核心素養(yǎng)下高中物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)探索論文

　　摘要：物理是高中階段的重要主科科目，但學(xué)生卻普遍認(rèn)為物理這門學(xué)科較難，不愿意主動(dòng)學(xué)習(xí)，這主要是由于物理屬于科學(xué)范疇，且形式較為抽象化，學(xué)生的思維若不夠敏捷很難掌握學(xué)習(xí)物理的技巧，這就要求高中物理教師將核心素養(yǎng)作為一切教學(xué)的基礎(chǔ)，實(shí)驗(yàn)教學(xué)就是其中重要的組成部分。

　　關(guān)鍵詞：核心素養(yǎng);高中物理;實(shí)驗(yàn)教學(xué);概念;重要性;方法

　　傳統(tǒng)的物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)相對(duì)來(lái)說(shuō)比較偏向形式化，基本是由教師演示，學(xué)生模仿之后再總結(jié)實(shí)驗(yàn)結(jié)果的形式進(jìn)行教學(xué)，但這種形式并不符合當(dāng)今素質(zhì)教育的基本政策，這就需要教師審時(shí)度勢(shì)，根據(jù)新課改的新要求，體現(xiàn)學(xué)生學(xué)習(xí)主體地位，注重學(xué)生參與探究實(shí)驗(yàn)，而這一切都要基于物理的核心素養(yǎng)，因此，教師需要明確其重要性，并尋找優(yōu)化物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)的有效方式。

　　1高中物理核心素養(yǎng)的基本概念

　　1.1概念

　　高中物理教學(xué)主旨是在學(xué)生認(rèn)知程度的基礎(chǔ)上進(jìn)一步提高學(xué)生的科學(xué)素養(yǎng)，由于高中學(xué)生即將面臨人生中重要的轉(zhuǎn)折點(diǎn)，而物理的難度相對(duì)來(lái)說(shuō)較大，正確理解物理的基本內(nèi)涵將有利于學(xué)生系統(tǒng)物理思維的建立，核心素養(yǎng)是在學(xué)生學(xué)習(xí)物理基本知識(shí)、物理操作技能，以及學(xué)習(xí)物理的有效方法和學(xué)習(xí)態(tài)度之上提出的為學(xué)生未來(lái)發(fā)展考慮的重要內(nèi)容，核心素養(yǎng)強(qiáng)調(diào)順應(yīng)現(xiàn)代社會(huì)發(fā)展和實(shí)際生活運(yùn)用，不僅是理論知識(shí)，還包括科學(xué)實(shí)踐的過(guò)程，是學(xué)生綜合素質(zhì)提升的科學(xué)導(dǎo)向，由此可見，高中物理的核心素養(yǎng)是培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)觀和社會(huì)認(rèn)知的決定性條件[1]。

　　1.2重要性

　　由核心素養(yǎng)的概念可知，學(xué)生借助學(xué)校教育而形成的解決實(shí)際問(wèn)題的能力才是進(jìn)行物理實(shí)驗(yàn)的動(dòng)力，而教師培養(yǎng)學(xué)生的核心素養(yǎng)，將非常有利于學(xué)生的求知欲增長(zhǎng)，只有學(xué)生的求知欲、積極性有效提高，物理的內(nèi)涵才能夠充分體現(xiàn)，也才能夠被學(xué)生充分理解，二者相互促進(jìn)且相互補(bǔ)充，提高學(xué)生的物理能力離不開學(xué)生的核心素養(yǎng)提升，核心素養(yǎng)的培養(yǎng)也離不開物理這門科學(xué)性極強(qiáng)的學(xué)科支持，因此，基于核心素養(yǎng)的高中物理教學(xué)，才是正確的物理教學(xué)方向。

　　2基于核心素養(yǎng)的高中物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)方法

　　實(shí)驗(yàn)教學(xué)是提高高中物理教學(xué)效率，培養(yǎng)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣，增強(qiáng)學(xué)生物理知識(shí)應(yīng)用能力的關(guān)鍵，在核心素養(yǎng)背景下，高中物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)方法如下：

