基于核心素养探究高中物理实验教学

刘辉辉

（人大附中深圳学校 广东深圳 518119）

物理学作为一门实验性学科，实验教学在物理教学中占据重要地位[1]。与其他学科相比，物理的学习难度较大，学生的学习负担较重，易对物理失去学习兴趣。在教学中，借助物理实验可以实现的教学效果有：①将抽象的物理问题具体化，帮助学生直观认识物理概念和规律；②将物理实验与日常生活应用相联系，增加物理课堂的趣味性，激发学习热情。然而，当前物理实验教学中存在的问题有：教材中部分实验效果不理想；教师用“口头”实验代替学生的动手操作[2-3]。

《普通高中物理课程标准（2017版）》（以下简称“课程标准”）中提到了四个方面的核心素养：“物理观念”“科学思维”“科学探究”“科学态度与责任”。随着新课程改革的推进，传统的物理实验教学模式已不能满足当前课程改革的要求，不能有效完成对学生核心素养的培养。为了弥补物理教学中的不足，物理教师应以物理实验教学为突破口，科学设计教学内容，增强核心素养培养，提高学生的物理综合与创新能力[4]。本文将根据物理学科核心素养，结合教学中存在的问题，探讨更为科学的教学方案。

一、借助情境教学，增添物理趣味性

兴趣是学习最好的老师。在教学中，仅以知识为线索设计教学内容，会导致仅仅专注于学生获得知识，而忽视物理课程的开设对学生核心素养形成的影响。为了提高学生的兴趣，可以选用日常用品和材料来代替实验材料，课堂中创设教学情境，给学生创造更多动手操作的机会，提供更多亲身体验实验过程的机会，将抽象的问题直观化，使学生能够实现由抽象思维向形象思维过渡，帮助学生能够理解和掌握教材中涉及到的物理概念和规律[5-6]。

在学习人教版《力的分解》时，该物理规律较为抽象，学生极易出错。针对该问题，课堂中借助自制教具来创设教学情境，将放在斜面上的物体由于受到重力而产生的两个作用效果直观的呈现，即将抽象的问题形象化，学生也能清晰认知可以将重力沿着斜面方向和垂直于斜面方向进行分解。

二、引入数字实验技术，创新物理课堂内容

如今技术创新改变我们的生活。实践表明，不论是提高物理教学水平，还是培养学生的物理学科核心素养，离不开将传统教学实验与新技术融合。传统实验中，虽然能够借助实验教具得到直观的实验过程，但由于技术限制，难以得到让学生具体分析的实验数据，导致难以借助物理实验引导学生深入探究，阻碍对学生科学探究精神的培养。随着数字化实验技术在各校普及，有必要对原有的传统实验教具进行改良。在物理教学中，可以借助数字实验技术将曾经难以观测或控制的实验完成，同时提升实验过程中的测量精度。

在人教版《用牛顿运动定律解决问题——超重与失重》一节，传统实验教具为台秤。实验中，让人完成下蹲起动作，同时让其他同学观察台秤示数在该过程中的变化情况。实践表明，实验中台秤示数变化很快，学生通过实验所获得的认知并不清晰。在本节教学内容完成后，仍有学生不能完整认知到一个下蹲过程中就已包含了“失重和超重”两种现象。借助数字传感器，可以对已有的装置进行改良，具体为：在数字传感器的下方悬挂重物，由人带着数字传感器完成下蹲起动作。实验中，数字传感器可以采集重物对传感器的拉力大小，并在与之相连的电脑上同步呈现拉力的大小变化。实验完成后，借助软件整理得到的实验过程的F-t图像，把下蹲起动作由动态到静态的形式在同学面前呈现。随后，借助图像分析实验过程中的超重与失重现象分别在哪些阶段出现。

三、引导创新实验设计，转变物理教学模式

《课程标准》中指出，应通过实验培养学生的科学态度和科学精神，促使学生将实事求是的做事习惯带到日常的学习和生活中去。而在传统的物理实验教学中，教师往往选择“灌输式”的教学方式，将课堂时间最大化地用于理论知识讲解，导致学生长期处于高强度机械记忆的学习氛围中，违背了当前推行的寓教于乐的学习宗旨[7]。为了改变此现状，在物理教学过程中推行创新教育，具体方式是教师作为引导者，带领学生一起分析物理教材中原有的实验设计，同时尽可能的从不同角度对实验进行挖掘，尽可能的减少实验误差，确保实验的精准度，或者更换实验器材、实验新技术，最终实现相同的实验目标[8]。在教师带领学生进行创新学习的过程中，学生对事物的认知水平，思维能力，模型构建，探究精神可以得到提升，实现对学生核心素养培养的目标。

在人教版《实验：用打点计时器测速度》的实验中，教师可以让学生自主使用打点计时器，在使用过程中发现注意事项，总结经验和方法。教师应鼓励学生间进行小组讨论，培养学生的自主学习和相互学习的能力。此外，在实验过程中，引导学生发现实验条件对结果的影响，培养学生的科学探究精神。

四、结束语

在当前新课程改革的背景下，为了让物理教学发挥其育人的价值与意义，物理教师在教学过程中需要重视实验教学的具体实施，优化课堂内容，让学生积极参与物理实验教学，激发学生的兴趣，同时锻炼其动手操作能力、逻辑思维能力，逐渐养成科学严谨的学习态度。