顧小亮

（江蘇省南通市如東縣掘港高級(jí)中學(xué)，江蘇南通 226400）

核心素養(yǎng)導(dǎo)向的高中物理演示實(shí)驗(yàn)教學(xué)探究

顧小亮

（江蘇省南通市如東縣掘港高級(jí)中學(xué)，江蘇南通 226400）

物理演示實(shí)驗(yàn)是物理教學(xué)中的一個(gè)重要環(huán)節(jié)，本文以核心素養(yǎng)為導(dǎo)向，對(duì)高中物理演示實(shí)驗(yàn)的要求做了闡述，并以部分演示實(shí)驗(yàn)為例，對(duì)核心素養(yǎng)導(dǎo)向下的高中物理實(shí)驗(yàn)優(yōu)化：首先，要能夠利用身邊的一些小事物來補(bǔ)充實(shí)驗(yàn)，培養(yǎng)學(xué)生學(xué)以致用的能力。其次，利用新器材替代原有器材，提高演示實(shí)驗(yàn)效果，培養(yǎng)學(xué)生與時(shí)俱進(jìn)的思想。最后，權(quán)力下放，體現(xiàn)學(xué)生的主體地位，培養(yǎng)學(xué)生“自力更生”思想。

核心素養(yǎng)；高中物理；演示實(shí)驗(yàn)；教學(xué)探究

引 言

物理教學(xué)是一門以實(shí)驗(yàn)為主的實(shí)驗(yàn)科學(xué)，很多知識(shí)都是源自于生活實(shí)踐規(guī)律的總結(jié)，通過一定的實(shí)驗(yàn)，不僅能夠激發(fā)學(xué)生的物理學(xué)習(xí)興趣，還能夠幫助學(xué)生理解相應(yīng)的物理知識(shí)。隨著教育改革的實(shí)施，核心素養(yǎng)的概念被廣泛應(yīng)用與教學(xué)實(shí)踐，在核心素養(yǎng)理念影響下的物理教學(xué)中，要求學(xué)生不僅要了解必要的科學(xué)技術(shù)知識(shí)，掌握一定的研究方法，還要樹立科學(xué)的思想和精神，形成適應(yīng)個(gè)人終身發(fā)展和社會(huì)進(jìn)步的能力和品格。物理演示實(shí)驗(yàn)作為高中物理教學(xué)的重要環(huán)節(jié)，積極對(duì)它進(jìn)行創(chuàng)新和改進(jìn)，這樣，才能夠更好地適應(yīng)核心素養(yǎng)導(dǎo)向下的物理教學(xué)。

一、高中物理演示實(shí)驗(yàn)選擇要求

在高中物理教學(xué)中，教學(xué)的效率很大程度上取決于演示實(shí)驗(yàn)的選擇，因此，在選擇演示實(shí)驗(yàn)的時(shí)候，要準(zhǔn)確把握實(shí)驗(yàn)內(nèi)容與教學(xué)內(nèi)容之間的聯(lián)系，并結(jié)合學(xué)生的實(shí)際學(xué)習(xí)情況做出選擇。

1．演示實(shí)驗(yàn)內(nèi)容要與教學(xué)內(nèi)容密切相關(guān)

高中物理的多數(shù)演示實(shí)驗(yàn)都是源自于物理教材，并對(duì)它的數(shù)量、性質(zhì)和內(nèi)容做了決定，因此，演示實(shí)驗(yàn)與教學(xué)內(nèi)容之間是密切聯(lián)系的。對(duì)于該部分的內(nèi)容主要有三種情況，第一種就是教材中明確規(guī)定的演示實(shí)驗(yàn)，例如，在《摩擦力》部分的教學(xué)中，教材中就提出了相應(yīng)的演示實(shí)驗(yàn)：在水平桌面上，用彈簧測(cè)力計(jì)去拉木塊，在彈簧測(cè)力計(jì)到達(dá)一定讀數(shù)之前，木塊紋絲不動(dòng)。繼續(xù)用力拉動(dòng)木塊，當(dāng)木塊隨著彈簧測(cè)力計(jì)運(yùn)動(dòng)時(shí)，會(huì)發(fā)現(xiàn)彈簧測(cè)力計(jì)的讀數(shù)變小。為了順利完成這一實(shí)驗(yàn)，達(dá)到預(yù)期的教學(xué)目標(biāo)，這就需要教師認(rèn)真分析教學(xué)內(nèi)容，利用演示實(shí)驗(yàn)盡可能多的演示。第二種就是受外界因素影響，教材中規(guī)定的演示實(shí)驗(yàn)無法進(jìn)行操作，需要另外尋找實(shí)驗(yàn)來代替，需要注意的是選擇的實(shí)驗(yàn)內(nèi)容要與教學(xué)的內(nèi)容密切相關(guān)。

