高中物理学科实验资源开发策略

刘艳

【摘 要】本文论述开发高中物理实验资源的策略，提出树立开放意识，广泛搜集实验资源;对接日常生活，科学整合实验资源;组织实践活动，合理利用实验资源;延伸生活观察，主动吸纳实验资源;拓宽学习视野，巧妙应用实验资源等教学建议，以期助推学生的物理学科核心素养全面发展。

【关键词】高中物理 实验资源 核心素养

【中图分类号】G 【文献标识码】A

【文章编号】0450-9889（2021）42-0132-02

高中物理是一门以实验为基础的学科。提升实验活动教学品质，是深化学生物理知识理解、增强学生物理学习能力的关键。高中物理教师要正确解读实验教学的现实意义，围绕培养学生物理学科核心素养的教学目标，加强各类实验资源的开发整合，创意设计物理课堂实验教学内容，从而不断丰富学生的物理实验学习体验，拓宽学生物理实验学习的思维广度，触发学生物理实验活动的深度学习。为此，教师需充分发挥学科教学的主导作用，拓宽物理实验资源发掘视角，从以下五个方面展开实验资源开发的教学探索。

一、树立开放意识，广泛搜集实验资源

物理实验在整个高中物理学科教学中的地位非常重要，这对教师实验资源开发能力提出了更高的要求。教师应当树立“坛坛罐罐当仪器，拼拼凑凑做实验”的开放教学意识，利用好教材中的实验素材和实验室器材资源，广泛搜集物理实验教学资源，根据物理课堂教学的实际需求，因地制宜地开发更多物理实验教学项目，为高中物理实验教学注入新的活力。

教师可以把学校物理实验室作为实验资源开发的主要阵地，在实验室闲置的时间内，组织学生以小组为单位自主制订实验计划，利用实验室仪器完成物理实验探究学习。教师采取分层教学手段，按照不同层次学生的能力特点，组建3-5人的实验学习小组，鼓励学生利用空闲时间，积极到实验室开展实验活动。从教学实践情况来看，大多数小组制订的实验方案主要是教材中设定的实验内容，反复操作学习可以加深学生的实验学习印象，使学生准确把握物理实验的操作步骤、实验原理、注意事項等知识内容。此外，各小组也会根据所学物理知识展开质疑、猜想等思维活动，形成一些创造性的想法，以小组为单位探索这些想法的实验可行性和验证方案。教师根据学生的反馈情况，对实验方案提出针对性较强的指导意见，引导学生完善方案内容，利用实验室器材完成操作验证，提升学生的物理实验学习品质。这种充分利用实验室闲置资源的教学方式，为学生动手操作物理实验创造了丰富的学习机会，有利于强化学生的物理学科学习情感，增强学生学习物理知识的兴趣，提高学生的物理学科多元思维能力。

二、对接日常生活，科学整合实验资源

高中物理学科教学内容具备很明显的生活化特点，与学生的日常生活存在较多教学对接点和融合点。教师要利用好物理学科这一教学优势，做好学生日常生活素材的实验对接，科学整合物理实验教学资源，用生活中常见的物品设计实验教学活动，培养学生的学科应用意识，历练学生的动手操作能力。教师应兼顾生活实验资源开发的趣味性和学科性，既要利用生活素材，拉近学生与物理实验的距离，激发学生实验探究的学习热情，又要贴合物理课堂教学的核心知识，推动学生构建更多物理知识认知。

生活化实验素材具有取材方便、成本低廉、操作方便等优势，教师要善于使用简单的生活物品设计实验环节，提高学生的物理实验学习效率，辅助学生物理知识模型的建构。例如，在人教版高中物理必修1《滑动摩擦力大小的影响因素》一课教学中，教师对接生活实际，引入木块、毛巾、玻璃等生活材料，引导学生围绕不同的影响因素进行实验猜想，采取控制变量法展开多组探究实验。实验中的大部分材料都来自学生的日常生活，可以很快消除学生对物理实验学习的陌生感。学生结合摩擦力概念旧知和生活经验，能做出“物体所受压力大小、接触面粗糙程度影响滑动摩擦力大小”的实验猜想，并利用生活化实验材料，设计出通过堆放不同数量木块，测量匀速运动下弹簧测力计读数差异，来判定物体所受压力大小对滑动摩擦力大小的影响;用弹簧测力计拉动木块分别在玻璃表面、课桌表面、毛巾表面匀速运动，以测量读数差异来判定接触面粗糙程度影响滑动摩擦力大小这两个实验方案，顺利总结出滑动摩擦力大小的影响因素，推导出滑动摩擦力的计算公式，实现物理新知的准确生成。

三、组织实践活动，合理利用实验资源

物理学科实验教学活动以演示实验和分组探究实验为主。教师在开发实验资源、提升学生物理学科核心素养的过程中，要在两种实验形式的基础上展开积极探索，创设更多实践活动项目，优化实验资源渗透路径。实验资料查阅、实验学具制作、探究实验设计、课外趣味实验等，都是实践性较强的实验教学方式，教师要基于高中生独特的心理认知特点，创意设计实践活动内容和活动形式，充分体现物理实验资源的教学价值，提高学生的实验活动参与效度，帮助学生突破课堂学习的重难点。

