基于实验设计的高中物理核心素养培育策略

康国福

摘要：物理学科作为高中教学体系的重要组成内容，在正式教学过程中，要求物理教师应该主动承担起自身的教书育人责任，坚持按照素质教育理念要求，深化对学生物理学科核心素养的培育力度。为确保高中物理核心素养培育工作得以全面贯彻与落实，本文主要立足于物理实验设计角度，对高中物理核心素养培育策略问题进行研究与分析，以期可以给相关人员提供一定的借鉴价值。

关键词：高中物理;实验设计;核心素养;培育策略

中图分类号：G633.7  文獻标识码：A文章编号：1992-7711（2021）08-068

实验教学作为高中物理课程体系的重要组成环节，不仅可以全方位提高学生对物理知识的理解能力与运用能力，同时也可以全方位深化学生物理学科核心素养。鉴于实验教学的重要性，建议在高中物理课堂教学工作中，相关教师应该主动结合实验教学理念，要求从多个方面针对学生核心素养培育问题进行统筹推进与合理部署。需要注意的是，在开展实验教学的过程中，物理教师应该根据学生当前学习情况合理设计实验环节。并在此基础上，明确实验目标与方向，全面加强学生实践能力。

一、高中物理核心素养内涵及培育重点分析

所谓的物理学科核心素养主要是指学生在学习物理知识过程中所形成的适应个人终身发展以及社会发展需求的品格能力，基本上可以理解为学生通过物理学习所形成的独特物理学科特性品质。不仅是学生学习物理的知识积淀表现，同时也是学生学习物理的情感价值与态度的综合体现[1]。结合高中物理核心素养培育工作来看，物理核心素养内涵及培育重点基本上着重体现在以下几个方面：

1.物理观念

高中物理核心素养培育工作要求物理教师应该着重培养学生的物理观念。如让学生可以从物理学角度上对物质、运动以及相互作用情况进行充分认知。并在此基础上，让学生利用已知的物理概念以及相关规律，对物理知识内容进行综合运用，确保个人的逻辑思维能力以及自主思考能力得以全方位加强。

2.科学思维

高中物理核心素养培育工作比较注重对学生科学思维的培养。要求每一位学生都可以具备良好的科学思维，可以从物理学角度对客观事物的本质属性以及内在规律进行深刻认知。并在此基础上，利用已学习的经验或者经验事实对物理知识进行分析综合与推理论证。与此同时，学生群体应该基于事实证据以及科学推理，对不同观点以及结论进行大胆质疑，确保个人创造性见解能力与品质得以全面提高。一般来说，科学思维主要可以围绕模型建构、科学推理以及科学论证等要素进行合理培养。其中，学科思想方法基本上可以视为科学思维的领域范畴，可以认作高中物理学科核心素养的基本组成要素之一。

3.实验探究

培养学生实验探究能力始终是高中物理核心素养培育工作予以重点进行的工作内容。在正式培育过程中，物理教师应该高度重视实验教学，确保每一位学生都可以积极主动参与到实验教学工作中，深化个人实践操作能力的同时，提高个人知识运用能力。一般来说，实验探究过程主要围绕实验探究与结果交流等方面进行合理展开。需要注意的是，在开展实验探究活动时，物理教师应该明确掌握问题、证据以及交流等要素条件，确保学生可以在实验教学过程中深化个人的动手操作能力以及逻辑思维能力。

4.科学态度与责任

科学态度与责任基本上可以视为个体认知科学本质的基本内涵。对于高中物理教学工作而言，培养学生科学态度与责任基本上可以视为深化学生物理学科核心素养的重要途径[2]。在日常教学工作中，物理教师应该让学生发挥个人的创新能力与逻辑思维能力，对于物理知识所呈现出的现象、内容进行深度研究与分析。确保每一位学生可以在研究与分析过程中，探测科学本质、端正个人的科学态度。

二、实验设计在高中物理核心素养培育工作的重要性体现

高中物理学科基本上可以视为以实验为基础的学科知识，可以说，物理实验教学基本上可以视为高中物理教学体系的重要组成内容。一般来说，学生所学习的物理知识基本上都是通过大量实验获得的，因此，为进一步加深学生对物理知识的掌握程度与运用程度，物理教师应该对实验教学工作予以高度重视。在正式开展实验教学之前，物理教师应该结合当前学生学习情况，设置科学合理的实验目标与内容。尽可能地让每一位学生都可以积极主动地参与到实验过程中，提高个人的实践能力与自主思考能力。结合实验教学反馈情况来看，通过科学合理地开展实验教学工作，学生群体基本上可以达到提高个人的主观能动性的效果。最重要的是，学生群体可以在物理实验教学中明确相关知识的潜在规律以及变化情况，更好地将物理知识应用于生活实践中。

三、高中物理课堂实验教学现状分析

近些年来，随着我国课程改革力度的不断深入，以高中为首的教学阵地在教材内容以及教学模式等方面进行了统筹规划与合理部署。其中，对于高中物理学科教学工作而言，为迎合新课程改革的发展要求，高中物理学科教学工作主张采用素质教育理念实施教学活动。与传统应试教育理念相比较而言，素质教育理念无论是在教学理念，还是在教学方式方面，更加注重对学生物理应用能力与实践能力的培养。但是从实际角度上来看，高中物理课程在教学内容及知识方面要比其他学科难度更高一些，尤其在实验教学方面。为进一步加强学生物理实践能力，高中物理学科教学工作要求物理教师在教学过程中应该侧重强调精讲多练，让学生做学习的主人，通过不断提高学生自主学习能力，确保每一位学生的物理实验能力以及知识运用能力都得以稳定提升。

