在培养核心素养背景下的高中物理实验教学方法初探

张晓华

摘要：高中学生物理学科素养发展的自然顺序有三个层次： 1、物理的核心知识：指核心概念、核心规律、重要物理实验、重要的思维方法 2、物理的核心能力：指理解能力，推理能力，分析、综合的能力，利用数学工具解决物理问题的能力，实验能力。 3、物理科学品质：学生对科学兴趣、态度、情感、价值观，具备的科学精神、合作意识。在这三个层次中，核心能力、科学品质是物理教学最本质的 追求，是核心素养中最具活性的部分，因为它们是学生进入社会以后适应环境、不断发展的内在动力。

关键词：核心概念；核心规律；物理实验；理解能力；推理能力

物理学是利用一个个规律去解决实际问题学科，在教学中，让学生重演重要物理规律的发现过程，对学生深刻理解物理规律、领悟规律发现过程中所用的巧妙方法，体验探索和发现的喜悦，感受科学家探究规律过程表现出来的恒心和力，产生科学情感、形成科学态度都是大有裨益的。在核心规律的教学中，尽可能要按规律发现过程设计教学，让学生经历这些规律发现的生动过程，掌握物理的核心知识，形成核心能力，拥有科学的兴趣、态度、合作意识，为学生进入入社会后自主发展、更好的发展做准备。

基于以上认识，我认为物理实验教学是提高高中物理教学效率、培养学生学习兴趣、增强学生物理知识应用能力的关键，更是培养核心素养的必由之路，我揪住实验教学这个“牛鼻子”，针对高中物理实验教学摸索出了以下方法：

一、开展小组合作

高中阶段的学生正值青春期，虽然思维不够缜密，却有着源源不断的青春活力，这一时期的学生所缺乏的不是刻板固守的强硬纠正，而是有力有效的方向引导，对于高中物理教师来说，想要进行科学的物理实验教学，就要遵循学生的成长规律和个性特点，小组合作的教学方法正适用于高中学生，也适用于实验教学。在这一方面，教师可以根据学生学习能力，对学生进行合理分组，同龄人之间的互相帮助与促进比教师督促更加有效.

二、结合生活实际

虽然人类发展中必然会受到社会条件等框架的制约，但这并不影响学生的学习能力提高，恰恰相反，这种制约反而会使学生走向更加正确的道路，物理实验教学也是如此，基于核心素养的教学是有约束的，这为教师制定了教学思维的导向，教师需要根据这一内容将实验设计得更加贴合实际生活，脱离开实际的实验都是不科学的，与核心素养的要求不符，因此，鼓励学生从生活中探寻物理实验的踪迹，并将其运用到学习中，才能达到提高物理實验教学效率的目的，从而引导学生的思想越来越适应社会发展的趋势。例如，在利用螺旋测微器和游标卡尺进行长度测量的实验中，教师可以引导学生用所学的知识以及相应的测量工具去测量生活中的一些实物，如矿泉水瓶瓶盖的内外径、小水杯的深度、水笔笔盖的内外径等，要让学生知道物理来源于生活，生活中处处都存在物理知识，引导学生去发现。

三、凸显学生的主体地位

新课改要求突出学生的学习主体地位，这也是核心素养的要求之一，因此，教师要将这一内容体现在物理实验教学的过程中，注重学生个体参与，加强学生主动认知与学习，物理本就是一门实践性较强的抽象学科，学生参与将提升物理思维的建立能力，例如：在探究“单摆的周期与哪些因素有关”时，笔者曾经分别让三个同学上台做演示实验。第一个同学在同一高度同时放开两个摆长相等、质量不同的单摆，结果两个单摆摆动同步。经过几次实验，实验结果基本一样，因此得到实验结论“单摆的周期与质量无关”。第二个同学在不同高度同时放开两个完全相同的单摆，实验结果两个单摆摆动也同步。同样经过几次实验，实验结果大同小异，因此得到了第二个结论“单摆的周期与振幅无关”。第三个同学则在同一高度同时释放两个质量相同、摆长不同的单摆，实验结果在第一次实验里发现两个单摆摆动不同步。此时，笔者问全班学生：“从刚才第三位同学的实验中，我们能得到什么结论呢？其实，不是第三个同学的实验操作能力太差，而是单摆的周期与摆长有关。第三个同学得到的不应该是大家的质疑，而应该是大家的表扬。”疑团彻底揭开了，上台做实验的同学得到了鼓励，其他同学通过这次小小的“曲折”也明白了单摆的周期与摆长的关系，还学会了应该更深入的看问题。再如：老师在进行打点计时器实验测定匀变速运动时，首先老师示范打点计时器的操作方法，而后可以让学生自行操作，期间老师游走于学生之间为学生答疑解惑，鼓励学生主动探究。

四、鼓励实验创新

创新教育是基础教育的一部分，物理实验的创新又是基于核心素养的物理实验教学的重要内容。在实际的物理实验教学中，培养学生的创新意识和创新思维，不仅能激发学生的创新潜能，教会学生思考，激发学生的兴趣，促进学生个性的和谐发展，又能帮助学生挖掘实验的精髓，展示实验的思想和魅力，提高物理实验教学的有效性。例如：在《探究加速度与力、质量的关系》这个实验时，基于本实验操作的难度和复杂性，笔者先花了一节课的时间把本次实验的实验目的、实验原理、实验步骤等内容和学生一起探究了下，然后又给学生一节课的时间让学生去操作实验，但有学生按教材中的原方案操作实验后，发现误差较大。经过分析后，学生觉得误差较大的原因是实验室所提供的小车质量没有办法远大于钩码的质量。实验室有质量更大的小车吗？没有。那怎么办呢？这时，几个实验能力较强的同学围着实验桌进行讨论。如果能对学生提出的问题，进行适当的引导、鼓励和帮助，或许会让学生在有限的实验课堂时间内，有所创新，收获无限的知识。这也是符合核心素养所要求的创新实验教学。

核心素养是学生健康成长，顺利学习的重要支持，而物理这门学科对树立学生科学观和综合认知能力有很大帮助，物理实验又是促进学生物理能力提高的有效教学手段，因此，基于核心素养的物理实验教学，才是培养学生综合素质全面发展的重要途径。