提升物理实验能力，培育学生核心素养

赵永才 苟爱菊

摘 要：物理的核心素养包括多个方面的内涵，其中科学探究能力是其中之一，而这正是实验能力的具体体现，因此，在高中物理教学中一定要立足核心素养背景下，提高学生的物理实验能力，从而培养学生的探究意识和科学素养。

关键词：核心素养;高中物理;实验能力

一、创新实验教学方式，培养学生的物理观

物理实验是培养学生物理观的主要途径，这就要求物理教师在教学中，立足课改前沿，学习先进的教学理论，创新实验教学的方式，给学生提供全新实验教学模式，让学生通过观察物理现象，提高对物理规律的认知，从而培养学生良好的物理观。

比如，在学习“摩擦力方向”时，教师可通过以下的情境化问题，培养学生的物理观。

问题1：生活中卫生清洁工具扫把运动之前所接收到的力是哪一种形式：滑动摩擦力还是静止摩擦力？

问题2：你能通过扫把毛呈现的形状判断一下它相对于桌子面是哪一种运动趋势吗？

问题3：通过实验观察你能发现扫把受到的静止摩擦力的方向吗？

问题4：从实验中你能观察出静摩擦力与运动趋势之间的关系吗？

问题5：如果你推动桌面上的笔盒时，没有推动，那么，笔盒相对于桌面的运动趋势是怎样的？

问题6：如果你用手握住笔筒，不动时，你能判断一下静止摩擦力的方向吗？

在学生亲自参与实验的情境中，以问题进行引领，学生进行了仔细的观察，并对实验过程和现象进行了积极的讨论，最终理解了静摩擦力方向这一物理概念，形成了自己的理性认知，很好地培养了学生的物理观。

二、以建模和推理培养学生的科学素养

科学素养中最主要的方面还是科学思维，通过实验要让学生学会从物理学角度去真正理解事物客观本质属性，发现并探究这些属性之间的规律。

比如，在探究“电荷间作用力的关系”实验时，教师可结合实验设计如下的问题：

问题1：实验中发现能够对电荷间作用力起到影响的因素有哪几种？

问题2：通过实验观察探究一下这些影响因素与作用力之间的定量关系？

问题3：如果让你通过实验能探测出二者的关系吗？

问题4：在观察库仑扭秤实验装置之后，你能明白它的实验工作原理吗？

问题5：如何運用库仑扭秤实验装置去准确地测量电荷量的数量关系？

这些问题都对学生核心素养的培养起到关键作用，在实验过程中，探究电荷间作用与定量之间的关系，就是一种放大思想的运用，也是一种电荷平均分配中所呈现出的一种物理思想，这种思想就是典型的科学思维。

三、立足物理认知规律，培养学生的探究能力

科学探究能力是新课改倡导下最主要的素养之一，而在物理实验中通实验探究，提出问题，探究现象背后的规律，从而形成自己的观点，提高学生对物理规律的认知能力。在高中物理实验中，学生要通过实验开展探究能力的培养。

比如，在做“加速度与力、质量间的关系”探究实验时，教师可通过如下问题进行引领：

问题1：本次实验主要呈现了哪几种物理量间的关系，最好的探究方式是什么？

问题2：请设计一下本次探究实验中所需要的实验器材？

问题3：教材中的实验方案I能不能探究出加速度与力和质量间的关系呢？

问题4：在实验中小车遇到的阻力有哪几种，能在探究实验中测量出来吗？

问题5：如何测量出实验中小车运动时的拉力大小呢？

问题6：请对实验过程中纸带中计算出几个点的瞬时速度，并做出图像。

这几个问题针对核心素养的指向非常清楚，学生根据实验要求设计方案，运用变量来探究出加速度与力和质量之间的关系，并通过实验讨论得出数量关系，提高学生对加速度与力和质量之间关系的认知，很好地培养了学生的科学探究能力。

总之，在高中物理教学中，实验是最主要的教学内容之一，老师一定要立足培养学生的核心素养这个大背景，通过实验培养学生的物理观、科学思维和探究能力，从而促进学生的全面发展。

注：本文系甘肃省“十三五”教育科学规划课题的研究成果之一，课题名称：核心素养背景下的高中生物理课堂实验能力的提升探究，课题批准号：GS[2019]GHB1846。