学科核心素养融入高中物理实验教学研究

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摘要:高中阶段的一门重要课程即为物理学科，此也为学生借助自然科学知识的重要途径，针对学生个人发展而言具备重要意义，因此，学生物理学科核心素养培养的重要性自然不言而喻．分析物理学科特点发现，实验为物理教学活动的主要构成部分，所以，在物理实验教学活动中需重视核心素养培养的渗透，推动学生物理学科核心素养的全方位提升．

关键词:学科核心素养;高中物理;实验教学

物理学科教学活动展开的基础即为物理实验，此也为推动现代科技得以不断发展的重要手段，同时在强化学生实践能力、思维能力方面发挥着重要作用．物理教学活动中，教师借助物理实验的设计还可实现学生求知欲、学习兴趣的激发，因此，利用物理实验实现学生核心素养的培养为一项有效途径．分析物理教学现状发现，教师多将学生理论学习成绩的提升作为重点，针对物理实验的重要性并未形成正确认知，部分教师即便展开物理实验，针对学生的自主操作环节也并未加以重视，甚至选择忽略此环节，使得学生物理学习效率难以得到有效提升．本文即围绕学科核心素养融入于高中物理实验教学的策略展开探讨．

一、重视学生思维发散，强化学生思维能力

高中物理教学活动中教师借助演示实验，可促使学生在此过程中主动发现问题、分析问题、思考问题、观察实验现象、总结实验结论，由此推动学生科学思维的形成、发展．此外，教师借助演示实验的合理应用，还可有助于学生对物理规律形成清晰认知，推动学生物理知识体系的健全．演示实验过程中，教师为实现学生科学思维的培养，需从如下几方面着手:首先为应激发学生物理学习兴趣，引导学生主动发现问题．演示实验过程中，教师应重视学生思维的引导，帮助学生体验物理探究的乐趣，激发学生物理实验探究主动性、积极性，提高演示实验教学效率．其次为借助实验的演示，引发学生问题思考．演示实验中，学生发掘物理问题仅为推动学生科学思维形成的基础，针对学生思维素养的形成还存在一定距离．因此，教师在物理演示实验过程中，需引导学生思考，借助程序的演示，推动学生科学思维的形成．再次为加快学生思维运转，细致观察实验现象．若教师在物理教学中所展开的演示实验仅发挥“演示”作用，则学生思维将会遵循教师思维发展，自主思维能力仍旧难以形成．所以，教师在演示实验过程中，需引导学生仔细观察实验现象，推动学生思维运转，探究实验现象，推动学生思维能力的形成．最后为获取实验结论，发展学生思维能力．教师在物理教学活动中，为推动学生思维能力发展，教师在演示实验过程中，需激活学生思维，借助层层引导，推动学生思维能力发展．如教师在高中物理教学活动中，引导学生探究运动物体在经过凹型桥面中心、凸型桥面顶端两段不同路径对桥面所造成的压力时，便可设计演示实验，推动学生科学思维发展．教师可先将铁丝弯曲成过山车所经过的轨道形状，使得处于静止状态的小球，在凸桥顶端时可掉落;尚未搭上铁钩时，小球处于凹桥中心位置．主要演示步骤如下:首先为凹桥演示时，搭钩未搭接，此时处于静止状态的小球由斜轨顶端自由落下，下落至凹桥底端位置时，落入杯子．由此表明，运动物体经凹桥中心位置时，桥面所承受压力大于物体自重．其次为凸桥演示时，搭钩搭接．小球经斜轨自由下落后，可掠过凸型桥面，由此表明，运动物体经凸桥中心位置时，桥面所承受压力小于物体自重．此外，教师在演示实验过程中，还可借助变魔术的方式，激发学生学习兴趣，如教师可先将搭钩搭接时运动小球经过凹桥现象向学生展示，随后，在悄悄断开搭钩，再次演示，借助前后不一的实验现象调动学生探索欲望，引导学生积极展开探讨活动．随后，教师可将演示实验分步骤向学生展示，引导学生探索问题原因，借助理论推导，推动学生科学思维发展．

二、基于学生现实生活，融入物理观念

物理知识同日常生活密切相关，所以，教师在物理实验过程中，选择实验器材时，应重视同学生实际生活的融合，借此除可实现学生学习兴趣的调动外，还可同物理学科本质更为相符．高中物理教学活动中，教师引导学生学习“超重失重”此部分知识时，教师可将学生在日常生活中常见的体重秤带入课堂教学中，促使学生对失重、超重形成更为直观的认知，同传统的单一口头知识讲述而言，更便于学生理解，针对运动与相互作用观的形成还可起到一定推动作用．如加速站起至减速站起时的交点，加速度方向向上，超重，此时体重秤指数应高于人的体重．教师在讲解过程中，可引导学生积极参与至课堂活动中，对自身在体重秤上迅速蹲下、站起中体重秤指数的变化加以记录，借助亲身实验，对物理知识的奇妙之处加以感悟．高中物理教学活动中，教师借助生活元素的引入，可有助于学生物理学习兴趣的调动，借此除可帮助学生对物理知识加以掌握外，也可有助于学生深化物理规律、物理概念，推动相应物理观念的形成．

