象”时，教师利用演示的方法，将击打铜锣作为演示对象，让学生细致观察铜锣声音的共振现象，分析振动的频率。学生大多不能找到准确的数据进行分析，但有了观察的体验，也能够对共振现象做出更多客观判断。教师从激发思维的角度进行设计，强化观察实验，让学生逐渐找到学习的切入点，以期让学生顺利进入学习环节，找到思维起点。鉴于学生对生活化的实验有更为强烈的观察兴趣，教师应适时做出引导，布设观察任务，为学生提供更多学习启迪。

教师推出观察实验内容，要求学生开展体验分析，激发学生学习动力。从学生的学习表现可以看出，教师的观察设置是比较有针对性的。声音共振是较为常见的现象，其实验观察虽然没有太高的专业要求，但其操作过程是有较高价值的。要使教与学达成更多和谐，课堂教学需要有更多创意设计和组织。唯有营造良好的学习环境，才能取得学习的进步。

三、优化分组实验，突出学习主体

由于学生学力基础不在同一水平线上，教师在进行实验任务设置时，需要有分层教学意识，将学生科学分组，给不同小组设计不同的实验操作任务，这样可以提升教学的适切性。由于学生对自由组合分组形式最为青睐，教师不妨给学生更多操作的权力，让学生自主组建合作团队，借助集体力量解决实验中存在的问题。主体教学的重要特征和表现之一，即教师尊重学生意見，凸显学生学习主体地位，给学生更多探索的权力，做好必要的教学服务。

分组实验带有更强的调动性，因为分组操作本身带有集体性，而学生进入团队之后，其学习主动性会大大提升。如教学“测定玻璃的折射率”这个实验时，教师先对学生做分组处理，让学生先组建四人小组，然后进入实验操作环节。教师先做材料准备，为每一个小组准备了玻璃砖、量角器、直尺、计算器、木板、图钉等。实验目标设置为：验证光的折射定律，学会测定折射率的方法。教师组织学生设计实验方案，要求学生先理顺实验操作环节，然后才进行具体的操作体验。教师对学生的讨论情况给出指导，确认其操作方案合理，然后才让学生展开实验操作。学生自然推进实验环节，在实际操作中建立学科认知基础。教师进入各个实验小组，对学生操作情况做观察，对实验操作中存在的问题进行及时纠正，为学生提供更多学习启示，确保实验顺利推进。

教师要求学生自由分组，对实验方案进行细致审查，确保实验顺利展开。教师要为学生提供充裕的实验材料，对学生实验环节进行规划，让学生对实验做反思归结，进而形成崭新的学习认知基础。同时也要突出学生主体地位，让学生自己组建实验团队，自行设计实验方案，自主展开实验操作，优化分组实验。这样，学生对实验的理解更为深刻，其学习积累会更丰富。

四、开展探索实验，提升研究效率

探索实验是物理学科教学中最为典型的实验形式，这种实验对学生提出了更高的要求。学生要对实验方案设计、实验程序执行、实验操作组织、实验结论评价等内容做好对应设计和思考，积极参与探索行动，在广泛互动交流之中提升研究效率。教师在实验设计和组织过程中，要给学生更多探索的机会，为实验顺利展开提供必要的材料、技术支持，确保探索实验的自然打开。如果能够与学生生活形成对接，这样的实验设计是最为理想的。

学生对探索性实验较感兴趣，因为它带有更多未知数，探索意味更浓，能够调动学生学习参与的主动性。如“纸带类实验”中，教师利用现有材料在桌面设置了纸带实验装置，要求学生先观察实验装置，然后小组合作研究具体设计实验方案并提交给教师，最后教师对相关实验方案做分析，决定是否运用该装置来完成实验操作。学生开始自发组织学习团队，并集中观察讨论实验方案。经过一番操作，多种实验方案呈现出来，如“匀速直线运动”“弹力与弹簧延长的关系”“探究求合力的方法”“探究功与速度变化的关系”“验证机械能守恒定律”等。教师对这些实验方案做筛选，组织学生以团队为单位进行实验操作并写出实验报告。学生有了实验机会后，都特别珍惜操作实践活动。

教师设置实验装置的目的是让学生在实验方案配设中建立更多实验认知。学生积极响应教师安排，对多种实验做具体的推敲设计。不管这种实验能否开展，这个研究学习过程本身就具有较高价值。由于高中生对探索性实验有着较高的参与主动性，教师围绕一个实验进行设计便能成功激发学生学习热情，如果能让学生借助生活条件研究探索实验方案，其助学效果会更为突出。

五、延伸课外实验，培养综合能力

实验教学不能仅限于课堂之中。教师要有拓展意识，为学生准备更多课外的实验内容，要求学生借助生活条件积极开展實验设计和探索，以此培养学生良好学习习惯，促使学生学科核心素养成长。由于物理在生活中有广泛应用，教师要鼓励学生主动探索，利用生活材料做实验设计，将物理实验与生活全面对接。学生由此建立起来的学习体验和认知会更为丰富。核心素养导向下的物理实验教学中，教师要进行创新设计，包括实验内容的选择和实验形式的创新，如果能够在生活条件下展开实验操作，其探索效果则会更为丰富。

考虑到高三学生有比较丰富的实验认知积累，为提升实验训练效度，教师不妨结合物理总复习内容进行任务布设：如复习浮力内容时，教师可以引导学生制作孔明灯，在实际探索中建立浮力系统认知;又如复习重力内容时，教师可以鼓励学生制作水火箭，探索物理原理，形成实验认知;再如让学生用螺旋测微器和游标卡尺具体测量生活中的一些物品，如瓶子口径、纸张厚度等。每一种生活实验都需要有设计、组织、分析、观察、归结、对接等处理环节。教师指导学生对这些实验做具体设计和推演，确保实验顺利展开，实验效果显著，而学生从实验中获得的学习能力也更为丰富。如浮力实验，可以借助一些物品在水槽中进行实验，而且初中阶段也有积累，为实验研究提供了认知支持。

教师从不同角度进行具体指导，给学生布设更多学习任务，创造更多生活实验机会，这是最为鲜活的学习。由于学生对课外延伸实验操作有更多认同感，教师对此需要做出积极探索，从更多方向做梳理和设计，启动学生主观能动性，让学生参与生活实验的设计和组织。

教师要在丰富的实验内容中进行精选，为学生提供难得的学习机会。演示实验能够建立更多观察点，调动学生学习热情;观察实验能够对接学生关注点，形成崭新学习动机;科学分组能够优化实验程序和组织，突出学生主体地位;探索实验具有实践性，可以提升学生综合操作能力。教师对学生的不同关注点做出安排和推演，能够建立丰富的实验学习契机，为学生学科核心素养培养奠定坚实的基础。

【参考文献】

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[2]华桦.指向深度学习：高中物理开展对话教学的策略研究[J].第二课堂（D），2021（5）.

[3]陈芳.高中物理实验教学优化策略探究[J].安徽教育科研，2021（8）.

【作者简介】王向菊（1977— ），女，山东平邑人，大学本科学历，一级教师，现就职于山东省平邑第一中学，主要研究方向为高中物理教学。

（责编 唐玉萍）