核心素养背景下高中物理实验教学有效性的策略探究

摘要：随着新高考的实施，物理成为高考中理科生的必选学科，学好物理对决胜高考有非常重要的作用。因此，对于教师来说，提高物理课堂教学效率显得尤为重要。而物理实验可以揭示物理现象的本质，找出事物发展变化的规律。实验不仅可以加深学生对物理概念、规律的全面认识和理解，还可以培养学生的动手、动脑的能力。同时实验可以培养学生科学的思维方法，以利于学生思维的可持续发展。文章结合教学实际，进一步探究新形势下高中物理实验教学有效性策略。

关键词：核心素养;实验教学;物理实验

一、 引言

对于较为偏远的乡村高中学校来说，由于实验设施陈旧，器材不能满足学生的要求，加之任课教师的观念比较陈旧，物理实验教学开设不够完善，导致实验教学效果不明显。学生在高考中实验题得分率很低，始终是制约成绩提高的瓶颈问题，进而影响到学生的升学。上好实验课可以使学生深刻理解物理中的基本知识和物理规律，对学生学好物理这门学科，甚至其他学科都有极其重要的作用。随着新高考的实施，以及对核心素养的重视，在这样的大背景下就对高中物理教学提出了更高的要求，特别是实验教学，高考中加大考查学生的实验能力，注重所学物理知识的应用。故而，在平时的教学中，我们教师要以培养学生终身发展的能力为目标，重点培养学生动手、动脑的能力，科学思维的能力，这也是高中物理核心素养的重要内容。

二、 正确认识物理核心素养

对于高中阶段来说，物理核心素养到底指的是什么？在学习和查阅资料后，我对这一概念有了新的认识和理解。物理核心素养对教师和学生提出了更高的要求，并且对一线教师有很好的指导作用，它注重以学生长期发展为根本目标。高中物理核心素养的培养应主要体现在以下几个方面。

（一）在学习物理知识的基础上，发展学生自身能力

受传统观念的影响，教师认为学习好的学生就是好学生，但是当学生融入社会后，还有多少人记得当初难以理解的物理概念和公式呢？当今的社会需要的是全面发展的人，要求高智商、高情商、出类拔萃的人才。这就要求教师要改变传统观念，在物理教学过程中，特别是物理实验教学上，应当大胆努力培养学生的动手能力和解决实际问题的实践能力，以便将来更好地融入社会生产生活中。

（二）物理学习中不断思考，善于联系生活

培养学生的兴趣，从学生感兴趣的物理现象入手，去探究现象中所蕴含的物理规律，把物理规律与学生的社会生活结合起来，让学生感受到物理来源于生活，又服务于生活。学习的最高目标就是学以致用，所以在物理教学中，学生除了要掌握课本上的基本知识，更重要的是要将学习到的知识转化为解决实际问题的能力。

（三）学习中善于质疑，重视探究式学习

在当今高速发展的网络时代，学习渠道多，资源丰富。但对于高中学生来说，自己的人生观还不够成熟，他们最缺乏的不是知识，而是对问题的探索精神。而实验可以培养学生探究新事物的能力。学习能力是一个学生最珍贵的品质，在物理学习中要善于质疑，善于提出问题，学会自我探究，掌握科学的学习方法。在实验教学中，教师要鼓励学生做实验，用实验解决生活中的问题，提高学生探究式学习的能力，培养学生的创新思维，发挥其主观能动性，以便知识的再生成。

（四）重视学科之间联系，使学生全面发展

当今社会，科学技术高速发展，学生的知识已经不限于课本上的基本知识，其已不能满足当代学生的需求。因此，教师在课堂教学中应注意和其他学科之间的渗透，让学生知道物理无处不在，无处不有。另外，所有学科之间也存在必然的联系，自然界是一个有机的整体，全面育人是当今社会教育的必然。

