浅谈高中物理实验教学中核心素养的培养

作者简介：苟冰（1967～），男，汉族，甘肃定西人，甘肃省定西市通渭县第二中学，研究方向：中学物理。

摘 要：核心素养是学生未来适应社会需求的能力，基于教学改革不断深入的背景下，高中物理实验教学应该重视学生核心素养培养，教师应该充分借助物理实验的优势，强化学生理论联系实际的能力。同时，整合多元化的教学资源以及丰富实验形式和内容，激发学生实验兴趣，促进学生学科核心素养的形成。文章就以高中物理实验教学为内容，对其中学生核心素养培养进行具体分析。

关键词：高中物理;实验教学;核心素养

中图分类号：G633.7   文献标识码：A   文章编号：1673-8918（2022）28-0113-04

一、 引言

高效、科学的实验可以全面推动高中学生物理综合能力的发展，为其核心素养的形成奠定基础。高中物理教师要结合学生的兴趣、爱好，灵活选择实验教学方法，积极引入先进的教学技术，以全面提升高中物理实验教学的有效性，并为学生物理学科核心素养的形成奠定根基。

二、 高中物理学科核心素养概述

物理学科核心素养包括几个方面的内容，这几个方面相互联系、相互作用，共同促进高中学生物理综合能力的提升。并且，物理学科核心素养在学生成长过程中发挥着不可忽视的作用，是学生成长过程中所表现出来的终身学习能力、专业知识、能力与态度等。从物理学科视角出发，核心素养具体可以分为物理观念、科学思维、实验探究能力、科学态度等四个方面。

（一）物理观念

物理属于一门自然学科，因此物理学知识基本都是反映人对自然世界属性的一种抽象理解，人们在探究物理知识、分析物理的过程中，逐渐形成了物理学发展的基本规律，其中包括对运动观念、能力观念等的理解。高中生通过系统化的物理学习，对自然界的物理现象会产生清晰的认知，同时也开始对微观世界产生研究兴趣，这正是物理观念形成的基础。

（二）科学思维

物理科学思维包括很多内容，比如：科学建模、大胆求证、怀疑和创新精神等。高中生在学习物理的过程中，教师通过科学的引导和启发，使学生一直保持一种科学的怀疑精神，尤其是教师与学生一同分析问题、解决问题，并对问题进行科学的预判，这所有的怀疑与逻辑推理行为，都在实践中进行对结果的求证，这也是科学思维的形成过程。

（三）探究能力

实验本身就是发现问题、分析问题、解决问题的过程，在高中物理实验教学中，教师会利用小组合作、探究学习等方式针对提出的问题结合科学的猜想以及假设信息，对实验结果进行求证，最终使结果得到验证，而验证和研究问题的过程中学生与教师需要交流、互动、反馈和评价，这就是一种探究问题的行为体现，不断地开展实验探究教学，学生实验探究能力也会因此得到提高。

（四）科学态度

科学态度是学生揭露事物本质的心理状态，在高中物理学习阶段，学生在教师的引导下对物理学科本质进行探究和认知，能够通过合作交流行为，对物理规律进行分析，并合理提出自己的想法，学生的物理知识学习以及探究行为是遵循着物理基本规律与价值观的，在学习中也会将物理学科知识与其他学科知识进行联系，在这个过程中学生的科学态度会逐渐形成，并实现自身与社会、自然的良性发展。

三、 核心素养视角下高中物理实验教学策略

结合以上对物理学科核心素养内容的理解分析，下面对高中物理实验教学中学生学科核心素养的培养策略进行研究：

（一）转变教学模式，提升学生物理观念

物理本身就具有科学严谨的特点，物理知识抽象复杂，物理内容丰富多样，学生依靠单纯的物理理论知识和教材无法完全掌握物理技能，必须要结合物理实验进行学习和研究，教师也要通过开展多种物理实验，利用物理实验的现象进行辅助教学，更好地讲解物理原理，锻炼学生的物理能力，提高学生的物理水平。但是在实际物理实验教学中，部分教师实验教学开展的较为单一死板，教学思想和观念还较为传统和落后，很多物理实验仍停留在书本的范围上，不懂得改革和创新，也不进行拓展和深化，教师直接将书本上的物理实验照搬到教学中，将书本实验进行还原演示，虽然可以加深学生对书本物理原理和知识的理解，但是无法真正地使学生的物理观念得到提升。其中很多物理实验与学生实际生活存在一定差距，有些物理实验过于浅显无聊，教师没有利用生活中常见的物理现象进行实验，也无法通过物理实验让学生与实际生活相联系，物理实验过程枯燥乏味，学生对物理实验缺乏兴趣，使得物理实验效果差强人意，学生的物理实验能力难以提高。因此，想要提升学生物理观念素养，有效地提高物理实验的教学质量和效率，教师必须要转变教学观念，增强教学意识，在原有物理实验的基础上进行改革和创新，教师要根据物理教学内容以及实际情况对物理实验进行深入的研究和设计，多设计一些与实际生活密切相关的物理实验，并在原有物理实验的基础上进行深化和拓展，提升物理实验的趣味性，激发学生的学习热情和探究的兴趣，通过多种物理实验模式来提升学生对物理知识的认知和理解，提高学生的物理观念，促进物理实验教学质量的提高。

