聚焦物理核心素养 创新实验教学思路

福建省三明市第九中学 曹友炖

  【摘 要】 新一轮课程改革中，教育部明确提出要培养学生的核心素养。培养高中学生科学素养的基本策略就是要重视对学生的终身学习愿望、科学探究能力、创新意识以及科学精神的培养。高中物理实验课作为一项重要的教学内容，对增强学生理解物理知识、提高思维创新能力与实践能力具有重要作用。要教好高中物理实验课，需要教师创新实验方法和思路，增强实验教学效果。
　　【关键词】 高中物理；核心素养；实验教学；创新思路；提高效益

　　随着素质教育和新课改的深入推进，核心素养背景下高中物理教师在教学中应加强学生能力的培养，物理实验课的教学对培养学生的思维创新能力和动手实践能力具有重要作用。要教实验课，需要教师创新教学方法和思路，增强实验教学有效性。本文我将结合几年来高中物理教学过程，对创新物理实验教学方法进行了深入探索，并取得较好的教学效果，以期对广大同仁的物理教学有所帮助。
　　一、深刻理解课标要求，有效实现教学目标
　　要提高物理实验课的教学质量，就需要教师深刻理解和掌握新课标对实验教学的目标和要求。新课标要求在物理实验教学中，要注重对“知识与技能、过程与方法、态度情感与价值观”的综合培养。具体来说就是：一是提出问题的能力。要求学生能发现和物理学有关的问题，能从物理学的角度描述问题。二是培养猜想与假设能力。要培养学生能提出或假设物理问题的能力，能够对物理实验结果进行预测。三是能够制订计划与设计实验方案。要求学生能够根据实验目的与已有条件来设计实验方案，选择实验方法和器材装置。四是能够进行实验证据、数据收集。五是能够对实验数据进行分析和论证。通过对实验现象和数据的分析和论证得出实验结论，并能对实验结论进行解释和描述。六是能够正确写出实验探究报告，并在实验中培养学生的合作交流精神。教师只有在理解掌握这些要求的前提下，才能自觉地把知识、能力、态度进行有机整合，并运用到实验教学中去，从而实现物理实验课的教学目标。
　　二、创新设计实验环节，提高实验教学效果
　　科学安排物理实验教学的内容、环节、步骤是提高实验教学效果的重要保证，这就需要教师在进行物理实验教学时，注重对物理实验的环节进行创新设计。进行创新设计内容包括：实验装置器材的设计创新、实验方法步骤的安排创新、实验问题的创设和解决方法创新等。对实验进行创新设计，有利于调动学生的积极性，有利于学生创新思维的培养。
　　一方面，可以改变实验环节中的某些条件。如必修1《力的分解》中要根据力的实际作用效果分解一拉力的实验：拿一支笔，用一条绳子一头系住笔的一端，另一头套在手指上，笔的另一端垂直作用在手心上，在绳子与笔相连一端挂上重物。可以把其中的绳子换成橡皮条，通过橡皮条被拉长，手心与笔接触的部位有被压的感觉，说明橡皮筋受拉力，笔受压力。从而更好的理解此力的两个作用效果。用橡皮条替换绳子使现象来得更加直观，效果更明显，这样会让学生对实验留下深刻印象。
　　另一方面，可把一个实验拓展为多个实验。一些学生对于物理实验存在认识上的误区，常常认为一套一套装置只能演示一种实验。为了拓展学生的物理思维能力，可将一个物理实验拓展为多个实验。例如，进行断电自感现象演示时，为了纠正学生的不正确认识——“只要断电时灯都会瞬间变亮”，可将“断电自感演示器”进行拓展演示，将线圈电阻与灯泡电阻分成相等、大于、小于三种情况进行断电自感现象演示实验，从而得出：只有线圈电阻比灯泡电阻小很多时，才能使灯泡断电瞬间有明显的灯变亮现象。
　　三、运用不同方法进行实验，提高实验创新能力
　　为了提高物理实验教学的有效性，可以对学生进行分组实验，让学生在掌握实验基本原理的基础上，运用不同的方法、不同的实验装置器材、不同的实验步骤来进行同样的物理实验，这样有利于提高学生的创造性思维能力。学生运用不同的方法、不同的装置进行实验，在实验探究中，能学会发现问题，提高在不同情况下分析和综合问题的能力，进而找到解决问题的方法，通过这样的实验能有效提高学生独立思考的品质和创新能力。如在进行“自由落体运动加速度的研究”实验时，可让学生每两人为一组，利用频闪照相研究钢球下落加速度。规定学生完成下列内容：设计实验方案、进行装置调试、制作标尺、实际拍摄、分析照片和数据、填写实验报告内容。而教师只需要给学生提供如下帮助：指导方案设计、频闪照相使用、提供实验装置器材，参与学生对实验的讨论，帮助学生进行质疑释疑，拓展学生的思维。让学生在实验中当主角，通过让学生运用不同的方法、装置进行实验，充分发挥学生的主动性，以提高学生的实验创新能力。
　　我们身边的物品和器具是重要的实验资源。比如，利用头发和塑料尺研究摩擦起电；利用人体手臂模拟三角支架感受分力作用效果；一张纸可以研究摩擦力，研究惯性实验，研究流体压强与流速的关系；利用旧牙刷摩擦力中的对阻碍相对运动的理解等等。
　　只要我们用心去想用心去观察和思考，生活中处处都是物理实验室。如：夹砖中怎样巧妙抽纸条、用饮料瓶研究完全失重现象、可乐瓶乐器、用注射器演示气体实验定律、利用玩具小人上升下降研究电源电动势等等。物理实验的高境界：关注学生的好奇心，让学生激动起来。?将小球叠放在大球上，一起从高处自由下落，结果学生容易发现，小球弹出的高度竟大大超过小球自由下落的高度。通过实验研究，学生会自然感慨动手实验的好处：一样的碰撞问题却有不一样的结果。惊喜总是出于实践中，这就是学习物理的妙处。
　　总之，物理学作为一门以实验为基础的学科，其实验教学是物理教学的重要内容，搞好实验教学有助于学生理解物理概念、定理、规律，有助于提高学生的动手实践能力，有助于激发学生的物理学习兴趣。在开放式、多元化实验学习环境中，突出教师引导下的学生为主体的平等对话和知识建构，突出学生积极思考和合作探究，从而达到践行培养学生物理核心素养的理念。
　　参考文献：
　　[1]杨洪山.高中物理实验教学中培养学生创新能力的研究[J].艺术教育，2015（12）.
　　[2]江风.高中物理实验教学中促进学生创新思维发展的策略探讨[J].中学教学参考，2016（02）.