高中物理实验教学中学科核心素养的培养途径探究

高刚刚

摘 要：新课改背景下物理学科核心素养的培育需要贯穿于学生学习物理的全过程，物理实验教学对学生巩固物理知识具有重要的促进作用，能够有效地培养学生的创新能力和物力思维。因此本文通过分析高中物理实验教学学科核心素养的培养价值，结合教学实践给出了具体的培养路径，旨在以此促进高中生物理学科核心素养的培育。

关键词：高中物理；实验教学；核心素养；培养路径

【中图分类号】G633.7           【文献标识码】A             【文章编号】2097-2539（2023）10-0120-03

物理实验是高中物理学科的一个重要组成部分，在开展物理教学的过程中，不仅需要让学生具备实验操作的基础认知，还应当引导高中生了解物理实验背后的本质，从而提升学生物理学科核心素养。在此过程中，需要教师充分注重素质教育理念下学生的课堂主体地位，让学生在接受物理理论知识的过程中还能积极地参加物理实验学习，这样不仅能够有效地培养高中生的物理综合能力，也能够从核心素养的角度强化课堂教学效果。

1.高中物理实验教学学科核心素养的培养价值

（1）有利于培养学生良好的学习习惯和优秀品质

在高中生物理核心素养的培育过程中，需要学生养成良好的物理学习习惯和优秀的品质，这既是物理课堂教学目标的重要组成，也是学生核心素养培育的基础要求。物理学科实践教学工作的开展初始就是要培养学生正确的操作习惯，通过强化核心素养的培育来提升物理学习效果，在实验教学工作的开展中要求学生在参与物理实验的过程中具备严谨的科学态度和正确的物理观念，以自身良好观察能力的有效培养来明确物理实验的操作步骤，从而将物理理论知识与实验操作进行有机联系。同时为了保障全员参与，教师还可以在实验教学的过程中让学生进行小组探究，以此来强化高中生的探究意识，以探究性的物理实验来加强教师和学生之间的有效沟通，这不仅有利于师生关系的良好构建，也可以通过学生学习物理实验的有效反馈来帮助教师及时有效地调整实验教学方案，进而实现学生综合素养的有效培育。因此，在物理实验教学工作中开展核心素养培育工作，既可以培养学生优秀的科学品质和坚韧不拔的科学精神，也能够在自主探究的过程中有效地锻炼高中生的物理思维能力，对培养高中生的物理学科核心素养具有重要的促进作用。

（2）有利于培养学生正确物理观念和思维的养成

一系列的教学实践经验都充分地展示出学生物理观念的培养需要在知识积累中产生，只有树立正确的物理观念，学生才能有效地开展物理知识的学习过程，也只有在熟练地掌握好物理基础理论知识的基础上，才能帮助高中生有效地构建自己的物理知识框架。与此同时，从另一个层面来看，如果一个高中生缺乏相关的物理理论知识，那么在开展物理学习的过程中就无法科学地树立物理观念，也会在其他学科的学习过程中产生一定的消极情绪，由此可见，素质教育理念引导下的高中物理实验教学工作需要以培养学生的物理学科核心素养为基础要求，通过帮助高中生树立正确的物理观念来提升课堂教学效果。在此过程中，教师既可以通过生活化情境的创设来帮助高中生深刻的理解物理知识和概念，也能够通过高效的物理课堂学习来促进学生物理价值观念的正确形成。与此同时，受学科逻辑思维性较强的影响，教师在开展实验教学时应当通过引导式教学来强化学生的物理思维，让学生在自主探究的过程中培养良好的物理思维，通过物理模型的构建来强化学生对物理实验的有效认知，这样不仅能够引导高中生进行有效的探究和自主的创新，还能够让高中生在高中阶段的学习过程中形成良好的探究意识，并将这些信息能力应用在日常生活中，及时地发现生活中存在的各种问题，然后结合自己的猜想，科学地设计一些物理实验方案，这样一来，在自主探究的过程中，高中生可以通过物理实验的方式不断地挖掘自身的物理逻辑思维，从而在参与实验的过程中培养各方面的物理能力，实现物理学科核心素养的全方位培育。