（二）创设问题情境，培养学生科学思维

实验是高中物理教学的核心环节，通过物理实验可以使学生对物理知识进行深入的学习和理解，并通过物理中的现象引发学生积极地思考和探究，锻炼学生的科学思维。在教学中教师可以引入问题情境教学法，将物理实验与生活实际内容相结合，组织学生观察物理实验现象，分析物理实验过程，从而对实验结果提出猜想和预判，在猜想的基础上，带着问题去分析、探究和解决，从而更好地锻炼和提高学生的物理思维和水平。在物理实验教学中，教师可以根据物理实验内容，合理地进行问题的提问，问题的设置要由浅入深，符合学生的实际能力和水平，问题的方向和比例要合理和适当，问题中要有围绕物理实验现象所做出的提问，也要有引导学生对物理现象和物理实验原理进行多角度思考的问题，问题和问题之间要环环相扣，相互联系，并有一个递进循环的过程，逐步引导学生进入更深层次的思考，充分锻炼学生的物理科学思维。在学生对问题进行猜想、假设以及探究的过程中，教师要利用多种方法鼓励和启发学生，引导学生利用自己学习到的物理知识以及生活中的经验，大胆提出假设，同时对学生提出的想法和创新不要急于评价或否定，要给予学生进行联想和创新的机会和权利，鼓励学生大胆假设，小心求证，培养学生的发散思维和创新意识，从而更加有利于学生科学思维的形成，更好地提升学生的物理素养，有效的提升物理实验教学的效果。

（三）开展个性合作，培养学生探究能力

新课标倡导物理教学中教师要通过小组合作、探究活动等方式，激活学生的学习思维，促使学生自主学习。那么，在物理实验教学中，教师也应该充分遵循新课标的要求，积极组织学生进行合作学习，合作中展现学生学习个性，在研究问题、总结问题的过程中培养学生科学探究精神和能力，强化学生对物理知识的理解和感悟。教师可以在物理实验教学前，根据学生的不同情况和能力进行合理的分组。高中生受教育时间较长，相对来说学习能力和学习习惯已经养成，对知识的理解认知能力也已经具备，但是在学习能力和个性潜力方面仍存在一定的差异，教师要对学生之间的差异进行重视和关注，对学生进行仔细的观察和了解，明确每一位学生不同的学习能力、学习方式以及学习习惯，并掌握学生的个性和特点，以及学生的潜力和不足，之后有针对性地对学生进行综合考量，并进行小组的分配，让学生进行小组合作实验学习。教师在分组的过程中，要对小组内部成员的水平以及小组与小组之间的能力水平进行合理地调控，不能存在小组内部以及小组之间能力水平悬殊太大的情况，小组内部要根据学生性格和能力上的特点进行分配和调控，尽量做到小组内部成员能力性格的多样性和互补性，从而锻炼学生之间互相学习、互相帮助的意识和能力;对小组之间的能力和水平，教师要做到尽量均衡，小组之间的整体水平要相当，不能出现能力过高或过低的情况，从而更公平合理地开展小组之间的竞争。做好小组分配后，教师要给小组设置相应的物理实验目标，让学生以小组为单位进行物理实验和探究，增强学生探究意识，提高探究能力，并强化小组成员的团结合作能力。教师还可以组织学生进行小组之间的竞赛和比拼，调动学生好胜心和探究的欲望，从而提高学生物理实验探究的能力和水平，既丰富了物理实验的形式，增加物理实验的趣味性，又可以有效地锻炼学生物理实验的技能和综合素养，使物理实验教学的效率事半功倍。

