核心素养导向的高中物理演示实验教学探究

顾小亮

（江苏省南通市如东县掘港高级中学，江苏南通 226400）

核心素养导向的高中物理演示实验教学探究

顾小亮

（江苏省南通市如东县掘港高级中学，江苏南通 226400）

物理演示实验是物理教学中的一个重要环节，本文以核心素养为导向，对高中物理演示实验的要求做了阐述，并以部分演示实验为例，对核心素养导向下的高中物理实验优化：首先，要能够利用身边的一些小事物来补充实验，培养学生学以致用的能力。其次，利用新器材替代原有器材，提高演示实验效果，培养学生与时俱进的思想。最后，权力下放，体现学生的主体地位，培养学生“自力更生”思想。

核心素养；高中物理；演示实验；教学探究

引 言

物理教学是一门以实验为主的实验科学，很多知识都是源自于生活实践规律的总结，通过一定的实验，不仅能够激发学生的物理学习兴趣，还能够帮助学生理解相应的物理知识。随着教育改革的实施，核心素养的概念被广泛应用与教学实践，在核心素养理念影响下的物理教学中，要求学生不仅要了解必要的科学技术知识，掌握一定的研究方法，还要树立科学的思想和精神，形成适应个人终身发展和社会进步的能力和品格。物理演示实验作为高中物理教学的重要环节，积极对它进行创新和改进，这样，才能够更好地适应核心素养导向下的物理教学。

一、高中物理演示实验选择要求

在高中物理教学中，教学的效率很大程度上取决于演示实验的选择，因此，在选择演示实验的时候，要准确把握实验内容与教学内容之间的联系，并结合学生的实际学习情况做出选择。

1．演示实验内容要与教学内容密切相关

高中物理的多数演示实验都是源自于物理教材，并对它的数量、性质和内容做了决定，因此，演示实验与教学内容之间是密切联系的。对于该部分的内容主要有三种情况，第一种就是教材中明确规定的演示实验，例如，在《摩擦力》部分的教学中，教材中就提出了相应的演示实验：在水平桌面上，用弹簧测力计去拉木块，在弹簧测力计到达一定读数之前，木块纹丝不动。继续用力拉动木块，当木块随着弹簧测力计运动时，会发现弹簧测力计的读数变小。为了顺利完成这一实验，达到预期的教学目标，这就需要教师认真分析教学内容，利用演示实验尽可能多的演示。第二种就是受外界因素影响，教材中规定的演示实验无法进行操作，需要另外寻找实验来代替，需要注意的是选择的实验内容要与教学的内容密切相关。

在《弹力》部分的教学中，教材中的演示实验是通过两个平面镜的反射来进行的，这样的实验现象不明显，并且耗费时间较长，并不利于课上的演示，因此，教师根据需要改进实验，用小瓶装水，通过按压瓶身观察瓶口水柱的变化来替代原有实验。第三种就是教材中并未提及，需要教师自己设计实验来辅助教学，这样的演示实验的设置更得密切联系教学内容，尤其是在实验原理和现象方面得与教学内容保持一致。例如，在《牛顿第三定律》的教学中，教师可以利用核桃夹夹核桃的实验，辅助学生理解作用力与反作用力、杠杆原理等。

2．演示实验的选择要符合学生的认知经验

在高中物理教学中，演示实验虽然是教师在操作，但是，学生才是学习的主体，重点在于构建学生的思维。因此，教师选择演示实验的内容要符合学生原有的认知经验。例如，在进行能量守恒部分知识的教学时，教师会选择伽利略的理想实验来进行演示，而不选择单摆实验、牛顿栏等实验，因为学生在学习牛顿第一定律的时候就已经接触过伽利略理想斜面，在该部分教学中再次引入伽利略理想斜面符合学生的认知经验，便于学生构建知识体系。

二、高中物理演示实验教学优化探究

高中物理教学很大程度上离不开演示实验，通过演示实验能够让学生亲身体会物理规律的形成，是培养学生观察能力和探究能力的重要手段，符合核心素养教学理念的教学要求。但是，在教材中还有部分演示实验设计存在一定的问题，有些实验受条件限制难以完成，有的实验难以成功，还有的实验操作难以达到预期的实验效果，这些因素都降低了演示实验在物理教学中的重要作用，因此，创新探究物理演示实验，对它们进行优化和改进显得尤为重要。