然而，结合当前高中物理实验教学情况来看，在课程教学中部分教师在授课方式的选择上依旧以传统方式为主，即让学生进行课前预习掌握物理基础知识、课堂教学过程中对所学的知识内容进行消化理解、将所学的知识运用于实践探究中，对于物理实验工作缺乏重视。另外，部分物理教师在实验教学过程中仍旧采取填鸭式教学方式进行讲解，缺乏对学生实践动手能力的培养，难以真正提高学生物理实践能力与知识运用能力。最重要的是，传统填鸭式教学手段往往会对教学进度及教学效率造成一定的制约影响，不利于学生物理学科素养的培养。针对于此，建议高中物理教师应该立足于当前物理实验教学现状，采取科学合理的新型教学手段，从根本上提高学生物理实验能力。

四、基于实验设计的高中物理核心素养培养策略分析

1.重视实验教学的启发性与趣味性，提高学生主观能动性

物理教师在正式开展实验教学工作之前，应该结合本节课的实验教学内容进行统筹规划与合理部署。结合本节课实验教学内容的重难点内容，确立科学合理的实验教学方案。并在此基础上，严格按照素质理念教学要求对实验教学启发性与趣味性的落实问题进行合理贯彻与落实。其中，物理教师在正式开展实验教学的过程中，应该消除以往传统应试教学理念带来的弊端影响。在课堂教学过程中，应该加强与学生之间的互动交流，确保每一位学生都可以积极主动参与到实验教学过程中。与此同时，对于实验教学涉及的重难点问题，教师应该积极引导学生进行自主思考，确保学生探究欲望与积极思维得以深化形成。

例如，在机械能守恒定律实验教学过程中，教师可以设计“铁球碰鼻”的实验内容。实验过程中，物理教师可用绳子将大铁球悬挂在教室天花板上，并将铁球拉离平衡位置，让铁球刚好碰到鼻子。之后，物理教师应该释放铁球并让铁球摆过去，让同学观察铁球是否会打到鼻子。根据实验反馈情况来看，铁球在来回摆动过程中虽接近鼻子位置，但却并未接触到鼻子。结合这一实验现象，物理教师可以点明本节课的教学重难点，即机械能守恒定律内涵及规律。

在高中物理实验教学过程中，物理教师应该摒弃传统填鸭式教学理念，尽量确保每一位学生都可以参与到实验教学过程中。与此同时，物理教师也可以按照小组合作或者师生互动等学习模式，提高学生主观能动性以及主动学习能力，确保学生可以在娱乐的氛围中掌握相关的物理知识[3]。需要注意的是，在实验教学过程中，物理教师应该积极鼓励学生大胆发言，提出自己的见解想法，让每一位学生都可以活跃自己的思维，提高个人的物理核心素养。

2.尊重学生主体地位，提高学生学习兴趣

物理学科本身就是属于一项集成复杂性与逻辑性于一体的学科知识。学生在学习相关物理知识的过程中，常常会受到自身理解能力以及其他因素的影响，导致学习效果不佳。为解决这一问题，物理教师通常会采取实验教学方法，让学生参与到实践教学中，明确物理知识的本质内涵与规律特点。但是结合以往的实验教学情况来看，物理教师在开展实验教学的过程中，始终坚持以个人教学为主体地位，对于学生的学习主体地位较为忽视。长此以往，不仅会对学生物理学习效率造成阻碍性影响，同时也会对学生学习物理的兴趣造影响。为及时消除这一问题，建议物理教师在正式开展实验教学之前，应该对实验设计内容进行统筹规划与合理部署。

例如，物理教师可以将演示实验改为学生实验方式。即让学生做学习的主人，通过反复大量实验，明确物理知识本质及规律特点。如在进行摩擦力实验教学时，物理教师可以让学生准备相关材料，并做好相关记录以及数据分析工作。根据实验反馈结果让学生总结一个物体在另一个物体表面上滑动时，影响摩擦力大小的主要因素。或者在实验过程中物理教师可以积极结合生活化教学模式，让学生利用文具盒或者书等物体模拟物体运动，分析物体的受力情况。在开展实验教学的过程中，物理教师应该充分尊重学生的主体地位以及个体间的差异性，让每一位学生都可以参与到实验过程中。

综上所述，科学利用实验设計方法不仅是稳定提高高中物理教学效率的重要保障，同时也是稳定提高高中物理教学质量的重要保障。鉴于实验教学方法的重要性，建议高中物理教师应该勇于承担起自身的教学重任，坚持按照素质教育理念要求对物理实验教学涉及的方法措施进行合理应用实践。并在此基础上，科学利用物理核心素养目标理念，培养学生主动学习物理知识的兴趣以及积极性。尽可能地让学生在主动学习过程中，深化个人对物理知识的运用能力。需要注意的一点是，在开展物理实验教学的过程中，物理教师必须充分尊重学生的主体地位，让学生做学习的主人，深化个人物理学科核心素养的同时，提高个人物理知识实践能力。

参考文献：

[1]龚明.基于实验设计的高中物理核心素养落实策略研究[J].学周刊A版，2020，2（5）：52.

[2]方学文.高中物理实验教学中培养学生核心素养的教学策略[D].苏州：苏州大学，2019.

[3]姜红，朱美霞.关于创新实验设计，培养高中生的物理核心素养的探讨[J].中学课程辅导：教师通讯，2019（6）：85.

（作者单位：甘肃省临泽县第一中学，甘肃 临泽 734200）