核心素养下高中物理实验教学中学生思考能力的培养

摘 要：文章就核心素养下高中物理实验教学中学生思考能力培养展开研究，通过课前、课中、课后三方面的思考来助力探究能力的提升.

关键词：高中物理；实验教学；核心素养；思考能力

中图分类号：G632 文献标识码：A 文章编号：1008-0333（2025）03-0106-03

收稿日期：2024-10-25

作者简介：杨晶晶，本科，高级教师，从事高中物理教学研究.[FQ）]

高中阶段，培养学生的“思考”能力是关键.但是，在教学中教师对此关注偏少，而利用实验教学培养学生思考能力就更少了.如“忽视了良好实验环境的营造和构筑，导致学生很难在动手做实验的过程中进行思考”“现有的实验资源无法满足学生日益增长的学习需求”“未能从学生真实学习体验入手，适时在课堂上构筑以实验为主的教学情境”“未能对学生进行合理化分组，导致小组合作进行实验的优势没有发挥出来”“课后缺乏必要的反思与评价”“未能从减负提质入手进行实验类作业的设计”等，正是这些问题的存在，妨碍了学生在课堂上的思考，影响了学科教学的质量.因此，作为教师，需要始终坚持从培养学生思考能力入手，积极探索更多可以指导实验教学工作的方法.

1 课前引发学生思考

1.1 关注良好实验环境的营造

高中物理教学中，为了更好地引发学生在物理实验课堂上的思考，教师要特别强调良好实验环境的营造.也只有实现良好实验环境的营造，学生才能以主动且积极的姿态参与物理实验，在实验探究的过程中不断地提出自己的猜想，并在思考中验证猜想，实现自身科学思维的养成^[1].因此，课前准备阶段，教师有必要关注良好实验环境的构筑，以此来为学生创建好的思考环境.

例如，在“实验：探究小车速度随时间变化的规律”教学时，为了给学生营造和构筑一个良好的实验环境，让学生在积极做实验中学会思考，教师具体做法如下：

首先，借助信息技术的优势，直观地向学生展示此次实验目的，即研究小车在重物的牵引下，速度随着时间的变化规律.

其次，以设疑的方式向学生提出：如果我们想要研究小车在重物的牵引下速度具体是如何随时间变化的，那么，应如何设计实验？实验中具体需要测量哪些物理量，应该如何去测量这些物理量？借助这些问题来引发思考.

最后，鼓励和引导班级内学生亲自动手做实验，并详细记录实验数据，通过对实验数据的分析和研究，得出结论，发展科学思维.

1.2 丰富和扩充实验方面资源

新课标十分重视学生学科核心素养的培养，而在高中阶段，为了让物理实验能够助力学生课堂学习，教师需要根据学生实验需求，在课前为学生提供丰富的实验器材，并以此为基础，鼓励和引导学生在实验环节积极思考，进而在思考中有所收获和提升.

例如，在“重力与弹力”教学中，为了更好地引发学生的“思考”，教师应在此实验组织与实施前，对实验教学的资源进行丰富和扩充，以此来为实验的进行提供支持；一方面，利用多媒体课件直观展示蹦床过程，并让学生思考为什么有的运动员能够蹦得很高；另一方面，根据学生课前预习的情况，鼓励和引导学生试着就“用不同大小的力推动等质量、大小相同的小球以及用相同大小的力从不同方向推动同等质量的小球”的实验提出自己的猜想，并借助具体的实验来验证猜想，进而让更多学生在积极动手做实验的过程中有所收获和提升^[2].

2 课堂引发学生思考

2.1 构筑实验为主的教学情境

为了让学生在物理实验课上学习如何去思考，教师应从学生真实的学习体验获得入手，根据学生课堂做实验的情况，适时向学生提出一些比较有针对性、有深度的物理问题，鼓励和引导学生联系实验的内容来思考并回答这些问题，进而让更多学生在高质量回答问题的过程中找回自信，真正体会到动手做实验、勤于思考的重要性和必要性.

例如，在“实验：探究加速度与力、质量的关系”教学中，为了激发学生对物理实验的兴趣，教师应依据教材内容，适时构筑具体的实验情境.在整个实验情境中，教师把课堂还给学生，鼓励和引导学生充分发挥自己的主观能动性，亲自动手设计探究加速度与力、质量关系的实验、在明确实验的具体步骤、进行实验探究的同时，对所得到的实验数据进行处理，以此来让更多学生在此次实验中有所收获和提升，真正意义上让学生在实验设计和数据分析的过程中体会到探究的快乐，并在潜移默化中感受到物理课程的魅力.当然，为了更好地引发学生的思考，教师特别强调了一些典型例题的设置.

图

（1）通过实验得到图1所示的a-F图像，造成这一结果的原因是：在平衡摩擦力时木板与桌面之间的夹角是_____（偏大或偏小）.

（2）如果有一位学生在平衡摩擦力后进行实验，那么，小车在实际运动过程中所受到的拉力_____砝码和盘的总重力（填gt;，lt;，=），为了方便探究，尽量减少误差，应该使小车的质量M与砝码和盘总质量m满足_____条件？

教师鼓励和引导学生在思考中去回答这道题目，进而在有效答疑中提高课堂学习的有效性.