　　2.1開展小組合作

　　高中階段的學(xué)生正值青春期，雖然思維不夠縝密，卻有著源源不斷的青春活力，這一時(shí)期的學(xué)生所缺乏的不是刻板固守的強(qiáng)硬糾正，而是有力有效的方向引導(dǎo)，對(duì)于高中物理教師來(lái)說(shuō)，想要進(jìn)行科學(xué)的物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)，就要遵循學(xué)生的成長(zhǎng)規(guī)律和個(gè)性特點(diǎn)，小組合作的教學(xué)方法正適用于高中學(xué)生，也適用于實(shí)驗(yàn)教學(xué)[2]。在這一方面，教師可以根據(jù)學(xué)生學(xué)習(xí)能力，對(duì)學(xué)生進(jìn)行合理分組，同齡人之間的互相幫助與促進(jìn)比教師督促更加有效，例如，教師要進(jìn)行實(shí)驗(yàn)之前，將學(xué)生分組，每組分配一名學(xué)習(xí)能力較強(qiáng)、成績(jī)較好的學(xué)生，在進(jìn)行實(shí)驗(yàn)的過(guò)程中，要求這名同學(xué)不動(dòng)手操作，而是指導(dǎo)小組其他成員親手操作，出現(xiàn)疑問(wèn)時(shí)可以討論解決，這種方式加強(qiáng)了學(xué)生的集體榮譽(yù)感，也提高了學(xué)生之間的團(tuán)結(jié)協(xié)作能力，真正達(dá)到培養(yǎng)學(xué)生核心素養(yǎng)，進(jìn)行素質(zhì)教育的最終目的。例如，在《電流表的改裝及內(nèi)接外接法》實(shí)驗(yàn)教學(xué)中，教師可以通過(guò)對(duì)學(xué)生進(jìn)行分組，并要小組成員之間相互交流探討電流表的改裝知識(shí)，以及內(nèi)接外接法等知識(shí)，一方面可以為學(xué)生營(yíng)造一個(gè)良好的學(xué)習(xí)氛圍，另一方面可以培養(yǎng)學(xué)生的團(tuán)隊(duì)協(xié)作能力，在學(xué)習(xí)物理知識(shí)的同時(shí)也提高了學(xué)生的素質(zhì)水平。

　　2.2結(jié)合生活實(shí)際

　　雖然人類發(fā)展中必然會(huì)受到社會(huì)條件等框架的制約，但這并不影響學(xué)生的學(xué)習(xí)能力提高，恰恰相反，這種制約反而會(huì)使學(xué)生走向更加正確的道路，物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)也是如此，基于核心素養(yǎng)的教學(xué)是有約束的，這為教師制定了教學(xué)思維的導(dǎo)向，教師需要根據(jù)這一內(nèi)容將實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)得更加貼合實(shí)際生活，脫離開實(shí)際的實(shí)驗(yàn)都是不科學(xué)的，與核心素養(yǎng)的要求不符，因此，鼓勵(lì)學(xué)生從生活中探尋物理實(shí)驗(yàn)的蹤跡，并將其運(yùn)用到學(xué)習(xí)中，才能達(dá)到提高物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)效率的目的，從而引導(dǎo)學(xué)生的思想越來(lái)越適應(yīng)社會(huì)發(fā)展的趨勢(shì)。例如，在利用螺旋測(cè)微器和游標(biāo)卡尺進(jìn)行長(zhǎng)度測(cè)量的實(shí)驗(yàn)中，教師可以引導(dǎo)學(xué)生用所學(xué)的知識(shí)以及相應(yīng)的測(cè)量工具去測(cè)量生活中的一些實(shí)物，如礦泉水瓶瓶蓋的內(nèi)外徑、小水杯的深度、水筆筆蓋的內(nèi)外徑等，要讓學(xué)生知道物理來(lái)源于生活，生活中處處都存在物理知識(shí)，引導(dǎo)學(xué)生去發(fā)現(xiàn)。

