核心素养下高中物理实验教学的策略研究

张燕飞

（喀什地区巴楚县第二中学 新疆 喀什 843800）

在新课改背景下，教师不应该固守以往在实验教学中对于物理知识的强制教学和灌输，应让学生在自主学习的实验氛围下，通过实验探索得出结论，在这个过程中重视对学生知识运用能力的考查和实验技能的提升。高中物理一定不能忽视实验教学这一环节，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的科学品质，并逐渐激发对物理的创造性，培养学生的物理核心素养。在高中物理实验教学中，采取的策略有：

1.构建生活情境，培养物理观念

所谓物理观念，指人们充分理解物理规律之后，在脑海中形成某种有关物质、能量、运动的认知观念，比如相互作用观念、能量观念等等。想要在物理实验教学中培养学生形成物理观念的核心素养，教师需要基于直观性原则，在演示的过程中创设引人入胜的教学情境，从而完成抽象建模，让学生结合物理模型来加深对重难知识点的理解。对此，教师可以引入生活元素，利用学生熟知的生活事物来设计实验，将重要的物理知识演示出来。这样不仅能加强物理与生活之间的联系，也能激发学生的探究学习欲望。比如，教学“内能转化成机械能”的知识点时，教师可以拿出一个学生在生活中随处可见的空塑料瓶，将瓶盖拧紧，然后用力挤压瓶子中间部分，将其压瘪。最后，轻轻拧松瓶盖之后，学生会发现瓶口出现响亮的声音，瓶盖在某种作用力下飞出去很远。同时，瓶口产生了许多轻微的白雾。这个实验的过程简单、现象突出，有许多可以探究学习的切入点。比如产生白雾的原因，让瓶盖飞出去的作用力是什么等等。通过这个实验，也能为学生直观构建出“能量转化”的模型，有效强化学生的物理观念。

2.重视学生基本素养，搭建实验教学平台

在整个物理教学过程中，实验是最为重要的一个环节，也是奠定学生基本素养的一个步骤。教师可以通过实验计划和操作流程来提升学生们的思维能力和动手能力，在实验过程中，要想有效提升学生操作技能，应站在学生的角度，以学生为主体，制定科学合理的实验过程，引导学生交流思考。在实验过程中，可能会出现一系列问题，针对此进行研究讨论，得出解决方案，才能够提升学生在物理学习过程中的核心素养。例如，在进行“平行力法则”这个模块知识学习时候，教师可以转换一些方式，巧妙为学生们搭建一个实验平台。首先，教师不能够直接将实验设计方式讲述给学生，而是要让学生通过平行力法则相关概念和知识点进行思考，独立设计出实验过程。在设计过程中，部分学生使用等效方法进行实验，部分学生使用平衡法进行实验，来论证平行力法则。这样的教学过程，不仅激发了学生的想象力，也有效增强了实验动手能力，对学生基本素养的提升也十分有益。

3.重视知识体系建立，帮助学生渗透概念

物理知识体系的建立是物理实验教学过程中的一个重要结果，通过对不同物理实验的积累和研究，能够不断丰富自身学识，自然在知识体系建立方面会得心应手。物理概念作为能够升华物理现象的一种文字性叙述。通过物理实验，可以有效论证物理概念中蕴含的原理，很多教师在实验操作过程中，通过内容解释和实验演示，引导学生动手操作，自行论证结果。通过物理实验，学生们可以分析实验结果从而得到相关物理概念。例如，在针对“速度”这个模块知识内容研究时候，教师可以将打点计时器运用到物体速度测量实验中。首先，教师为学生们介绍打点计时器的使用方式，让每一位学生都学会操作。其次，教师需要明确知识体系，告诉学生们本节实验教学是为了让学生们了解物体位移和运动的速度，便于后期知识体系建立。接下来，学生们在实验过程中，教师也要全程指导，包括对工具的使用和实验步骤的执行。当实验结束的时候，教师还需要引导学生们对整个知识体系进行回顾，总结物理实验结果，这样也有助于概念的渗透。

4.依托合作实验，发展思维品质

新课标在强调核心素养教育的同时，也对其落实方法进行了具体指引，即通过合作型、探究型课堂的构建来引领学生思维品质的发展，进而为其物理素养的发展奠基。这也说明，合作教学在提高学生物理素养方面有着巨大的促进作用。同时，结合教学实践来看，以合作学习来推进实验教学不但能够给予学生别样的学习体验，激发他们的实验学习和实验动手热情，而且还能让他们在集体之力的推动下获得思维的发散和能力的提升。所以，在教学实践中，我们也要重视合作实验的开展，从而助力学生物理素养的发展。