（3）有利于培养学生利用物理模型解决问题的能力

在面对一些物理问题时，人们常常采用构建物理模型的方式来解决这些问题，物理模型作为一种理想化的状态，是物理知识在日常生活中较为直观的体现，在物理学家研究各种物理知识的过程中，都是通过模型化的方式来开展研究的，以抽象化和理想化的方式来寻找一些物理现象的本质特征，从而形成实物体系来丰富物理知识。在物理实验教学工作中，为了有效地保障教学效果，教师可以通过构建物理模型的方式将物理知识转化为一些比较直观的思维导图或者树状图的形式，这样高中生不仅能够在自身的头脑中建立相关的物理模型，也可以结合物理模型中传递的课堂知识来培养学生的物理认知，这样学生在深入理解物理知识的过程中能够在物理实验开展的过程中形成较为科学的物理思维认知，也能够通过模型思路和方法的有效构建来充分地理解物理实验教学背后的理论知识，这既有利于实现学生物理逻辑思维的多角度培养，也可以引导学生逐渐掌握物理知识的迁移转化能力，对充分调动学生的积极性和主动性具有重要的促進价值，同时也可以让学生在物理实验中培养综合全面的物理思维。

2.高中物理实验教学学科核心素养的培养路径

（1）设计趣味教学实验，培养学生参与热情

物理知识具有较强的抽象性，高中生在学习物理的过程中会存在较强的抵触情绪，再加上其他学科的压力影响，在物理实验学习的过程中，很多高中生由于理解能力不足对物理实验学习缺乏足够的兴趣，这就要求教师在开展实验教学的过程中增强教学趣味性，通过设计一些趣味性的物理实验来有效地激发学生的学习热情，这样不仅能够提高高中生的探究欲望，也能够让高中生在趣味化的实验探究过程中打下良好的学科基础，从而将各种抽象复杂的物理知识以直观生动的物理实验的方式展现出来，既有利于高中生物理实验学习兴趣的提升，也能够促进高中生物理思维理解能力的进一步培养，是有效地落实物理学科核心素养培育效果的重要方式。比如，教师在教学人教版“牛顿第一定律”这一课时，为了向高中生有效地讲解惯性这一概念，可以设计有趣的物理实验，在教学开始之前，教师需要事先准备一副象棋，将其中的六颗棋子叠加在一起向学生提问，如果把这六颗棋子上面的五个棋子不动，那么能否把最下面的棋子取出来，同时还能保证上面的五颗棋子处于重叠的状态，这种与实际生活经验相背离的生活常识就会很容易引发高中生的物理探究兴趣，在自主实验的过程中，教师可以引导高中生将惯性这一物理知识传递给学生，让学生通过观察这一物理现象来学习牛顿第一定律，这种物理实验方式既能够强化高中生对牛顿第一定律这一物理知识的深刻理解和认识，还能够通过惯性概念的有效传递来巩固高中生的物理知识，这种教学方式对于增强学生的物理思维至关重要。因此，教师在开展实验教学的过程中应当着重强化趣味化实验的开展，以学生物理实验学习兴趣的提升来实现核心素养的有效培育。

（2）开展小组合作探究，培养学生自主能力

为了有效地促进高中生物理学科核心素养的有效培养，教师在开展物理实验教学工作的过程中，可以通过引导高中生进行小组合作探究的方式来提升学生的物理理解能力，在小组合作教学活动的开展过程中，一方面，需要教师结合对学生素质差异的分析来引导高中生组建小组进行分析，并在教师的监督和启发的过程中更好地学习物理知识，强化对物理知识的深入探究和认识，这样高中生也能够在物理探究的过程中充分认识到物理知识的实际应用，从而促进高中生物理探究能力和自主思维能力的有效培养；另一方面，在小组合作学习的过程中，往往同一个物理实验都需要高中生团结协作来完成。这样一来，在开展小组合作学习的过程中，高中生不仅能够有效地培养团结协作精神，还能够进一步强化自身的合作交流能力，这对学生今后的发展也具有重要的推动价值。在实验教学的开展过程中，教师可以结合学生的实际情况进行小组划分，让学生在良好的合作氛围中来开展物理实验探究工作。在此过程中，教师应当结合小组内学生的实际情况进行针对化地辅导，这样不仅能够提升小组内各个同学的物理知识水平，也能够通过小组内部的物理实验分工提高不同高中生的物理核心素养。例如，在开展电池的电动势和内阻测定这一实验教学的过程中，教师可以按照教学任务对高中生的实验分工进行精细划分，结合不同高中生的特点出发开展有效的合作，这样一来学习基础较差的学生可以通过参与记录数据的工作，学习能力较强的学生可以对电路的实际变化来进行操作，这样在小组合作的过程中基础较差的学生可以通过观摩基础较强的学生的实际操作来掌握物理实验的操作过程，既能够充分体现每一名高中生的团队意识，也能够确保小组成员的积极参与，对于培养高中生的物理学科核心素养具有重要的促进作用。