　　2.3凸顯學(xué)生的主體地位

　　新課改要求突出學(xué)生的學(xué)習(xí)主體地位，這也是核心素養(yǎng)的要求之一，因此，教師要將這一內(nèi)容體現(xiàn)在物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)的過(guò)程中，注重學(xué)生個(gè)體參與，加強(qiáng)學(xué)生主動(dòng)認(rèn)知與學(xué)習(xí)，物理本就是一門實(shí)踐性較強(qiáng)的抽象學(xué)科，學(xué)生參與將提升物理思維的建立能力[3-4]，例如：在探究“單擺的周期與哪些因素有關(guān)”時(shí)，筆者曾經(jīng)分別讓三個(gè)同學(xué)上臺(tái)做演示實(shí)驗(yàn)。第一個(gè)同學(xué)在同一高度同時(shí)放開兩個(gè)擺長(zhǎng)相等、質(zhì)量不同的單擺，結(jié)果兩個(gè)單擺擺動(dòng)同步。經(jīng)過(guò)幾次實(shí)驗(yàn)，實(shí)驗(yàn)結(jié)果基本一樣，因此得到實(shí)驗(yàn)結(jié)論“單擺的周期與質(zhì)量無(wú)關(guān)”。第二個(gè)同學(xué)在不同高度同時(shí)放開兩個(gè)完全相同的單擺，實(shí)驗(yàn)結(jié)果兩個(gè)單擺擺動(dòng)也同步。同樣經(jīng)過(guò)幾次實(shí)驗(yàn)，實(shí)驗(yàn)結(jié)果大同小異，因此得到了第二個(gè)結(jié)論“單擺的周期與振幅無(wú)關(guān)”。第三個(gè)同學(xué)則在同一高度同時(shí)釋放兩個(gè)質(zhì)量相同、擺長(zhǎng)不同的單擺，實(shí)驗(yàn)結(jié)果在第一次實(shí)驗(yàn)里發(fā)現(xiàn)兩個(gè)單擺擺動(dòng)不同步。這一下子，這位同學(xué)有點(diǎn)慌了，趕緊再做一次實(shí)驗(yàn)，結(jié)果兩個(gè)單擺還是不同步。全班同學(xué)哄堂大笑，他只好紅著臉回到自己的.座位上。此時(shí)，筆者問(wèn)全班學(xué)生：“從剛才第三位同學(xué)的實(shí)驗(yàn)中，我們能得到什么結(jié)論呢？”本來(lái)預(yù)想，學(xué)生應(yīng)該會(huì)異口同聲地說(shuō)：“單擺的周期和擺長(zhǎng)有關(guān)。”但出乎預(yù)想的是，學(xué)生的回答是：“第三位同學(xué)的實(shí)驗(yàn)操作能力太差了！”那位同學(xué)的臉更紅了。筆者想馬上反駁，說(shuō)結(jié)論應(yīng)該是“單擺的周期與擺長(zhǎng)有關(guān)”？這樣的話，顯得蒼白無(wú)力。那應(yīng)該怎么辦呢？筆者接著說(shuō)：“既然大家覺(jué)得剛才這位同學(xué)的實(shí)驗(yàn)操作能力太差了，那么我們就請(qǐng)一位“高手”上臺(tái)來(lái)給大家演示一下，怎樣？”在大家的推薦下，一位大家認(rèn)為實(shí)驗(yàn)操作能力較強(qiáng)的同學(xué)上臺(tái)，重新做了第三個(gè)演示實(shí)驗(yàn)。結(jié)果兩個(gè)單擺還是不同步的擺動(dòng)，甚至有個(gè)不相信的同學(xué)又上臺(tái)做了演示實(shí)驗(yàn)，結(jié)果還是一樣。此時(shí)，課堂上安靜了許多，筆者接著說(shuō)：“其實(shí)，不是第三個(gè)同學(xué)的實(shí)驗(yàn)操作能力太差，而是單擺的周期與擺長(zhǎng)有關(guān)。第三個(gè)同學(xué)得到的不應(yīng)該是大家的質(zhì)疑，而應(yīng)該是大家的表?yè)P(yáng)。”疑團(tuán)徹底揭開了，上臺(tái)做實(shí)驗(yàn)的同學(xué)得到了鼓勵(lì)，其他同學(xué)通過(guò)這次小小的“曲折”也明白了單擺的周期與擺長(zhǎng)的關(guān)系，還學(xué)會(huì)了應(yīng)該更深入的看問(wèn)題。再如：老師在進(jìn)行打點(diǎn)計(jì)時(shí)器實(shí)驗(yàn)測(cè)定勻變速運(yùn)動(dòng)時(shí)，首先老師示范打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的操作方法，而后可以讓學(xué)生自行操作，期間老師游走于學(xué)生之間為學(xué)生答疑解惑，鼓勵(lì)學(xué)生主動(dòng)探究。