例如，在“分析做功与速度变化关系”的教学实践中，我们便可引入合作实验环节。首先，我们可以在把握学生兴趣爱好、物理基础等方面的学情，在此基础上，本着异组同质的原则，在班内每一个小组划分出4～6人、内部优差生比例趋于均衡。然后，结合课本实验为各组进行实验演示，带领他们一同了解其中的物理知识内涵，接着一方面可指引各组结合课本实验内容以及演示实验来进行实践操作，锻炼他们的知识活用能力;另一方面可指引各小组跳出课本，一同经过探讨思考来设计一个新的实验方案并进行实践尝试。需要注意的是，在这一过程中，我们要做好自身教育服务者和辅助者的角色作用，积极深入到各小组当中，引导学生有序的开展实验，对各小组遇到困难提供及时的指引和帮助，如某小组不知道从哪些方向思考，这时我们可以引导他们思考本实验和“自由落体运动模型”，在此基础上，引导他们运用打点计时器等一起来分析重力做功和速度变化之间的联系。通过这种开放性的实验教学设计，让各小组学生能够充分发挥自身的思维能力，同时使他们在集体力量的推动下获得知识迁移、逻辑思维以及创新思维的发展，让素质教育能够更好地在物理实验课堂落地生根。

5.多向学生提问题，注重实验教学的创新

在高中物理中，有一类概念性的习题，在这类习题中，关键是要使得学生在解题的过程中，能够深刻地了解知识的内涵，并锻炼学生的知识点梳理、思考能力。针对概念性物理习题，在解题的过程中，必须要求学生对习题中所涉及的物理概念有清晰且深刻的认识，在这类型习题中，几乎不存在一些数量转换或者计算的部分。与计算类习题相比，概念性习题的抽象性和逻辑性比较突出，如果学生对物理概念存在理解错误或者偏差的情况，很可能解不出来或者需要耗费比较长的时间才能解出。因此，对于概念性物理习题的教学，教师在教学时可采用定性实验的方式，经由这种实验的开展，来帮助学生掌握概念，学会用概念来解题。比如，某一习题为“某一玻璃瓶内装有一定量的水，将此玻璃瓶封闭起来并水平放置，气泡处于水平放置玻璃瓶的上方，如果突然向玻璃瓶施加向前的推力，瓶子中的气泡将表现出向前、向后还是不动”的运动状态？在这一习题讲解时，教师完全可使用一个矿泉水瓶来做实验，在实验的过程中也要鼓励学生提问和思考。在此实验开始之前，教师要求学生回忆“惯性”的概念，惯性大小的影响因素，随后在实验的过程中，一些学生就知道使用惯性的知识来解答。

6.增强合作学习方式，激发参与课堂实验的积极性

为了使学生更积极地参与实验过程，教师引导学生自行设计和组装实验模型和设备。例如，鼓励学生自行设计实验所需的汽车，并根据自己的爱好使用一些瓶装工具手动创建。在此过程中，学生将对物理实验的内容、汽车的目的和价值以及探索的物理原理有一个简单的了解。在分析了汽车的功能之后，他们将为下一个实验制造一辆合适的汽车。之后，老师要求学生按照实验的内容和步骤进行操作，从而分析与物理运动加速度相关的知识点，从而达到物理教育的目的。其次，教师应注重责任分工，使合作学习由个体竞争转变为群体竞争，充分调动学生的积极性，相互合作、相互支持，期望全体学生有效沟通，评价活动的有效性，寻求改进的途径，使每个学生都有自己的发展。在这种情况下，教师可以采用小组合作方式，使两个学生组成一个小组。学生可以看到彼此操作的差异并提出问题，然后通过翻阅书籍、询问学生或寻找老师来解决问题，这也可以帮助学生纠正操作中的错误，提高学生的实验操作能力。总之，教学不仅是一门技术，让学生接受最好的素质教育是每一位教育工作者的出发点和落脚点。

在高中阶段开展物理实验教学对学生物理核心素养的养成具有非常重要的意义，通过实验教学，学生可以有充足的时间进行探索，并主动加入到物理实验学习中，进而可以有效提高物理实验教学质量。因此，高中物理老师一定要做好课前准备工作，吸引学生的学习注意力，促使学生能够积极加入到物理课堂实验教学当中，同时还要注重课堂教学的设计，帮助学生更好的掌握物理知识，重视高中物理实验教学的课后环节的设计，有利于学生进一步提高自身的学习效率，提高物理学习能力。