教师只有正确地认识物理核心素养，才能跟上新时代发展，为社会主义事业的建设培养优秀的人才。

三、 核心素养背景下高中物理实验教学的策略

（一）学校要加强实验硬件建设，保证实验顺利进行

学校要高度重视学生的实验开展工作，营造良好的实验环境，定期更新实验器材，保证学生实验的顺利进行。学校要建造现代化标准实验室，如果条件允许，可以建立仿真物理实验室、多元系列物理实验室、数字化学科实验室等。例如在测量小车的平均速度、瞬时速度和加速度时，可借助传感器和计算机直观形象地演示出来。这就需要学校的重视，不断地加强基础设施建设，配足配齐物理实验所需的各类器材，实验教学中保证教师对物理实验的开课率。

（二）教师要不断更新观念，重视物理实验教学

物理是以实验为基础的科学，实验教学不但对教师开展教学活动起到重要作用，而且可以帮助学生深刻地、全面地掌握物理概念和规律。应试教育使大多数教师不愿意开展实验教学;加之，物理实验对学生的能力要求很高，费时又费精力，并且学生做完实验之后实验效果并不理想。随着课程改革的全面推行，教育制度不断变化，加大了对学生实验教学的考核，对学生的实验能力和运用物理知识能力进行全面考查。在这种形势下，教师要不断更新观念，重视物理实验教学，提高认识物理实验教学可以促进学生全面学习物理的作用，只有教师不断提高对实验教学的认识，才能在平时教学过程中更加注重实验教。这样，为学生更好地开展实验学习创造条件，使他们借助实验活动，加深对物理基本概念和规律的理解，以培养学生的物理学科核心素养。

（三）基于物理核心素养，努力开足、开齐各项物理实验

为了全面贯彻国家教育方针，学校要对物理實验教学做出具体明确的要求，制订明确的实验目标和计划。学校根据物理课程标准对每学期的演示实验和分组物理进行时间安排，督促教师按照教学进度，在规定的时间内开足、开齐各项物理实验。这样，学生可以分阶段，完成一定的实验教学，形成相应的实验能力，一步一步达到培养实验能力的目的，逐渐提高物理学科核心素养。

四、 通过实验培养学生的思维能力

（一）加强教师专业知识学习，改变教学观念

教师通过物理实验培养学生创新思维和创新能力，需要教师改变陈旧的观念，以学生为实验的主体对象，开发学生的实验潜能，点燃学生的想象力。作为新时代的教师，改变教学观念的同时，要不断提高自己的业务水平和专业知识能力，尊重学生的个体差异，不歧视差生，面对全体学生，使学生成为学习的主体，以学生长期发展为目的，为社会培养创新型人才。在物理实验教学中，把更多的精力放在解决问题上，引导学生改变观念，让我学变成我要学，通过实验激发学生对物理实验的兴趣，调动学生动手和动脑的积极性，培养学生动手动脑的能力，进而达到培养学生创新思维能力的目的。

（二）重视发现探索，培养学生科学思维的能力

实验就是现象和规律重现的过程，课本呈现给学生的是直接的实验结论，这使学生对结论的理解非常的肤浅。因此，在物理实验教学的过程中，教师应把探究的问题交给学生，引导学生科学地探究，从而达到解决问题的目的，激发其强烈的探索精神，培养学生的创新思维能力。例如：高中电学实验中“用伏安法测导体电阻”，教师给每个小组一个阻值相同的定值电阻让学生测量。由于每个小组电路设计不同，有的小组将电流表内接，有的小组将电流表外接，结果出现电阻测量结果不同，差别非常大。这时，教师引导学生产生怀疑，鼓励学生提出问题：“为什么阻值相同电阻其测量值不同呢？”学生就不由自主地出现一系列的问题：“哪一个测量值比较准确？”“怎么来减小实验误差呢？”在探究牛顿第二定律的实验时：“我们研究问题的对象是什么？”“在測量小车受到的力时，能不能认为砝码对小车的拉力就等于砝码的重力？”在验证机械能守恒定律的实验时，教师引导学生用“守恒思想”，机械能的总量保持不变或者机械能的增加量近似等于减少量。“重锤下落时，需要测量哪些物理量，怎么设计实验？”“严格来说重锤增大的动能总小于减小的重力势能，为什么？”“怎样来减小实验的误差？”这样，在探究物理问题时，教师引导学生重视探索过程，让学生发现问题，解决问题，真正成为解决问题的主人。这样，学生不仅掌握了知识，还知道知识的生成过程，真正把知识变为能力。