（四）规范实验行为，培养学生科学态度

物理实验是严谨的、科学的，在进行物理实验的过程中，一定要拿出一丝不苟、严谨认真的态度，并严格规范物理实验操作流程和步骤，才能得出正确的物理实验结论。因此，在高中物理实验教学中，教师应该提升学生物理实验的观念和态度，有效规范学生的实验操作行为，避免学生实验中出现不规范操作的情况，既可以保障实验安全性、合理性，又可以在潜移默化中培养学生的科学精神，使其树立严谨、严明的科学态度。物理本身就是一个科学严谨的学科，物理实验更是在认真严谨的基础上进行的，实验中如果不够认真仔细，轻则会得到错误的物理实验结论，影响物理学习和探究;重则会造成严重的实验后果，对实验者的安全造成威胁。因此，物理实验中科学严谨的态度是非常关键的，培养和提升学生的科学态度也是非常必要的。教师要在物理实验前，对学生进行严格的物理实验规则流程教学，并将不良的物理实验后果告知学生，增强学生严肃认真的意识和态度。在物理实验中，教师要对学生的物理实验过程进行实时的观察和监控，确保学生物理实验过程的规范性和安全性。同时，教师要增强学生对物理实验结果严谨求证的意识，不轻易得出结论，要引导学生对物理实验结果进行多方面的求证，从而端正学生科学态度，提高学生物理素养和综合水平。

（五）设计多样教学，培养学生认知能力

物理本就是以实验为主的学科，而高中物理的难度很高，学生难以理解和运用教材中知识点，这就需要学生进行物理实验，验证教材中的结论、公式等内容。在实验教学中，教师重视学生核心素养的培养，需要设计多样化的教学方法，提高学生实验操作能力的同时，有效培养学生的认知能力。

高中是学生学习物理知识非常重要的奠基阶段，在这个过程中，教师需要引导学生正确认识物理，不能让学生产生物理很难学的想法，避免增加学生的学习负担，使学生能够保持积极的学习态度。对此，教师可以设计具有趣味性的教学环节，促使学生主动学习物理知识，并且对其产生正确的认识、理解学科知识，提升核心素养。例如：教师在布置作业时需要全面考虑作业的难度，将实验划分为不同等级，学生则按照等级逐一完成实验，使学生就像在玩游戏闯关一样，增加实验教学的趣味性，促使学生积极完成实验作业。同时，可以根据不同的实验难度设置不同的奖励，完成难度中等的实验可以在日常活动加分，完成高难度实验的学生可以得到一些实物小礼品，可进一步调动学生学习的积极性。例如，在布置关于机械能守恒定律的实验作业时，对完成实验、得出数据并且对结论进行验证的学生，可以适当给予鼓励;能够通过实验获取更多物理知识、得出其他相关结论的学生，可以选择学生喜欢的方式给予奖励，使学生对物理产生浓厚的兴趣，改变学生对物理的认知。

此外，教师还可以通过引导学生思考知识点之间内在联系的方式，加深学生对物理学科的认知，帮助学生构建完整的知识体系。教育改革对学生物理核心素养的要求不断提高，良好的逻辑思维能力、完整的知识体系，都是核心素养的重要内容。因此，教师要在核心素养视角下开展物理实验教学，需要教师注意培养学生的思考能力，使其能够将知识点联系起来。例如：在讲解与牛顿定律相关的内容时，教师可以组织学生积极讨论定律中有哪些知识点是以前学习过的内容，而学生在讨论之后发现加速度等知识是以前学过的内容，这样就将加速度等内容与牛顿定律联系起来，构建知识之间的关联性，从而建立完善且科学的物理知识体系。

多样教学环节有利于教师培养学生的核心素养，能够实现核心素养视角下高中物理教学目标，还能够显著提高教学水平。因此，教师可在教学中设计科学的多样教学，培养学生对物理学科的认知能力。

（六）创新实验教学，培养学生实践能力

核心素养视角下的高中物理实验教学，教师要将验证性的实验转化为具有创新性的实验，激活学生的创新意识和思维，挖掘学生的潜在能力。教师需要将教材中的实验进行合理创新，并且可以结合学生的学习情况适当增加难度，但也需要注意把握好难易度，避免难度过大影响学生的兴趣和积极性，并通过创新性的实验教学培养学生的实践能力。例如：“自由落体运动”的教学中，教材上是直接给出结论，影响学生自主探索的积极性和创新性思维发展，学生的实践操作能力也会受到影响。对此，教师可以将生活中比较常见的物体高空坠落现象引入教学中，激发学生探索的欲望，同时引导学生将物理知识应用在实际生活中。