在《彈力》部分的教學(xué)中，教材中的演示實(shí)驗(yàn)是通過兩個(gè)平面鏡的反射來進(jìn)行的，這樣的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象不明顯，并且耗費(fèi)時(shí)間較長(zhǎng)，并不利于課上的演示，因此，教師根據(jù)需要改進(jìn)實(shí)驗(yàn)，用小瓶裝水，通過按壓瓶身觀察瓶口水柱的變化來替代原有實(shí)驗(yàn)。第三種就是教材中并未提及，需要教師自己設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)來輔助教學(xué)，這樣的演示實(shí)驗(yàn)的設(shè)置更得密切聯(lián)系教學(xué)內(nèi)容，尤其是在實(shí)驗(yàn)原理和現(xiàn)象方面得與教學(xué)內(nèi)容保持一致。例如，在《牛頓第三定律》的教學(xué)中，教師可以利用核桃夾夾核桃的實(shí)驗(yàn)，輔助學(xué)生理解作用力與反作用力、杠桿原理等。

2．演示實(shí)驗(yàn)的選擇要符合學(xué)生的認(rèn)知經(jīng)驗(yàn)

在高中物理教學(xué)中，演示實(shí)驗(yàn)雖然是教師在操作，但是，學(xué)生才是學(xué)習(xí)的主體，重點(diǎn)在于構(gòu)建學(xué)生的思維。因此，教師選擇演示實(shí)驗(yàn)的內(nèi)容要符合學(xué)生原有的認(rèn)知經(jīng)驗(yàn)。例如，在進(jìn)行能量守恒部分知識(shí)的教學(xué)時(shí)，教師會(huì)選擇伽利略的理想實(shí)驗(yàn)來進(jìn)行演示，而不選擇單擺實(shí)驗(yàn)、牛頓欄等實(shí)驗(yàn)，因?yàn)閷W(xué)生在學(xué)習(xí)牛頓第一定律的時(shí)候就已經(jīng)接觸過伽利略理想斜面，在該部分教學(xué)中再次引入伽利略理想斜面符合學(xué)生的認(rèn)知經(jīng)驗(yàn)，便于學(xué)生構(gòu)建知識(shí)體系。

二、高中物理演示實(shí)驗(yàn)教學(xué)優(yōu)化探究

高中物理教學(xué)很大程度上離不開演示實(shí)驗(yàn)，通過演示實(shí)驗(yàn)?zāi)軌蜃寣W(xué)生親身體會(huì)物理規(guī)律的形成，是培養(yǎng)學(xué)生觀察能力和探究能力的重要手段，符合核心素養(yǎng)教學(xué)理念的教學(xué)要求。但是，在教材中還有部分演示實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)存在一定的問題，有些實(shí)驗(yàn)受條件限制難以完成，有的實(shí)驗(yàn)難以成功，還有的實(shí)驗(yàn)操作難以達(dá)到預(yù)期的實(shí)驗(yàn)效果，這些因素都降低了演示實(shí)驗(yàn)在物理教學(xué)中的重要作用，因此，創(chuàng)新探究物理演示實(shí)驗(yàn)，對(duì)它們進(jìn)行優(yōu)化和改進(jìn)顯得尤為重要。

1．靈活應(yīng)用身邊的物品補(bǔ)充演示實(shí)驗(yàn)