（三）重视实验猜想，掌握科学探究的方法

在物理教学的过程中，学生会遇到许多问题，便提出不同的猜想，这时教师可以引导学生通过实验验证自己的猜想。在探究作用力和反作用力的实验时，引导学生密切联系生活中的物理现象，大胆进行实验猜想。例如：鸡蛋碰石头时，石头对鸡蛋的力和鸡蛋对石头的力大小相等吗？这两个力的方向又有怎样的关系？在水中划船时，船向前运动的力是谁给它的？通过这些例子，学生很容易得出作用力与反作用力的方向相反，但作用力和反作用力的大小又是一定量的问题，而定量问题只靠日常的观察和经验是解决不了的，它需要通过实验的测量来回答。那作用力和反作用的方向怎样呢？这样引导学生大胆猜想，之后验证自己的猜想，培养学生观察能力和分析问题的能力，使学生的物理学科核心素养得到不断提升。

（四）鼓励学生树立信心，善于独立思考，大胆发表自己的想法

学生要大胆发表自己的意见，这就要教师不断地鼓励学生，要善于独立思考。实验教学中教师应明确教学的主体，把问题交给学生，鼓励学生树立信心，善于独立思考，大胆发表自己的想法。鼓励学生对于同一实验，可以设计不同的实验方案进行实验，这样可以发展学生的创新性思维，使学生的思维得到大幅度提高。例如：在研究物体平抛运动的实验时，让学生认识平抛运动是曲线运动，再不能用直线运动的方法来研究问题了。这对我们设计实验带来了很大的困难，引导学生思考分析，平抛运动是曲线运动，曲线运动再不能用直线运动的方法来解决了。曲线运动中物体的速度的大小、方向不断变化，我们可以把平抛运动进行分解，分别探究物体水平方向和竖直方向上是什么运动？在此基础上，教师进一步鼓励学生探究斜上抛运动的规律。

（五）不断完善评价模式，开展形式多样的实验教学

受应试教育的影响，认为评价实验教学的效果的是学生文化课成绩。因此，学校在考核教师时，往往忽略学生的实验教学。教师在平时的教学过程中对实验教学下的功夫不足，重视程度不够。在新课改理念下，教师应培养学生的动手、动脑的能力，培养学生科学的思维方法，以利于学生长期的发展。学校应该不断完善实验教学评价模式，从多个方面评价教师的实验教学成果，学生的实验能力。例如：学校可以加强教师的实验开展情况，采取问卷调查法，找出教师实验教学中存在的问题，以改进物理实验教学。学校组织物理实验知识讲座，物理实验小制件，激发学生对实验的兴趣，培养学生的动手、动脑能力，使物理实验教学起到提升学生核心素养的作用。

五、 结语

综上所述，在高中物理实验教学中，教师应该充分发扬新课改的理念，大胆让学生自己动手操作，观察、分析、归纳、

体会知识的生成过程，培养学生的动手动脑能力，以及科学的思维方法，立足学生长远发展，把培养学生长期发展作为最高目标，不断地提升学生的物理学科核心素养。

参考文献：

[1]邱淑丽.中美小学科学课程标准中HPS内容的比较研究[D].华中科技大学硕士论文，2019.

[2]王永勇.高中物理课堂教学中学生提问能力的培养[J].高考，2018.

[3]王添华.基于实验法培养高中物理核心素养教学策略的研究[J].华夏教师，2019.

作者简介：张小虎，甘肃省平凉市，灵台县第一中学。