核心素养引领高中物理必修实验创新教学

许国兴

(江苏省连云港市东海县海头高级中学 222111)

发展学生的核心素养既是基于学科的，又是超越学科的，应当用学生发展核心素养来指导各学科的教学.对于物理学科而言，学生发展的核心素养主要具体为：以物理课堂实验教学为抓手，发展科学与人文精神、探究态度与能力，认知物理学科中的科学思维范式与科学模型的建构等.

一、核心素养引领高中物理必修部分实验教学

高中物理必修部分包括必修一和必修二两本书，到高二要分科，许多学生就不再学习物理.因此要抓住物理必修部分课堂教学主阵地，依托核心素养的引领，并且坚持生本教学的理念，对教学方法进行创新，围绕培养学科核心素养积极展开实验教学.

高中物理的实验大部分为验证性实验,学生对这些实验的结果多数早已知晓,往往设计实验流于形式，观察实验现象时会变成了看热闹,这样的实验探究根本起不到锻炼创新思维的作用.而探究性实验对培养学生的创新思维能力、分析和解决实际问题的能力都有独到之处.因此教学中应有意识地将一些验证性实验变为探究性实验，进行创新实验教学，提高学生的创新能力.

如高一物理必修一中“验证力的平行四边形定则”实验,我们可以将课本上的演示实验改为探究性实验.探究性实验的实验设计是由学生自己根据教师的引导提示去设计合理的实验方案，特别突出了独立思考和创新实践能力.教师提供一些本实验可能用到的器材供学生自由选择(弹簧测力计、橡皮筋、细线、白纸、方木板、图钉、透明胶带、小刀、三角尺、直尺、圆规、量角器、铅笔等),教师适当的设置提示问题.比如：研究对象是谁？如何保证合力与两个分力的作用效果相同？实验过程中要记录哪些数据？如何直观准确的记录力的大小和方向？尤其如何确定方向？学生根据教师的提示问题进行实验方案的设计并探究.这样的实验则是开放的，不可预料的，具有开发学生创新思维的实验.这样将验证性实验创新的改为探究性实验不仅可以使学生学习热情高涨,而且让他们亲自经历了科学家的探究过程,培养了他们创新实践和解决问题的能力,同时对知识的理解层面也更深刻了.在高中物理必修部分实验可以创新设计的课还有很多,如牛顿第二定律、验证机械能的守恒等.

二、创新实验引入教学，激发学习物理的兴趣

物理实验教学宗旨是希望学生在动手动脑中愉快地学习.不局限于课本安排的实验，在新课教学引入时教师也应尽可能设计联系实际的实验,激起学生的兴趣, 促使其留心观察实验,活学活用,养成勤于思考的好习惯，愉悦地参与其中.

如在学习“自由落体运动”时，教师可以提出问题：重的物体下落快还是轻的物体下落快？学生肯定回答：重的物体下落快.教师让一张白纸和一张硬纸板同时下落，学生会发现硬纸板下落的快.此时学生应该非常得意.紧接着教师把那张白纸揉成团，让学生注意观察此时谁先落地，结果当然让学生大跌眼镜，纸团先落地了.此时产生了认知的冲突，学生的兴趣和求知欲就被激发起来了，带着问题投入了课堂.又如在学习“力的分解”时,教师可先设定以下情景: 要用细线提起桌面上质量较大的铁锁,用一根细线提易断还是用两根线提易断?学生多数回答:用一根线提易断.教师演示该实验(故意让两线夹角较大)的结果却出乎学生的意料，恰恰相反，两根线提时先断了.此现象一出,把学生的学习兴趣和学习的积极性极大的调动起来.接下来一定会认真听课、主动去参与课堂.知识讲解完毕，然后教师再结合实际情景让学生学以致用:如果有一桶较重的水，让两个同学合提一桶水,他们手臂间的夹角大一些省力还是小一些省力?此时可以引导学生合作动手提一下课桌，通过亲身体验,他们定能轻松作答.

能这样设计实验引入新课其实很多,仅高中物理必修一中就有:重力、弹力、摩擦力、牛顿第一定律、牛顿第三定律、超重和失重等等.

三、创新小实验教学

初中物理到高中物理使学生由形象思维过渡到抽象思维，高中物理必修部分就有很多概念和规律比较抽象，不易被学生理解.如果教师在课堂教学过程中遇到难以理解的概念和规律，适时插入随堂小实验，就能很好的突破难点，起到“四两拨千斤”的效果.如在讲“静摩擦力的方向”时，由于静摩擦力的方向总是与相对运动趋势方向相反，学生很难观察到相对运动趋势的方向，那么学生理解起来难免会困难.如果利用一把废旧的牙刷演示该实验过程，学生就会一目了然.把牙刷毛朝下放在水平的桌面上，用力向左拉动牙刷，虽然牙刷处于静止状态，但牙刷上的毛就向右一侧弯曲，那么显而易见它表面的静摩擦力的方向是向右的.实验结果一出,再结合生活中传送带实例分析,学生自然心领神会.又如高一物理中的“加速度”这个概念非常抽象，很难理解，教师就可以利用玩具汽车进行设计小实验，让学生通过观察，直观的区分速度变化量、速度变化快慢等难点.再如高一物理必修一中“惯性与质量”的教学时，学生比较容易理解惯性与物体质量的关系，但是很难理解惯性与物体的速度无关，教师这时候就可以引导创新设计小实验验证惯性与速度无关，通过现象观察，形成直观印象，突破这一教学难点，同时又能发展学生的学科核心素养.

创新必修部分物理实验教学,既要注意到学生的认知和情感需要,又不能脱离课堂教学实际.成功的创新实验教学能化枯燥为生动,化抽象为具体,化浅显为深刻.只要我们依托核心素养，把握好创新设计实验教学的技巧,不仅不会影响教学效果,相反会培养出具备适应终身发展和社会发展的必备能力,收到事半功倍的效果.

参考文献：

[1] 张翔.浅析高中物理教学中创新实验的设计与实践[ J ].亚太教育，2016(14).