2.2 强调学生间合作实验

在高中物理课上，想要实现学生思考能力的培养，充分发挥班级学生的主观能动性，教师需鼓励和引导学生以小组为单位，在实验前后就整个实验需要做好哪些准备工作、实验过程中需要注意些什么以及实验完成之后应该如何去搜集数据、整理数据等展开讨论，集中解决和处理这些问题，进而让学生合作进行的实验有意义、有效果.

例如，在“实验：探究平抛运动的特点”的教学当中，为了突出班级内学生进行实验的效率与质量，教师特别强调了学生间的合作.

首先，鼓励和引导学生以小组为单位，试着就此次实验的原理展开思考，并在小组内进行讨论，进而在合作交流和讨论中得出“根据物体运动的合成与分解原理，平抛运动可以看作是沿着竖直方向和水平方向的两个分运动所形成的合运动”.

其次，根据学生小组内合作讨论的情况，教师充分发挥班级学生的学习主动性，鼓励和引导学生继续以小组为单位，合力去设计此次实验方案.比如，有的小组想到了用频繁闪光照相的方式来记录平抛运动的物体经过同样的时间间隔所到达的位置，然后获得水平方向和竖直方向的位移随时间变化的具体数据，这样就可以独立分析水平方向和竖直方向的运动规律；而有的小组则提出了在水平和竖直两个方向上，先研究其中一个方向上的运动规律，然后再设法去分析和研究另外一个方向上的运动规律.

3 课后引发学生思考

3.1 课后进行必要的反思总结

学生思考能力的培养，不仅仅局限于课堂，在课后也可以指导学生通过必要的反思与回顾来达到思考的目的.因此，作为教师，有必要在整个物理实验课的教学结束之后，进行必要的反思与评价，进而在反思中发现实验教学中的问题，在评价中帮助学生重新审视和认识自我^[3].

例如，在“实验：验证机械能守恒定律”的教学当中，一方面，为了让学生能够主动进行“思考”，教师应在整个验证机械能守恒定律实验结束阶段，将此次实验过程中特别需要学生注意的知识内容利用课件的方式直观展示给学生，如“实验可以分几步进行？实验的进行，具体需要注意些什么？”等.然后鼓励和引导班级内的学生以小组为单位，根据教师所明确的知识内容，试着回顾实验探究的全过程，以此来反思自己的整个实验行为，更好地发现实验过程中的问题.如经过反思，有的学生发现自己在实验过程中计时器没有架稳或打点前纸带没有放置平直等，这些问题的存在，势必会影响整个实验的有效性.另一方面，则需要做好评价工作.在此期间，教师不仅要鼓励和引导学生利用自我评价和互评的方式，对自己和小组内其他学生在实验课上的学习表现进行评价，同时还要根据学生参与物理实验探究的情况，对其进行较为中肯的评价.以此为基础，多对学生进行激励式评价，进而让班级内更多学生在接受激励式评价中对物理实验始终保持积极参与的热情和动力.

3.2 布置实验为主的课后作业

为了更好地引发学生的思考，让学生在思考中实现自身素养能力的发展与提升，教师特别强调了实验类课后作业的设计，并以此为基础，鼓励和引导班级内学生在完成实验作业中进行思考，在巩固实验课堂所学的基础上，更好地实现学练统一.

例如，在“摩擦力”的教学中，教师根据学生课堂学习的需要，设计了：

（1）思考：滑动摩擦力产生的条件是什么？

（2）实验：利用课下时间试着将自己的手掌压在桌面上，然后向前推，思考是否能够感受到力，这个力具体是谁给予的，力的方向如何？

此次为了引发学生思考而设计的实验类作业，不仅丰富了作业的内容，有效改变了以往作业布置以完成课后练习题为主的单一模式，实现了作业设计的推陈出新，同时也激起了学生积极主动完成作业的兴致，让更多学生在高质量完成作业中深化了对学科知识的学习，锻炼和提升了学生实践探究的能力.因此，在接下来的物理课上，需要教师着重强调以引发学生思考而设计的实验类作业.

4 结束语

总之，关注学生思考能力的培养，并将其看作是高中物理实验教学的基础内容来展开，不仅深刻践行了对学生核心素养的培养，有效满足了新课标对学科教学的客观要求，同时也让学生在思考中实现了自身思维的发展与提升，真正意义上提高了实验教学的实效性.因此，为了让学生的物理实验课学习更有效果，教师需要在深入调查和了解班级学生课堂学习动态的基础上，积极探索更多可以指导物理实验进行，实现学生思考能力发展与提升的方法，以此让新时期高中物理实验教学更有意义.

参考文献：

[1] 牛成斌.高中物理教学中如何凸显学生独立思考能力[J].天津教育，2023（05）：180-182.

[2] 陈华晖.高中物理教学应凸显学生独立思考能力的培养[J].学周刊，2023（32）：64-66.

[3] 杨金宝.浅析高中物理教学中培养学生独立思考能力的措施[J].理科爱好者（教育教学），2019（05）：178-179.

［责任编辑：李 璟］