教师采取更具整体性的实验教学设计视角，加强物理知识的应用对接，优化实验教学活动载体选择，力求综合训练学生多层面的物理学科核心能力。例如，在人教版高中物理必修2《实验：验证机械能守恒定律》一课教学中，教师设计开放性较强的实践教学活动：首先带领学生回顾本章节所学物理知识，激活学生已有的认知经验;再借助信息技术教学手段，整理、投放与之相关的物理实验阅读材料，引导学生在这些感性认知素材的启发下，自主完成实验原理分析、实验步骤设计和实验结果推导等学习任务。已有旧知基础和拓展学习材料为学生切入物理实验探究学习创造了有利条件。从学生的实验方案制订情况来看，大部分学生都能准确列出机械能守恒定律在本实验中的具体表达式，设计出合理的实验操作方案。教师组织学生在小组内交流学习成果，让学生在讨论互动中找到自己实验方案的不足之处，优化实验器材选择和实验步骤设计。这样注重实践性和合作性的实验教学设计，能够实现实验资源的合理利用，给学生的物理实验学习带来更多启迪，让学生在实验学习中碰撞出更多思维火花。

四、延伸生活观察，主动吸纳实验资源

物理知识与学生的日常生活密切相关，很多物理模型都蕴含于学生熟悉的生活现象中。教师延伸生活观察教学，引领学生灵活运用所学物理知识，采取物理学科视角分析各类生活现象，自主发现物理问题，设计相应的探究实验展开分析、解答，锻炼学生多方面的物理实验应用能力。教师做好生活观察和实验活动的全面预设，根据学生的动态学习效果，合理投放实验辅助素材进行思维干预引导，辅助学生紧抓实验探究学习主线，高品质地完成生活问题探究学习。

教师要加强物理学科教学的思维启发，依托各种物理知识相关的实验现象，启迪学生利用物理知识、物理思维、物理方法展开探究分析，激发学生物理实验学习的好奇心，调动学生实验学习的积极性。例如，在教学“加速度”这一物理概念时，学生虽然在日常生活中有很多有关速度的认知经验，但大都围绕于速度的快慢，缺乏对速度变化快慢的思考。教师创设生活教学情境，从学生熟悉的乘车出行的经验切入，让学生回忆司机轻微踩油门和用力踩油门时汽车速度的变化情况，诱导学生形成“加速度”概念的直观认识。在此基础上，教师对接学生学习过的“用打点计时器测速度”实验学习经验，组织学生设计探究实验方案，计算匀变速直线运动的小车加速度。教师从学生熟悉的生活现象出发，通过更具深度的思维启发，发散学生的物理应用思维，促使学生结合生活认知经验正确认识“加速度”的概念，并以此切入物理实验探究方案教学，引领学生围绕速度、加速度两个物理层面，构建匀变速直线运动物理模型，这样既深化了学生的课堂知识认知理解，又对接了之后章节的实验教学内容，产生“承上启下”的教学效果。

五、拓宽学习视野，巧妙应用实验资源

“学以致用”是物理学科教学不变的核心主题，也是最主要、最根本的教学目标。教师关注学生物理应用能力的培养，巧妙利用实验资源拓宽学生学习视野，发散学生的物理学科学习思维，引领学生在实验项目中展开物理知识的创造性学习。高中生的物理知识基础和实验学习方法已经相对成熟，具备自主设计、操作物理实验的能力。教师要高度尊重学生在物理实验活动中的学习主体地位，依托丰富多彩的课外实验教学活动，增强学生的物理实验学习体验，强化学生的物理实验应用意识。

教師要延展物理实验教学域度，积极将实验教学延伸到课堂之外，加强课内教学与课外实践的对接融合，提高学生物理实验应用能力的灵活性。教学《自由落体运动》相关知识后，教师要深潜教材当中，利用信息网络搜集更多物理学家对自由落体运动的研究资料，用电子课件、微课等形式指导学生课后观看学习。这些拓展性的实验学习材料，是对学生物理概念、物理实验进一步学习的素材补充，能够拓宽学生物理学习的知识面，让学生从更深、更广的思维层面理解物理知识。同时，教师结合自由落体运动的特点，设计“测测你的反应时间”课后趣味实验，要求学生在同伴、父母的配合下，接住垂直地面下落的刻度尺，记录刻度尺落下的距离，根据所学知识计算出自己的反应时间。生活化的趣味实验符合高中生物理学科学习的认知取向，学生正确运用课堂所学知识完成实验操作，计算出反应时间，加深了其物理知识学习印象，增强了其物理知识应用意识。

加强各类物理实验教学资源的开发、投放，能够极大地扩充物理学科教学资源，丰富学生的物理学习感性认知素材，对深化学生的物理知识认知理解、形成学生的物理学科核心素养有着积极的促进作用。教师要加快转变学科教学观念，基于每节课物理知识的独特属性，从多个角度综合展开物理实验资源的开发整合，借助高质量的实验教学素材作为支撑，诱导学生深度思考和灵活运用所学物理知识，培养学生的物理学科多元思维能力，促进学生的物理学科核心素养全面发展。

【参考文献】

[1]倪亚清.开发实验资源，提升高中学生的物理学科核心素养：以亥姆霍兹旋转木马研究为例[J].物理教学，2021（5）.

[2]颉琼.关于学科核心素养的提升：以高中物理为例[J].中学课程辅导（教师通讯），2021（9）.

[3]滕安平.运用U型模式提升高中学生物理学科核心素养：以“弹力”为例[J].中学物理教学参考，2019（7）.

【作者简介】刘 艳（1981— ），女，汉族，研究生学历，一级教师，现就职于玉林市第十一中学，主要研究方向为高中物理教育教学。

（责编 唐玉萍）