高中物理教学中学生核心素养培养策略研究

冯玉荣

【内容摘要】物理是一门以观察、实验和推断为基础的理科，实验探究能力在高中物理知识的学习和探究中具有重要的作用。随着素质教育改革的全面实施，新课程理念所提倡的引导学生进行主动学习、质疑和探究，促进学生的自主、个性化地学习成了教学的主流。在高中物理教学中培养学生的探究能力本质是将物理探究的方法和思想融入到教学课堂，让学生在实验中感悟物理知识，从而培养学生的物理学科核心素养。

【关键词】高中物理核心素养实验探究培养策略

随着新课程改革的深化，教育逐渐由培养学生的能力向培养学生的素养转变，高中物理核心素养主要由“物理观念、科学思维、实验探究和科学态度与责任”构成，其中实验探究是高中物理核心素养的基础，主要包括物理知识探究过程中的问题、解释、证据和交流等，要求学生能够发现和提出物理问题，并根据已有的知识与经验形成假设和猜想，获取和处理实验信息，基于物理实验的证据上得出结论，并做出合理、科学的解释。这就要求学生在实验探究过程中，能够使用各种方法，并对实验过程和结果进行评价、交流和反思。

一、运用实验图片或现象，培养学生猜想意识

假设和猜想是进行实验探究必须具备的基本能力，在新课改素质教育的背景下，激发学生的探究兴趣，通过实验图片、现象等素材引导学生进行合理的假设和猜想，不仅有利于学生思维的发展，更容易培养学生的正确实验方法。高中物理实验涉及许多假设和猜测的内容，尤其是一些微观物理知识，学生不可能观察到微观的物理变化，这就要求学生能够运用已经学习的物理知识和经验，通过实验现象或图片，对实验结论进行假设和猜测，这样既能激发学生的兴趣，也能促进学生思维能力、实验能力的发展。

比如在“原子核的人工转变”教学过程中，通过演示实验可以让学生观察到用α粒子轰击氮核产生了新的粒子——质子，教师可以不直接给出学生结论，而是让学生根据实验现象进行猜想，新生成的质子是从哪里来的？学生根据已有的知识会进行猜测，一部分学生认为，用α粒子轰击氮核，α粒子将氮核中的质子轰击出来;而另一部分学生认为，质子是原子核的重要组成部分，用α粒子轰击氮核，α粒子会被氮核吸收，同时分裂出质子。那种猜测是正确的呢？教师给学生继续展示布拉凯特从云室拍摄出来的图片，让学生能够直观地观察α粒子轰击氮核得到的三条径迹，从而引导学生进行猜测正确性的论证。这样，不仅能让学生有效的理解知识，同时也能提高学生的实验推测能力，促进学生思维能力和创新能力的发展。

二、充分运用实验因素，培养学生质疑意识

爱因斯坦曾说：“提出一个问题往往比解决一个问题更重要”，质疑能力是学生思维的起点，也是发现知识的前提，在具有创新性的质疑中，学生往往可以自主地发现和生成物理知识，把握物理知识的关键，从而揭示物理规律的本质。学生具有良好的质疑精神是提升自主学习能力和独立探究能力的重要前提，与学生的其他能力一样，质疑能力也是需要教师进行不断地引导，启发，逐步帮助学生形成的。实验探究离不开学生的质疑能力，教师要充分地运用实验相关因素，培养学生的质疑意识。

比如进行“加速度”知识学习的过程中，探究力、质量与加速度关系的实验中，如何使物体受到恒力的作用是实验的关键，教材中给出的是运用光滑的水平面来进行实验操作。由于现实中不可能存在光滑的水平面，因此学生纷纷提出质疑：“水平面不光滑的木板上可以进行实验吗？”“在生活中的粗糙木板上，砝码的重力可以与小车所受合力相等吗？”“如何调节砝码使得砝码和小盘的重力等于小车所受的合力，让小车在恒力作用下进行运动？”通过质疑，学生会在操作中进行知识的重新构建，增强学生的实验领悟能力，培养学生的质疑精神。

三、善于捕捉实验异常，培养学生问题解决能力

在物理的实验中，一个微小的异常细节往往可以影响实验的结果。因此，高中物理教师要引导学生善于捕捉物理实验中的异常现象，并进行分析处理，这样不仅能提高学生的实验操作和分析能力，同时也是培养学生独立思考和创新能力的重要途径。发现实验的异常，分析产生的原因，通过不断尝试和改进，在完成实验的同时，也促进了学生的实际问题分析和解决能力的提高，达到新课程改革提倡的学以致用的目的。

以“单摆测定重力加速度”实验为例，这是一个非常有趣的实验，通过一个简单的单摆装置就可以测出重力加速度，学生实验的兴趣浓厚。然而在实际的实验中，有一组学生多次测量的g值总是比正常值要大，学生对摆长L和周期T的测量方法科学准确，于是教师让所有学生 一起观察这组学生的实验，很快有学生发现实验的单摆不在同一个竖直平面内运动，而是做圆锥摆运动。那么，是否通过圆锥摆也能测出重力加速度呢？在教师的指导下，学生对单摆公式进行变形，推出圆锥摆的周期公式T=2πlcosθg，其中θ为偏角，这样通过计算发现，圆锥摆的周期要比同摆长的单摆周期要小，从而出现g值偏大的现象。在实验教学中，教师让学生進行细致的观察和入微的分析，不仅能让学生发现问题，解决问题，还能培养学生优秀的思维品质，提升学生的实验探究能力，促进学生的全面发展。

总而言之，高中物理的学习离不开实验探究，在核心素养的背景下，高中物理教师要以实验为教学起点，让学生在实验中进行思考和操作，不断提升学生的物理观念，发现物理知识的生成过程，体验物理实验的乐趣，掌握物理知识的本质规律，从而提升学生的物理核心素养。

【参考文献】

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[4] 李芹，张婉婉.从遴选标准看学生发展核心素养[J].新课程研究：上旬， 2017（8）：9-12.

（作者单位：山东省济南第七中学）