1．灵活应用身边的物品补充演示实验

在高中物理必修一部分的教学中，很多物理原理和概念都较为抽象，学生理解起来有一定难度，但是很多知识课本上并没有给出相应的演示实验，教师可以利用身边的一些小物件来创造性地设计一些演示实验，进而激发学生的好奇心，提高学生的学习兴趣。例如，在学习惯性部分的内容时，教师可以借助啤酒瓶和百元纸币来演示物体的惯性：将两个啤酒瓶口对口竖直放在一起，并将百元纸币放在两个瓶口之间，对学生提出问题：如何将百元纸币取出，且不能够弄翻酒瓶？在放置百元纸币的过程中学生会发现将两个酒瓶口对口竖直放在一起非常困难，更何况要取出纸币！这时，教师将纸币的一端捏住，用另一只手快速击打，纸币顺利取出，酒瓶纹丝不动，这个演示实验可见度较高，演示起来既简单又精彩，能够帮助学生解决学习的难点，使整堂课达到最佳的效果。

2．利用新器材替代原有器材，提高实验效果

核心素养要求学生能够经过物理学习，能够开发思维，学会学习，并能够将所学的知识应用于实践，利用新的器材对原有器材进行替代，不仅能够改善原有器材下实验效果不佳的情况，还能够帮助学生转化思维，使他们养成灵活转变的思维方式。例如，在演示物体的失重和超重部分的实验时，利用金属罐来替代原来的弹簧秤，能够更加明显地观察到实验现象，同时，还可以让学生了解到，试验器械的选择不是一成不变，可以根据需要做出灵活的调整。例如，在金属罐的底部安放一挂钩，将两根橡皮筋的一端挂在挂钩上，另一端悬挂一重物在金属罐的外沿上，并且保证橡皮筋能够将重物拉入金属罐中。在金属罐的两侧系上绳子，方便提拉。在演示的时候，将金属罐自由下落，这样金属罐两侧悬挂的重物处在失重状态，橡皮筋就会将重物拉入盒中，并能够听到金属的撞击声。拉绳将金属罐快速上拉，这时物体超重，就会发现橡皮筋被拉长，重物相对于金属罐会下降一些，超重现象更加明显。

3．权力下放，体现学生主体地位，培养学生“自力更生”思想

演示实验的操作并不是教师的专利，将实验操作停留在教师操作上就忽视了学生猜想。设计、探究、合作等学习元素，从一定程度上削弱了学生的自主学生能力，使得演示实验成为一种知识的灌输，体现不出实验的真正价值。因此，在教学中，教师可以将一些教师做的演示实验改为师生共同完成的演示实验，让学生亲自动手，观察、分析、总结，突出学生学习的主体地位。例如，在《摩擦力方向》部分的教学中，就可以通过师生共同实验的方式来完成：教师和学生都手持毛刷，将毛刷沿着手背向前滑动，观察毛刷的运动方向和毛的倾斜角度，教师先进行演示，之后学生来操作，最后，要求学生对该实验进行描述、分析和总结结论。这样的实验改进，使得学生充分参与到了演示实验当中，学生自身完成了研究、汇报、总结等环节，真正体现了学生学习的主体地位，培养了学生自主学习能力。

结 语

演示实验作为高中物理教学的重要组成部分，为了便于核心素养的贯彻，必须改进原有实验中存在的不足，以培养学生的自主能力、探究能力、应用能力和创新实践能力为目标，体现学生在教学过程中的主体地位，这样才能够更好地发挥演示实验的真正价值。

[1]於黄忠．建构主义理论对大学物理实验教学的影响[J]．中山大学学报论丛，2006，5．

[2]陈亮．将建构主义思想引入物理演示实验教学[J]．物理通报，2006，9．

顾小亮，1986年生，男，江苏如东人，中小学二级教师，学历本科。