基于核心素养的高中物理实验教学策略研究

赵占兵

（宁夏回族自治区银川市第六中学，宁夏银川 750011）

引 言

实验教学是高中物理教学中重要的组成部分，丰富、新颖、有探究性的物理实验，不仅能引导学生主动参与探究实验，还有利于学生物理观和实践观的形成，使学生在探究过程中发展和提升实验探究能力、科学思维能力和创新应用能力，进而促进学生综合素质的提升[1]。笔者在长期的物理教学中，特别重视物理教学活动中实验的作用和实际教学效果，并对基于核心素养的物理实验教学策略进行了有意义的探索，具体如下。

一、兴趣导入，实验课题新颖、有吸引力

高中物理属于基础性学科，理论性很强，如果教师在教学时照本宣科，难免会让学生有枯燥感、乏味感，会让学生产生理解上的困难、进入认识上的误区，影响和制约了物理教学质量。因此，在物理教学过程中，教师应充分发挥物理实验教学的特点，通过设置新颖、有趣、能激发学生主动参与探究的物理实验，激发学生主动探究物理现象、物理规律的兴趣，通过实验逐步引入物理教学的重点。同时，直观性的物理实验能将抽象、难懂的理论知识直观地呈现在学生面前，能帮助学生有效理解知识点，也能增强学生对课程内容的直观感知，降低他们的理解难度。

以人教版物理必修“超重与失重”的教学为例，本节课的教学重点是引导学生将生活中的超重和失重现象与牛顿运动定律联系起来，并通过实验探究现象本身和加速度的内在联系。课堂伊始，笔者根据学生好奇心强的特点，播放了杨利伟在太空工作的视频片段，以激发学生的好奇心。在杨利伟返回地面后，记者在问他乘坐飞船有何感觉时，杨利伟说：“感到有载荷，胸部受到压力。”播放完视频后，教师提出问题：“杨利伟所说的‘有载荷’‘有压力’等是什么情况，在怎样的情况下才会产生这种感觉？”学生积极回答：“是在加速上升时产生的，而‘失重’是在飞船入轨后产生的。”同时，学生也分享了坐电梯、过山车等都会出现这种情况。这样就顺利引出了课堂教学目标。

接下来，笔者出示一个学生熟悉的弹簧秤并挂上钩码（见图1），让学生仔细观察钩码静止、缓缓上升、缓缓下降、突然上升和突然下降时弹簧秤示数的变化，并让学生大声读出来，用这种导入式实验的方式，让学生产生学习兴趣，将难懂的物理理论生活化、具体化，便于学生理解和掌握。

图1

二、方法引入，实验内容丰富、有实践性

高中物理实验教学不仅要授之以理论，更要授之以方法，使物理教学有实践性、实验教学有操作性。尤其在“力学”“电学”等章节的教学中，教师要把实验设计的丰富程度、可操作性程度、实验与教学重点的结合程度、学生的理解程度有机结合起来，融合为一体，在前期导入的基础上，将学生的思维与注意力引到教学目标上。这样，一方面能帮助学生梳理已有知识；另一方面能不断改造和重构学生已有的认知结构，从而提升课堂教学效果[2]。

仍以人教版物理必修“超重与失重”的教学为例，在讲完航天员杨利伟坐飞船的体验和做完弹簧秤的实验后，笔者紧接着用直观的、富有总结意义的图表列出演示实验的结果、分析实验过程、得出结论，并引导学生分析各种状态下钩码的受力情况及加速度方向，最后应用牛顿运动定律列出方程。

让学生在具体的实验中总结概念，能实现物理实验教学效果的最大化，同时，教师利用不同的教学方式让学生自己感知知识、理解要点，不仅能提高他们的学习效果，还有利于培养学生的自主学习习惯，提升他们的思维品质，进而实现培养学生核心素养的目标。

三、探究深入，实验步骤严谨、有思考性

在上述实验中，得出超重、失重的概念是实验设计的第一步，其中，最关键的是让学生在实验过程中有所思考，培养思维品质，培养正确的科学素养和创新能力。这就要求教师在实验教学设计中通过严谨的实验步骤，在引导学生步步深入的同时，让学生对整个实验过程有所思考，进而实现物理教学目标。

以上面的实验为例，在引入概念后，如何进行教学拓展，提高学生的运用水平，提升学生的物理思维能力，是本阶段实验教学的重点。再以弹簧秤的实验进行分析，笔者引导学生通过受力现象分析超重、失重的本质意义。如图2所示，教师可以一边实验一边分析。通过现象分析，学生得出了超重与失重的四种情况，进一步深化了课堂知识（见图3）。这样不仅完成了物理教学目标，也提升了学生对实验过程探究、实验步骤设计的能力，实现了培养学生知识与技能、过程与方法、情感态度与价值观的三维目标，极大地提升了课堂教学效果。

图2

图3

四、评价提升，实验过程反思、有拓展性

课堂教学评价的目的是促进学生的发展，实现学生学科素养的可持续发展。因此，在物理实验教学中，教师要积极开展评价认知活动，引领学生归纳总结、探究规律，培养学生认真严谨、实事求是的科学态度，提高实验过程评价的诊断、导向与激励等立体效应。

在实验结束后，教师应该引导学生回顾实验过程，并对实验结果与理论结果相差稍远的情况进行分析，找出问题原因。学生在此过程中，不仅能深刻理解实验结论，还对实验过程进行了总结与评价，分析实际操作中遇到的问题，并进行有效改进，从而提升了科学思维和解决问题的能力，有效提高了实验教学效果。

例如，在“探究加速度与力、质量的关系”教学中，教师先让学生自主进行实验，在学生自主设计、探究、思考并得出实验结论后，教师再引导学生对实验结果和所得结论进行分析与反思。学生在此过程中不仅可以更加深刻地理解实验结论，还能对实验过程进行改进和创新，并形成初步的改进方案。比如，在学生遇到小车质量远远小于砝码质量等误差较大的情况时，教师要引导学生积极探究，并对学生自主进行的实验加以评价，帮助学生分析产生误差的原因及如何改进实验操作等，进一步加深学生对重点知识的理解。这样的方式能够调动学生参与物理实验评价认知活动的积极性。

结 语

总之，高中物理实验教学不仅优化了课堂教学效率，也注重培养学生的核心素养，有助于学生理解理论知识、拓展物理思维能力，提升了物理教学效果。在实验过程中，学生体验到了自己动手的快乐，激发了物理学习兴趣，也培养了思辨能力。结合本文策略探究，不难看出，要提高物理实验教学效率，教师应以核心素养培育为目标，通过创新实验教学方法来加深学生对所学知识的学习和理解，进而发展学生的思维，提升学生的科学探究能力。