核心素养理念下高中物理实验教学优化策略

周新峰

摘要：随着新高考的实施，物理成为高考中理科生的必选学科，学好物理对决胜高考有非常重要的作用。因此，对于教师来说，提高物理课堂教学效率显得尤为重要。而物理实验可以揭示物理现象的本质，找出事物发展变化的规律。实验不仅可以加深学生对物理概念、规律的全面认识和理解，还可以培养学生的动手、动脑的能力。

关键词：核心素养;实验教学;物理实验

高中物理一直是高中课程中的重点和难点，也是高中学生倾注心血和精力较多的一门学科。若想学好高中物理并非一件易事，它需要很强的理解能力和分析以及推理能力，实验教学的加入很大程度上帮助了学生通过实验现象，加深了对抽象定律、定理的理解。但在实际学习过程中，受高考压力、时间紧迫以及实验操作的不便利性等因素影响，造成学生无法在有需要的时候通过实验来解决问题，这就要求教师在实际课堂教学中，增加实验内容的引入以及将物理实验与课堂教学相结合，与生活实际应用相结合，灵活运用实验教学方式，提高物理教学质量，促进学生学科核心素养的培育。

一、物理演示实验培养学生物理核心素养策略

（一）生动创设实验情景，激发学生学习兴趣

实验相较于其他的物理知识来说，具有一定的吸引力，如何运用实验来引导学生对知识进行积极探究是教师思考的重点问题。生动有趣的实验情境在一定程度上可以激发学生的学习兴趣，调动学生的实验热情，进行主动探究，为培养学生科学思维奠定基础。例如：在进行人教版高中物理必修一《第三章相互作用——力》中“力的分解”演示实验时，教师为了让学生对力分解有一个直观的印象，可以组织实验，结合学生生活中常见的物体为学生营造一个生活实验情境。首先准备实验器材：橡皮筋、铅笔、重物（石子、水果等）。教师利用这些实物，来设计实验;其次教师用自己的手掌、橡皮筋、铅笔、重物来构建成一个“三角支架”，让学生通过这种形态来感知什么是力的分解，结合直观实验，导出力的分解示意图。整个实验虽然很小，但是却实现了学习激趣，引导学生自主探究的作用，更加容易理解力的分解，提高实验教学效率。

（二）利用实验理解抽象概念，构建直观模型

物理知识相对抽象、概括，很多学生对其中内容缺少直观感知，理解可能过于表层，并没有认识知识的本质。基于此，教师利用演示实验，将抽象的知识直观形象化，不但讲解相关知识，同时构建了直观模型，符合学生的思维发展，更易理解与掌握。例如：在进行人教版高中物理必修三《电场强度》教学时，首先提出问题“带电的小球在电场中不同位置，和带不同电量的小球在电场同一位置时，带电小球所受到的作用力的大小和电荷量的关系？”但是很多学生对于看不见摸不着的电场，缺少理解与认识，这时就可以组织实验，让学生可以直观地感受什么是电场，具体实验：准备蓖麻油，然后在上面均匀地撒上一层发屑，利用电来观看实验现象，可以发现发屑按照电场的方向排列，不但直观地感受到电场的存在，同时也显示出电场线的分布情况，理解了什么是电场线，在大脑中构建了电场模型，有利于常生科学思维的培养。

（三）创新使用实验器材，培养科学态度

演示实验的基础是实验器材，在一定程度上也会对实验效果产生影响，因此实验器材的选择与应用有着重要的作用。来源简单、精确度高、符合学生认知与生活经验的实验器材更易吸引学生。教师结合实验创新器材，例如采用生活实物作为器材进行实验，不但可以拉近物理与生活间的距离，同时也培养了科学态度。采用生活化的实验器材，体现了“从生活到物理，从物理到社会”的课程改革理念，活用生活品做趣味性实验，可以更好地调动学生的探知欲，学生可以从生活经验中直接了解物理知识。例如，人教版高中物理必修一第四章《运动和力的关系》有关牛顿第一定律实验，教师就设计了“杯子里的鸡蛋”演示实验。具体步骤是：将一张卡片盖在水杯上，把戒指放在卡片上，再把鸡蛋竖在戒指上。“请同学们想一想，如果现在将卡片抽出来，鸡蛋会发生什么？”激发学生猜想与预测，培养学生科学态度。

二、分组实验培养学生物理核心素养策略

（一）亲身体验实验探究，培养科学探究能力

学生分组实验，可以充分调动学生身体与思维，带给学生最强烈、真实的体验。要求学生亲自设计、收集资料、记录、论证等，不断地探究与分析，有利于学生科学探究能力的培养。例如：人教版高中物理必修三第十二章《实验：电池电动势和内阻的测量》结合上课学过的结闭合电路的欧姆定律，要求学生进行实验设计，自主设计和制定实验方案，可以结合伏安法、安阻法、伏阻法等来制定。当然教师需要提前对实验的注意事项进行提醒，由于干电池的内阻较小，要预防短路，否则会损坏电表和电池;控制通电时间等，培养学生实验安全意识。结合实验得出实验数据，采用代数法测出电池的电动势和内阻，或由欧姆定律制定U-I图像，求出电池的电动势和内阻。让学生亲身经历实验的整个过程，培养学生探究、思维能力。最后组织学生反思评估实验，引导学生培养严谨的科学态度。

（二）注重关注实验反思，培养学生科学态度

教師组织分组实验还需要重视实事求是科学态度的培养，以真实、理性、严谨的科学态度，来进行实验。教师组织实验教学后，还要引导学生进行回顾与反思，以实验结果进行分析，探究解决问题的原因。培养学生在实验时，排除外在因素，严谨实验的科学态度。例如：在进行人教版高中物理必修一《牛顿第二定律》学习时，需要平衡摩擦力，这是探究第二定律的重要步骤，但是很多学生却存在忽略的现象，因此实验结果与理论知识之间的存在较大的差异。基于这种情况下，教师需要引领学生找到原因，有意识地激发学生的注意力。仅是将实验作为学习任务展开教学与完成实验，是远远不能发挥实验效果的，在实验过后进行反思与归纳，让学生体会实验过程中要严谨、认真、做好每一个实验步骤，培养学生认真严谨的科学态度。

总之，教师在教学过程中，要将课堂教学交由学生来完成，能够有效锻炼学生的主动思考、观察感知、语言表达以及发散思维能力，促进学生物理思维的深度拓展，有效促进学生学科核心素养的培育。

参考文献：

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[2]高本斌.略谈基于高中物理实验教学的学科核心素养培育[J].高考，2019（12）.

[3]左运锋.基于高中物理实验教学的学科核心素养培育探讨[J].东西南北：教育，2019（03）.