　　2.4鼓勵(lì)實(shí)驗(yàn)創(chuàng)新

　　創(chuàng)新教育是基礎(chǔ)教育的一部分，物理實(shí)驗(yàn)的創(chuàng)新又是基于核心素養(yǎng)的物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)的重要內(nèi)容。在實(shí)際的物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)中，培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新意識(shí)和創(chuàng)新思維，不僅能激發(fā)學(xué)生的創(chuàng)新潛能，教會(huì)學(xué)生思考，激發(fā)學(xué)生的興趣，促進(jìn)學(xué)生個(gè)性的和諧發(fā)展，又能幫助學(xué)生挖掘?qū)嶒?yàn)的精髓，展示實(shí)驗(yàn)的思想和魅力，提高物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)的有效性。例如：在《探究加速度與力、質(zhì)量的關(guān)系》這個(gè)實(shí)驗(yàn)時(shí)，基于本實(shí)驗(yàn)操作的難度和復(fù)雜性，筆者先花了一節(jié)課的時(shí)間把本次實(shí)驗(yàn)的實(shí)驗(yàn)?zāi)康摹��?shí)驗(yàn)原理、實(shí)驗(yàn)步驟等內(nèi)容和學(xué)生一起探究了下，然后又給學(xué)生一節(jié)課的時(shí)間讓學(xué)生去操作實(shí)驗(yàn)，但有學(xué)生按教材中的原方案操作實(shí)驗(yàn)后，發(fā)現(xiàn)誤差較大。經(jīng)過(guò)分析后，學(xué)生覺(jué)得誤差較大的原因是實(shí)驗(yàn)室所提供的小車質(zhì)量沒(méi)有辦法遠(yuǎn)大于鉤碼的質(zhì)量。實(shí)驗(yàn)室有質(zhì)量更大的小車嗎？沒(méi)有。那怎么辦呢？這時(shí)，幾個(gè)實(shí)驗(yàn)?zāi)芰�較強(qiáng)的同學(xué)圍著實(shí)驗(yàn)桌進(jìn)行討論。筆者提示可以對(duì)實(shí)驗(yàn)方案進(jìn)行創(chuàng)新，也就是更改實(shí)驗(yàn)方案啊！雖然已經(jīng)臨近下課，但在筆者的鼓勵(lì)下，學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情上來(lái)了，陷入了一陣思考和討論中……最終得出了一個(gè)不需要小車質(zhì)量遠(yuǎn)大于鉤碼的質(zhì)量這個(gè)前提條件的創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)方案。是的，對(duì)于上面學(xué)生提出的問(wèn)題，可能有些老師會(huì)蜻蜓點(diǎn)水地應(yīng)付過(guò)去，但筆者認(rèn)為學(xué)生的潛能是不容小覷的。如果能對(duì)學(xué)生提出的問(wèn)題，進(jìn)行適當(dāng)?shù)囊龑?dǎo)、鼓勵(lì)和幫助，或許會(huì)讓學(xué)生在有限的實(shí)驗(yàn)課堂時(shí)間內(nèi)，有所創(chuàng)新，收獲無(wú)限的知識(shí)。這也是符合核心素養(yǎng)所要求的創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)教學(xué)。核心素養(yǎng)是學(xué)生健康成長(zhǎng)，順利學(xué)習(xí)的重要支持，而物理這門學(xué)科對(duì)樹立學(xué)生科學(xué)觀和綜合認(rèn)知能力有很大幫助，物理實(shí)驗(yàn)又是促進(jìn)學(xué)生物理能力提高的有效教學(xué)手段，因此，基于核心素養(yǎng)的物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)，才是培養(yǎng)學(xué)生綜合素質(zhì)全面發(fā)展的重要途徑。

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