基于核心素养提升的物理实验教学实践

彭明河

摘 要：核心素养与学生的个人发展息息相关，学生具备良好的核心素养，不仅有助于其学习效率的提高，还有助于锻炼其解决问题的能力。教育教学是教导学生立德树人的一项大工程，而物理学科作为关乎到社会生活的一个重要学科，其教学方式不应当仅仅局限于教授知识，还应当与核心素养结合，培养新一代的青年学生。本文围绕学科核心素养的内涵，举出物理教学中的具体案例，具体探讨如何进行高效的物理教学。

关键词：核心素养；教学案例；实验教学

引言

核心素养已成为现代教育教学的理念，核心素养不同于一般的普通素养，它注重学生自由而全面的发展以及学生各方面能力的提高，可以说核心素养是一种全面的、长远的、科学的素养。学生发展核心素养，主要是指学生应具备的、能够适应终身发展和社会发展需要的必备品格和关键能力[ 1 ] 。随着社会的不断发展，社会对于社会成员的要求也越来越高，核心素养贯穿到了教育教学的各个领域，物理学科作为一门重点学科，其教育教学具备的核心素养理应在教学的过程当中得到切实贯彻。

1 物理学科核心素养

1.1 物理学科的教学目标

物理学科是解释生活中的一些现象，表明一些原理，探求物质的运动发展规律的科学，物理教学的目标就是培养学生发现现象并且追根溯源的能力，激发学生的好奇心，锻炼学生的思考能力与实践能力，甚至更进一步，促进生活的发展与进步。

1.2 物理学科的核心素养

物理学科核心素养是学生在学习物理过程中逐步形成的行为习惯与关键能力[ 2 ]。核心素养对于促进学生自由而全面的发展、自主且终身的发展具有重要意义，那么物理学科的核心素养又体现在哪些方面呢？

首先，我认为学生对于物理应当有一定的认识，即物理观念的形成，物理观念包括学生对于物理是个什么样的学科、涉及到哪些方面的内容有概括性的认识，能够对生活中的现象进行物理性的思考，明确其中的原理。其次，学生对物理有了概括性的认识，就应当对现象以及原理进行科学的思考，即具备科学思维，物理学科当中涉及到多种思考与解决问题的方法，例如等效法、物理模型法、对称法以及整体法与隔离法等等，学生掌握了这些物理方法，在解决问题的过程当中就会做到思路清晰、事半功倍。再次，物理的原理是从现象当中得出来的，不是人们凭着脑袋思考就可以了解明白的，因此物理核心素养还包括实验探究，学生要动手做实验，从实践中感知真理。最后，学生还应当具有实事求是的学习态度，明确自己在社会当中的责任，做到学有所用，即具有科学的态度与责任。物理教育价值在于让学生养成这四个方面的核心素养，让学生具备物理观念、科学的思维、实验探究的方法、严谨的科学态度和实事求是的科学精神。

2 物理实验教学案例

下面将举出高中物理教学当中用电磁打点计时器测量速度与加速度的实验案例，阐明在进行实验教学当中应该注意哪些问题以培养学生的物理核心素养。

2.1 确立课程目标

课程目标是教师在上课之前对于这节课要教授哪些内容以及如何教授这些内容进行一定的思考与安排，为上课做好充分的准备工作，教师明确课程目标，在教学的过程当中就会做到胸有成竹，课堂效率也会有所提高。

用打点计时器测量速度与加速度这一实验课程的目标就在于让学生学会使用打点计时器，了解打点计时器的工作原理，掌握测量瞬时速度与加速度的方法，以及理解速度随时间的变化图象。

2.2 情境导入

情景导入的方法能够带领学生初步的了解课题，对生活中的一些现象产生好奇：为什么会发生这样的情景？物理知识本就十分的抽象，将物理知识与现实生活相结合，学生更容易把握与理解。

例如学生在进行800米体质测试的时候，学生跑完全程，要想达到一定的合格标准，必须要在规定的时间内完成，为此要注意跑步时的速度以及最后冲刺时的加速度。通过这样的情境导入就可以让学生初步了解到速度与加速度能够发挥什么样的作用。