（3）主动参与实验探究，培养学生创新意识

在物理实验的开展过程中，引导高中生主动参与实验探究学习，既可以有效地促进高中生创新意识和物理思维的有效培育，也能够让高中生在自主探究的过程中获得更多地学习自由。一方面，教师在开展物理实验的过程中应当引导高中生进行自主创新，通过明白物理实验的原理和目的基础上，结合物理知识对物理问题进行有效的创新和改进，这样既实现了物理知识的有效巩固，也能够促进高中生自主探究和创新意识的有效培养；另一方面，教师还可以组织学生结合物理知识充分发挥自身的发散性思维，引导学生在参与实验学习的过程中获得更多地学习自由，在实现实验教学效果有效提升的同时也能够促进高中生物理学科核心素养的有效提升。这样一来，在开放性物理实验的教学过程中，学生可以结合实验内容以及自身的物理知识形成有科学的物理认识和理解，教师也可以通过鼓励学生对物理实验的内容进行自主设计和探究。例如，教师在教学传感器的应用实验这一课时，可以在实验主题的基础上设置一些开放性的实验，让学生在自主参与实验创新的过程中形成开放性思维，通过传感器来设置声控灯和温度报警器，这既有利于学生在物理实验创新的过程中形成开放性思维，还能够培养学生的创新思维，让学生在自主学习的过程中保障学生实验操作技能的有效培养。

（4）联系日常生活实际，培养知识应用能力

作为一门自然学科，物理与人们的实际生活联系十分紧密，教师在开展实验教学的过程中可以从实际生活中的例子出发来开展，这样一来学生便能够清楚了解物理知识与人们实际生活之间的密切关系，从而在日常生活中分析物理知识点，强化对物理知识的深度理解和认识。因此，物理实验教学的设计和开展过程中应当结合生活实际来进行教学，由此入手提升实验教学的整体水平，不仅能够促进高中生物理实验探究效率的有效提升，也能够进一步提升学生的物理探究欲望，综合来看，为了促进学生物理思维能力的全方位培养，教师可以结合生活化实验的设计来引导学生积极开展实验探索活动。例如，教师在讲解“摩擦力”这一节内容时，可以在教学中列举生活中常见的摩擦现象，如汽车车轮以及鞋底为什么要设计花纹、饮料盖子为什么有纹路而不是光滑的，玻璃杯子外围为什么会放一圈塑胶垫，这样在开展教学的过程中教师可以引导学生进行深入思考。随后教师可以引入生活化的摩擦力实验来帮助学生实现对物理知识的生活化理解，让学生站在教室粗糙和光滑地面上进行滑行，对比同一名学生滑行距离的不同来让学生体会摩擦力的不同，这种趣味化和生活化的实验既可以充分调动高中生参与物理实验学习的积极性和主动性，也能够有效地培养学生的物理学科核心素养。

3.结语

综上所述，落实高中物理学科核心素养是素质教育理念引导下的一项基础要求，在高中物理实验教学工作的开展过程中既需要教师结合物理知识科学地创新教学方式，培养学生的物理学习兴趣，也需要学生以更加积极地心态参与到物理实验中来。因此，为了确保学生物理核心素养的提升，教师应当结合素质教育理念的科学引导，主动改变传统的物理教学模式，主动创新实验教学方法，在引导学生主动思考的过程中实现学生物理学科核心素养的有效培育。

参考文献

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