高中物理实验教学中渗透核心素养的策略研究

【摘 要】学生核心素养的培养是教学的主要目标，也是我国教学改革的主要方向。高中物理教师合理运用物理实验开展教学，不仅能有效改善传统教学中的问题，也是有效培养学生核心素养和学科观念的重要方式之一。但是如何将核心素养培养渗透到高中物理实验教学中，实现高效教学，是众多教师面临的重要课题，本文针对这一问题开展了论述。

【关键词】高中物理;实验教学;核心素养

【中图分类号】G633.7  【文獻标识码】A  【文章编号】1671-8437（2021）16-0082-02

物理核心素养是基础核心素养和物理学科特点相融合产生的教学理念，对学生物理学科的学习具有重要的作用与影响。物理实验教学作为物理课堂教学的重要组成，对学生核心素养的培养具有重要的推动作用，本文探讨了如何将核心素养的培养渗透到物理实验教学中。

1   利用物理演示实验，帮助学生形成物理观念

实验是促进物理学科发展和进步的重要因素，在物理教学中，物理实验对学生物理核心素养培养的帮助是重要的。以往一些物理教师的教学中，直接进行物理规律和概念的讲解，导致课堂枯燥乏味，学生很难理解物理知识，也难以喜欢上物理学科的学习。但如果在物理教学中，合理运用有趣的物理实验，可有效改善教学氛围，吸引学生的注意力，帮助其形成物理观念，达到学科核心素养培养的目标，提高教学质量。笔者在教学实践中发现，在物理教学中添加实验，会根据课堂的实际情况起到不同作用，是提升教学效率的重要方式[1]。

对高中生的调查表明，大多数学生都认知到了高中物理的重要性，但是都认为这一学科很难学习，很多知识都较为抽象，难以理解。尤其在面对一些较抽象的物理概念教学时，即使是教学经验丰富的教师也很难直接通过口语表述或者板书方式，将概念表述清楚，难以帮助学生形成物理观念，导致课堂中大多数学生处于“迷糊”状态，课堂氛围不活跃，甚至很多学生的物理学习积极性会被打消，不愿意再进行之后的学习。在教学中，教师可引入物理实验将一些抽象的物理概念具象化，并直观表达出来，使课堂更加生动，进而帮助学生形成物理观念，提高课堂的教学质量。如在讲解“电场线”时，学生只有学会从物理角度看待能量、运动与物质间的联系，才能充分理解这部分知识。所以在教学中，教师先要带领学生学习这部分知识，当学生对这部分知识有一定的理解后，教师再进行“电场中电场的分布状况”实验的演示，通过实验使学生对知识产生具象的认知，再结合讲解，使学生学会知识，帮助学生形成物理观念。

2   开展分组实验，提升学生的物理核心素养，锻炼其科学探究能力

物理教学中，教师需要注重学生间的合作与配合，所以教师要常在物理课堂中采用分组实验的方式，增强学生合作意识，锻炼学生的合作能力，并且让学生在合作中大胆表达自己的观点与意见，最终从实验中获取知识。在学生共同探究、最终完成实验的过程中，教师需适当引导，明确实验的过程，锻炼学生科学探究能力。物理实验中，通过分组实验，每一位学生都能发挥不同的作用，小组中动手能力强的学生可带领其他学生操作实验;思维运转快速的学生可负责思考设计整个实验过程，带领其他学生思考分析实验中出现的各种问题，保证实验的进行等。在整个实验过程中，教师根据学生的不同特点分配任务，让学生合作进行实验，有利于快速完成实验。同时，在实验中，学生通过合作可促进思维与能力的发展，共同提升思考方式、实践能力、数据处理能力等[2]。

以“功与速度变化之间的关系”的教学为例，教师可设计分组物理实验学习。在开展物理实验前，教师可先根据班级内学生的特点，将学生分为几个小组，并为学生准备一些问题，如“如何消除摩擦力对实验的影响”，以引导学生思考。在物理教学中，教师可提出问题，让学生自己设计实验，验证结论。这种方式不仅能调动学生的学习兴趣，也能锻炼其创造性思维与科学探究能力。教师可参与学生的实验设计，与学生一同思考，并为其提供一定的帮助，如提示、器材准备等，最后根据实验的结果对学生做出一定的评价，适当给予学生鼓励。

3   利用物理创新实验，提升学生的科学思维

高中生具有较强的好奇心，采用创新物理实验的方式，能有效调动其积极性，让其参与物理学习，并锻炼其科学思维。在教学中，教师可先运用创新的物理实验吸引学生的注意力，让其参与物理知识的学习中。以“摩擦力”一课的教学为例，在讲解摩擦力知识时，为帮助学生产生深刻印象，笔者直接运用手中的两本书，将两本书中的书页叠放，让两名学生分别抓住两本书的边缘，尝试用力将两本书分开。实验结束后，学生发现两本书难分离，这就是摩擦力的作用。这一实验是关于摩擦力的一个创新实验，贴近学生生活，能吸引学生注意力，能让学生对摩擦力的知识产生兴趣。这种创新的物理实验，在演示过程中很容易吸引学生，能让学生对物理学科产生学习兴趣，也能引起学生思考与质疑，教师可以借此让学生提出自己的想法，并加以适当引导，帮助学生提升科学思维。