2.3 实验过程

2.3.1 了解实验原理

电磁打点计时器究竟是以什么样的方式测出物体的速度与加速度？上课的时候学生难免会对此感到疑惑，如果老师不讲解这其中的原理，那么学生就会囫囵吞枣地将实验按照步骤草草地应付过去。教学应当是严谨的，因此学生首先就要对电磁打点计时器的工作原理有一定的了解。

图1是电磁打点计时器的构造，电磁打点计时器连接的是4-6V的交流电源，在电源接通之后，电路中会产生电流，电流会对线圈和磁铁的运动产生一定的影响，在永久磁铁与线圈的相互作用与配合之下，振片便会上下震动，振针与振片连接在一起，当振片上下震动的时候，就会导致振针上下震动，通过复写纸在纸片上打出一系列的点。如果纸带静止不动，即纸带不具有速度的时候，振针打出的点就会聚集在纸带的一处，如果纸带是运动的，即知道具有速度的时候，那么振针打在纸带上的点就会是分散的。交流电源具有一定的频率，通常情况下，电磁打点计时器的交流电源频率为50Hz，即每隔0.02s就会在纸带上打出一个点，而两者之间的距离x可以通过直尺测量出来，根据平均速度等于位移与时间的比值就可以测量出物体运动的平均速度，根据平均加速度等于速度的变化与时间的比值就可以测出物体运动时的平均加速度。

2.3.2 实验步骤

学生之所以要了解实验步骤，是为了让学生具备良好的科学态度，在试验的过程当中做到严谨认真，实验步骤一旦错误，那么所得出的结果结论也会是错误的。老师可以在讲解实验步骤的时候顺便讲解为什么要先做这一步，再做那一步。在教师的指导下，让学生去感受物理现象发生的原因，借此培养学生的物理核心素养。

例如就接通电源还是先放下纸带这个问题，老师可以鼓励学生积极思考，如果先放下纸带会有什么样的结果，以及先接通电源为什么合理，并且让学生把这两种结果都实验一遍，进行对比分析，用事实说话，更加地具有可信度，教导学生不要通过自己的主观想法随意得出结论，而应当通过实践得出科学的结论。

实验的过程当中由于各种因素会出现结果的偶然性，因此要进行多次试验减少误差。学生应当意识到结论得出的过程不是偶然的，而是进行多次实验验证得到的，做实验要实事求是，切不可投机取巧，培养学生的科学态度与责任。

最后，对所得到的数据要进行计算分析，培养学生的思维能力，运用比较分析的物理学习方法，得出合理的结论。教师要做的不是迫切的把知识教导给学生，而是应该循循善诱，回归到最原始的状态，让学生了解结论是通过怎样的实践与思考得出来的。

另外，在进行速度测算后，还应当在这个基础上进行相应的拓展，即知道如何测量速度与瞬时加速度之后，让学生思考如何进行物体运动整个过程中的加速度测量，或者是否能够在各种情况之下测出物体的加速度，还是要具备哪些条件才能测出整体加速度？老师应当积极地对学生进行提问，让学生自己去探索，而不是一味地灌输知识，这样对于学生的物理核心素养的培养没有丝毫的意义。

3 教学反思

物理学科教授给学生的不仅仅是物理知识，还有探索知识的过程，实事求是、一丝不苟的态度。物理学习注重的不是最终的结果正确与否，而是对于物理学习的态度，学生积极思考、敢于实践、总结经验，如果学生在物理学习当中具备了这些素养，那么在未来的发展过程当中遇到难题就会做出正确的选择与处理。

至于如何进行有效的物理课堂教学，将核心素养贯彻到学生当中，就要靠教师们的教学方法了。针对高中学生，老师要给予学生发挥自己能动性的空间，学习是学生自己的事情，思考是学生自己的思考，实践是学生自己的实践，老师只是在这一过程当中扮演着引导者和纠错者的角色，这一点是所有教师必须深刻认识到的问题。

只有在实践与探究的过程当中获得知识，才能转化成为人的素养。物理与人民们的生活息息相关，学生树立起对物理学科的兴趣，具备物理核心素养，对于个人的发展以及社会的发展至关重要，老师们任重而道远。

参考文献：

[1]林崇德.构建中国化的学生发展核心素养[J].北京师范大学学报（社会科学版），2017（1）.

[2]林欽，陈峰，宋静.关于核心素养导向的中学物理教学的思考[J].课 程·教 材·教法，2015（12）.