三、合理利用教材演示，深化学生的创新意识

分析物理教材发现，教材中所应用的演示实验器材并非为最佳实验器材，在实践操作中较为复杂、繁琐，学生无法参与到实验过程中，使得课堂活动参与度、互动性降低，在一定程度上对物理教学效率的提升形成限制．针对此现象，教师在物理教学活动中应重视实验的创新，对教材中实验所存在的不足加以弥补，促使学生可积极参与至实验过程中，有助于学生创新精神的培养．高中物理教学活动中，教师引导学生学习“自由落体”时，此节课在教材中的演示实验为，将小羽毛、金属片等不同质量的物体，放入约1．5m长的玻璃管内，随后，倒立玻璃管，对物体下落速度加以观察．再抽空玻璃管中空气，重复上一步骤．由此分析可知，教材中虽设计两次对比实验，实验现象直观、清晰，实验原理简单，然而，教材中的自由落体运动主要强调从静止下落、只受重力两点．教材中所设计的演示实验针对上述两点却难以呈现最佳实验效果．鉴于以上实验装置的不足之处进行改进，将装置竖直放置，采用磁铁或电磁铁吸附羽毛和铁片移动到玻璃管顶端后同时释放，这样可以防止物体与玻璃管壁的摩擦，还可以保证物体从静止下落．但要注意在演示过程中羽毛要在金属片的上方，这样下落后的现象更有说服力．实验演示过程中，若玻璃管倒立速度过快，将会导致实验现象不明显，或可能影响实验结论，如可能产生羽毛被压在金属片下降落，或为物体下落提供初速度，无法同静止开始降落的实验要求相符．若玻璃管倒立速度过慢，物体将会摩擦玻璃管内壁，即便在真空环境下，此降落过程也无法满足仅在重力作用下降落的要求．针对演示实验中所存在的不足之处加以改善，即竖直放置装置，利用磁铁吸附金属片、羽毛，随后，逐渐移动至玻璃管顶端位置，同时释放，借此，除可在一定程度上避免物体同玻璃管内壁产生摩擦外，还可确保物体由静止状态开始降落．此过程中，教师应注意羽毛需处于金属片上方位置，此种降落方式说服力更强．曲线运动速度方向的演示实验:实验准备器材(图1):磁性面板、磁珠、软尺实验方法:如图2，教师在实验演示过程中，可将软尺向任意方向弯曲后，在磁性面板上固定，借助橡皮筋，或弹簧，为磁珠提供初速度，此时，磁珠运动轨迹即为软尺形状，由末端出发后，磁珠在磁性面板上所划出痕迹即为磁珠在末端位置的速度方向．演示实验过程中，一名学生为磁珠提供初速度，另一名学生对软尺出口方向加以改变，两名学生互相配合完成实验．实验优势:此演示实验具备操作简便的优势，软尺可改变为任何形状，磁珠在磁性面板上所划出的痕迹清晰，实验现象清晰，可有助于学生对曲线的速度方向此知识点加以理解．同时，学生还可积极参与，学生学习积极性得以调动，在此过程中，学生创新意识得以培养．伴随信息技术高速发展，社会变化日新月异．因此，教师在高中物理教学阶段，将学生核心素养培养作为教学重点，同仅重视学生理论知识传授而言，更具教育意义．教师在物理教学活动中，引导学生展开物理实验，还可同物理学科性质相符，因此，教师在物理实验教学中，融入核心素养培养内容，针对学生个人发展而言具备重要意义．新课改持续推进背景下，需对课改精髓加以深入体会，对物理学科核心素养内涵加以了解，推动实验教学理论的完善，望借此为广大一线教师提供参考．

参考文献:

［1］周胜林，钱长炎．ADI教学模式及其在高中物理实验教学中的应用———以“电池电动势和内阻的测量”实验为例［J］．物理通报，2021(02):92－96．

［2］郭丹．核心素养背景下培养高中生物理实验探究能力的有效方法［J］．学周刊，2021(07):24－25．

［3］郑玮娜，施生晶．核心素养视野下高中物理实验教学的实践与思考———以“物体的重心”的教学为例［J］．中学理科园地，2020，16(06):15－16．

作者:吴正飞 单位:江苏省如东高级中学