基于实验教学培养学生物理核心素养的研究

孙大军

摘 要：核心素养是一种基于素质课改所提出的全新思想导向，在促进高中物理课实现系统革新方面发挥着重要的支撑作用。在高中物理教学领域，实验是重要模块，同时对学生学习素养具有严格要求。作为物理教师需要本着核心素养的培育目标，对实验模块的教学方法进行创新。

关键词：高中物理;实验教学;核心素养;培育

前言：对于高中生来讲，在物理的学习道路上，实验是重点的学习模块，同时对学生的实验思维和探究能力具有严格的要求。在核心素养的正确指导下，物理教师需要针对实验模块进行教学手段的全面创新。构建优质、高效的实验学习环境，让学生在环境的影响下通过教师的指导以及自主性的探究，有效地掌握实验中所包含的基础知识，全面提高学生的学科素养。

一、高中物理实验教学和核心素养

核心素养是一种全新的指导思想，具体指教师在开展教学活动的过程中要注重从思维、能力等多个方面对学生的素质进行培训。而物理是高中一门关键性的科学课程，关乎着学生的科学探究品质建设[1]。实验作为该学科的重要组成要素，所具有的育人目标十分突出。核心素养针对实验模块提出了全新的教学要求，作为物理教师在开展实验教学的过程中，需要从实验观念、科学思维、探究能力以及创新素养等层面出发对具体的教学目标进行明确，并在此基础上对具体的教学活动进行创新，从而让学生经过系统的探索和实践，形成科学、严谨的实验精神，全面提高学生整体的学科素养。

二、高中物理实验教学中的核心素养培育分析

1.渗透物理文化，培养正确实验观

在实验教学模块，教师要注重物理文化的渗透，向学生介绍物理学家的典型研究经历，让学生在科学家的感染和影响下形成正确的实验学习认知。同时，教师在围绕具体实验内容开展课堂教学的过程中，需要立足实际情况考虑，将与之相关的物理学理论知识进行有效的渗透，从而进一步夯实学生的知识储备基础，以便学生可以在此基础上规范、有序的参与到实验探究当中。

例如，教师将伽利略斜面实验的相关内容有效地渗透给学生，并引导学生通过资料搜集和分组讨论的方式，对实验背后所蕴含的科学原理进行自主探析。并鼓励学生在此基础上，就“自由落体运动”进行实验操作与探究，从而让学生在正确实验认知的支撑下，产生对实验探究和学习的兴趣，从而保证学生的学习行为更加规范。

2.构建实验情景，规范实验思维

在开展实验教学的过程中，教师需要注重对实验情景进行优化[2]。借助多媒体开展辅助教学，将物理实验有关的器材以及具体的操作流程在课堂上进行直观的展示，从而为学生营造良好的学习环境，引导学生在此基础上进行思维发散，对具体的实验步骤进行明确，同时也能够在环境的影响下培养学生形成良好的实验思维，从而满足核心素养背景下所提出的思维发散教学目标。

例如，教师在针对“探究小车速度随时间变化的规律”展开实验教学时，则可以借助多媒体为学生展示电磁打点计时器的具体操作方法，以及小车、斜面的设置方法。以便学生通过直观性的观察形成扎实的记忆，并对具体的操作技巧加以理解，以便学生在接下来的实验探究中，行为表现更加符合规范。

3.组织探究实验，培养科学素养

在開展实验教学的过程中，教师需要积极践行核心素养思想导向，重点加强学生探究能力以及科学素养的全面培养，对具体的实验教学方式进行创新。积极开展探究性实验，鼓励学生通过合作的方式对具体的实验任务进行自主探索、深入交流，从而加深学生对实验内容的掌握。同时也能够让学生在分组实验探究的过程中形成良好的动手操作能力。

例如，教师在讲解“探究求合力的方法”时，可以引导学生利用橡皮筋和弹簧进行实验自主探究。鼓励学生分组探究，并根据具体的实验现象进行讨论和交流，分析背后所蕴含的物理学原理。

4.设置虚拟实验，突破教学难点

在实验教学领域，有些实验在实际操作和演示教学方面存在着一定难度和挑战[3]。为了保证实验难点得到有效突破，物理教师需要遵循核心素养培养需求，对具体的教学模式进行创新。在计算机的支撑下构建虚拟实验，通过视频和动画的直观展示，为学生展现生动的实验操作流程，以便学生可以更加直观的观察实验现象，并在此基础上进行深入探究。

例如，教师在讲解“带电粒子在匀强磁场中的运动”时，可以借助计算机进行虚拟实验规范设置。并引导学生自主观察实验现象，分析具体的运动规律，通过小组互动交流的方式利用所学知识对物理现象进行解释，从而全面提高学生对基础知识的应用能力。

5.开展实验拓展，激发学生创新能力

在进行物理实验教学的过程中，教师需要注重实验的进一步拓展。在组织教材实验的同时还需要注重实验范围的拓展。引导学生从现实生活中合理的发掘实验素材，根据自身的思想认知和想法自主设计实验，并通过实验创新以及自主探索，实现学生实验精神以及探究品质的规范性培养。

例如，教师可以鼓励学生根据生活中的静电，自主设计静电除尘器。引导学生根据自身对静电现象的掌握，利用生活中的材料自主设计小实验模型和器材。通过塑料瓶、铁丝等器材的干预构建实验模型，并通过动手操作完成实验装置创新设计。在此过程中，教师需要进行适当的干预，根据学生的创新思路给予一定的可行性指导，让学生在学习和探索的过程中能够保证探究行为更加规范。

同时，在核心素养的支撑下，教师需要针对学生的探究行为给予一定的情感激励。通过语言激励和作品展示等多种方式，让学生产生自信，并在积极的学习活动，积极参与实验创新设计。

结论：依前所述，在高中阶段，物理是重要的科学课程，同时实验又是学科的重要组成，是影响学生思维建设的重要载体。在开展实验教学的过程中，教师需要遵循核心素养所提出的具体教学要求，合理的渗透物理文化，规范实验情景构建，注重探究实验的组织，以及虚拟实验的设计，鼓励学生从生活中进行实验拓展和创新，从而实现学生综合品质的有效培养，支撑学生在物理学科范畴内获得更深的发展造诣。

参考文献

[1]赵忠文.聚焦高中物理实验提升学生核心素养[J].课程教育研究，2019（52）：213.

[2]汪康.核心素养背景下高中物理实验的教学思考[J].科学咨询（科技·管理），2019（07）：140.

[3]陈小平.创新实验设计，培养高中生的物理核心素养[J].课程教学研究，2016（10）：67-71.

山东省教育科学“十二五”规划教学专项课题《基于学生核心素养发展的基础教育课程与教学改革研究》子课题“通过物理实验培养学生学科核心素养的校本研究”阶段研究成果（课题批准号XJ0575）