创新实验设计，培养学生核心物理素养的路径

相钢军

【摘要】高中物理核心素养教学的开展，能够让学生学习到重视的物理基础知识，能够让学生逐渐掌握物理学科所需要具备的重要品质，以及相应的关键能力。而实验作为物理学习中极为重要的组成，同样是培养学生核心物理素养的重要路径。基于此，本文就物理实验设计进行分析，以期能够更好地培养学生的核心物理素养，提升学生的物理学习能力。

【关键词】高中物理 核心素养 实验设计

【中图分类号】G633.7 【文献标识码】A 【文章编号】2095-3089（2017）16-0173-02

一、创新实验设计应遵循的原则

在开展创新实验设计时，应遵循科学性的原则，必须依据正确的实验原理进行实验，为了保证实验结论切合实际，必须根据学生的认知水平及实际教学情况，进行设计物理实验。为了突出重点，必须遵循简单性原则，做到简单的器材，简洁的流程，简明的结果。为了使学生能够感性的认识实验现象及规律，必须遵循直观性的原则，避免外界影响，准备充分，优化并改进实验过程与方法，增加其可见性和可信性。安全性是创新实验设计的前提条件，务必使实验场所的安全得到保障。为了使学生在掌握知识的同时，使他们学习的积极性和兴趣也得到激发，在设计时必须遵循创造性的原则，使他们积极探索，勇于创新。

二、通过创新实验设计培养高中物理核心素养的策略

1.通过开发实验器材，培养学生的物理观念

在进行实验器材开发的时候，原材料应选择一些比较常见的材料。比如教师可以选取生活中的废旧物品，一方面大大降低材料成本，另一方面其制作起来也比较容易，还具备较强的可操作性，既实现了对物理概念的提炼和升华，又提高了学生的实践及创新能力。在我校高中物理教学中，所应用的器材主要为艾迪生实验器材，诸如多普勒效应演示仪、多功能教学画图仪、安培力演示教具、静电除尘器等等，这些实验器材的创新设计，有的是依据概念原理，有的是依据专门课程内容而进行设计，这样使学生对抽象概念的理解更加容易、具体，提高了学生的操作能力。同时，笔者还引导学生将生活实验与课堂实验相融合，使学生能够从物理角度解读有关科学史实，提高了学生的物理综合能力。实验器材的创新，使能量观念、物质观念及其应用等因素，得到了很好的体现，使学生在理解相互作用和物质运动等基本知识的时候，变得更加容易，加深了他们对于这些基本知识的理解，使他们对物理概念以及物理规律的理解更加深刻。

2.通过开展探究实验，培养学生的科学思维和实验探究能力

在开展探究实验的过程中，学生能够投身实验活动中去，并积极发现问题，主动进行探索研究。整个实验过程，学生都是带着疑问开展实验研究，其会运用所学知识解决遇到的各种问题，使他们的实验能力不断得到提高，使学生的综合素养不断予以发展。教师可以设计一些创新型的探究实验辅助日常的教学，从而让学生的核心素养予以提升。比如，笔者在进行“探究产生感应电流的条件”实验过程中，便注重通过探究实验的开展让学生的思维能力得以调动。笔者首先给学生们提出相关问题，让学生在问题的引导下开展实验，并让学生通过三种不同实验方式对相关问题予以验证。一种方式是“利用蹄形磁铁的磁场产生感应电流”，一种是“利用条形磁铁的磁场产生感应电流”，还有一种是“利用通电螺线管的磁场产生感应电流”，并让学生将实验结果以表格形式记录在案，通过这些实验活动加强学生探究能力的培养，提高学生关于问题的推理能力，强化学生对信息知识的提取能力，促进了学生各方面能力的提升，有助于学生综合素质的培养与提高。

3.通过创新教材实验，培养学生的科学态度与责任

在实际教学工作中，由于种种原因，我们会对教材中的部分实验教学内容，进行相应的改进，这些改进后的实验教学内容，我们称之为创新教材实验。改进的原因分为许多种，有的是教材中的实验演示性不高，有的是教材中提供的实验过程比较繁琐复杂，操作起来不方便，有的是学生的认知能力未达到教材中的水平，有的是实验原理太过抽象等等。在实际的教学过程中，创新实验的设计，使实验教学的难度大大降低。例如，笔者在进行“伽利略理想斜面的模拟”实验教学过程中，便对实验进行了创新。笔者将弹簧秤水平放置于一端，另一端则连接放置于长玻璃板的木块，并缓慢转动手轮匀速拉动带有滚轮的长玻璃板，由于静摩擦力的作用，木块将会随着长玻璃板一起运动。通过这样实验的开展，让学生对静摩擦力的大小如何变化进行研究。通过教材实验创新的方式引发学生物理学习的求知欲和好奇心，使其能够主动与他人开展合作，培养他们的团结协作意识，使学生能够挑战权威，勇于表达自己的见解，帮助他们树立实事求是的科学态度，提高学生的创新意识与能力。

三、结语

实验是学生了解物理内涵，了解物理知识体系形成的重要路径，实验教学的开展对于学生物理知識的学习具有不可替代的重要作用。教师要从多方面来探索实验的改进路径，让学生能够更好地参与到实验过程之中，让学生的实验开展更具成效，提升学生的物理学习兴趣，让学生的物理学习越来越好。

参考文献：

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