创新物理实验不能局限于教师的创新，还应让学生参与创新。在教学中，教师可合理安排教学，举办一场物理实验比赛。由教师根据所学习内容设计实验的主题，让学生组队，通过对主题的分析、推理等，构建物理模型，并且设计实验、验证主题，最后由教师评比。比赛中，教师要适当注重对学生主题分析与推理、物理模型构建能力等方面的培养，锻炼学生的科学思维[3]。

4   构建物理实验与社会发展的联系，培养学生的科学态度与责任感

学生通过对物理的学习，可以发现物理知识与现象在实际生活中处处可见，并且很多科学技术的开发都需要运用物理实验。因此在教学中，教师应根据物理学科的特点，从思维角度帮助学生发现物理实验与社会发展间的联系，培养其社会责任感和科学态度等[4]。如在讲解“传感器”中“传感器可以制造自控装置”这一知识点时，教师可在课前通过网络等方式收集传感器在实际生活中的应用信息，并通过多媒体展示，让学生清楚地认识到传感器所制造的自控装置已经运用到了机械制造、通信电子产品生产等多个领域，并通过对比物理实验与实际操作，让学生认识到物理实验的实用性。让学生发现，物理在整个社会发展中占据着重要的位置，进而形成自主探究的动力，更加喜欢物理知识的学习。在学习中，教师根据物理实验与社会发展的联系适当引导学生，能帮助其形成科学的态度与责任感。

5   在实验教学中深入渗透物理观念

在物理教学中，教师可适当升华部分物理概念或者物理规律，帮助学生认知物理知识的内涵，并逐渐形成物理观念。物理观念是物理核心素养的重要組成部分，培养学生的物理观念是教学的重点目标。物理实验是培养学生物理观念的重要方式之一，能有效达到教学目标，在物理实验中适当拓展物理观念能有效提升教学效果。教师在讲解“力的合成与分解”这一概念时，会涉及共点力的合成实验，但是实验包含众多步骤，需要多组实验数据才能精准且科学地得出实验结论，而且实验中需要注意很多细节，如力的方向、大小等。教师在演示实验完成后，也可准备实验器材让学生自己动手操作。在学生操作过程中，教师需要发挥引导作用，让学生自主思考，分析实验中每一步骤的意义与需要注意的问题，并根据小组的实验情况，提出小问题，如“合力怎样计算？哪个是变量？”等。实验完成后，教师要引导学生总结结论。整个实验中，学生能对物理观念中的运动与相互作用观念产生更加深刻的认知，不仅局限于最后的结论，学生对探究

过程中所运用的各种物理知识也会产生更深刻的认知。

6   引导学生利用科学思维探究实验现象

在物理实验教学中，很多学生会从错误的角度看待实验，对实验缺乏思考与严谨的态度，因此教师应及时引导其改正错误，用科学思维探究实验。科学思维不仅仅是对客观现象的推理，也是对各种现象与概念的推理与分析，对各种科学推理的质疑等。所以，科学思维更多是提供了科学的思考方式，是培养学生物理核心素养的重要方式[5]。以“研究产生感应电流的条件”的教学为例，就需要开展“探究磁通量的改变与感应电流方向之间关系”的实验，在实验中，教师可指导学生先自主进行实验，并控制好实验变量。教师也可适当设计问题引导学生思考，如从俯视角度看实验，其中感应电流的方向是什么情况？教师通过引导，帮助学生发现实验的关键：检测电流方向与指针偏转变化间的关系，最后教师带领学生一同分析实验，运用科学思维看待实验现象，形成更加缜密的科学思维。

在物理实验教学中培养学生的核心素养是现阶段教学改革的重点内容，也是完善教学模式的重要方向。所以，教师在教学中要实现自我提升，深层次理解核心素养，采取不同的教学方式，慢慢将物理核心素养渗透到实验教学中，在潜移默化中培养学生的核心素养。

【参考文献】

[1]李平.学科核心素养在高中物理实验教学中落实的有效途径[J].中学理科园地，2020（6）.

[2]安红霞，唐京武.高中物理实验教学中核心素养的培养[J].科学咨询（科技·管理），2020（12）.

[3]吴爱俊.核心素养下的高中物理实验课教学策略分析[J].学苑教育，2020（30）.

[4]赵忠文.聚焦高中物理实验 提升学生核心素养[J].课程教育

研究，2019（52）.

[5]蒋东营.基于核心素养的高中物理实验教学研究[D].扬州：扬州大学，2018.

【作者简介】

李晓雪（1990～），女，回族，河北景县人，硕士研究生，二级教师。研究方向：高中物理教学。