在高中物理必修一部分的教學(xué)中，很多物理原理和概念都較為抽象，學(xué)生理解起來有一定難度，但是很多知識(shí)課本上并沒有給出相應(yīng)的演示實(shí)驗(yàn)，教師可以利用身邊的一些小物件來創(chuàng)造性地設(shè)計(jì)一些演示實(shí)驗(yàn)，進(jìn)而激發(fā)學(xué)生的好奇心，提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。例如，在學(xué)習(xí)慣性部分的內(nèi)容時(shí)，教師可以借助啤酒瓶和百元紙幣來演示物體的慣性：將兩個(gè)啤酒瓶口對(duì)口豎直放在一起，并將百元紙幣放在兩個(gè)瓶口之間，對(duì)學(xué)生提出問題：如何將百元紙幣取出，且不能夠弄翻酒瓶？在放置百元紙幣的過程中學(xué)生會(huì)發(fā)現(xiàn)將兩個(gè)酒瓶口對(duì)口豎直放在一起非常困難，更何況要取出紙幣！這時(shí)，教師將紙幣的一端捏住，用另一只手快速擊打，紙幣順利取出，酒瓶紋絲不動(dòng)，這個(gè)演示實(shí)驗(yàn)可見度較高，演示起來既簡(jiǎn)單又精彩，能夠幫助學(xué)生解決學(xué)習(xí)的難點(diǎn)，使整堂課達(dá)到最佳的效果。

2．利用新器材替代原有器材，提高實(shí)驗(yàn)效果

核心素養(yǎng)要求學(xué)生能夠經(jīng)過物理學(xué)習(xí)，能夠開發(fā)思維，學(xué)會(huì)學(xué)習(xí)，并能夠?qū)⑺鶎W(xué)的知識(shí)應(yīng)用于實(shí)踐，利用新的器材對(duì)原有器材進(jìn)行替代，不僅能夠改善原有器材下實(shí)驗(yàn)效果不佳的情況，還能夠幫助學(xué)生轉(zhuǎn)化思維，使他們養(yǎng)成靈活轉(zhuǎn)變的思維方式。例如，在演示物體的失重和超重部分的實(shí)驗(yàn)時(shí)，利用金屬罐來替代原來的彈簧秤，能夠更加明顯地觀察到實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，同時(shí)，還可以讓學(xué)生了解到，試驗(yàn)器械的選擇不是一成不變，可以根據(jù)需要做出靈活的調(diào)整。例如，在金屬罐的底部安放一掛鉤，將兩根橡皮筋的一端掛在掛鉤上，另一端懸掛一重物在金屬罐的外沿上，并且保證橡皮筋能夠?qū)⒅匚锢虢饘俟拗?。在金屬罐的兩?cè)系上繩子，方便提拉。在演示的時(shí)候，將金屬罐自由下落，這樣金屬罐兩側(cè)懸掛的重物處在失重狀態(tài)，橡皮筋就會(huì)將重物拉入盒中，并能夠聽到金屬的撞擊聲。拉繩將金屬罐快速上拉，這時(shí)物體超重，就會(huì)發(fā)現(xiàn)橡皮筋被拉長(zhǎng)，重物相對(duì)于金屬罐會(huì)下降一些，超重現(xiàn)象更加明顯。

3．權(quán)力下放，體現(xiàn)學(xué)生主體地位，培養(yǎng)學(xué)生“自力更生”思想

演示實(shí)驗(yàn)的操作并不是教師的專利，將實(shí)驗(yàn)操作停留在教師操作上就忽視了學(xué)生猜想。設(shè)計(jì)、探究、合作等學(xué)習(xí)元素，從一定程度上削弱了學(xué)生的自主學(xué)生能力，使得演示實(shí)驗(yàn)成為一種知識(shí)的灌輸，體現(xiàn)不出實(shí)驗(yàn)的真正價(jià)值。因此，在教學(xué)中，教師可以將一些教師做的演示實(shí)驗(yàn)改為師生共同完成的演示實(shí)驗(yàn)，讓學(xué)生親自動(dòng)手，觀察、分析、總結(jié)，突出學(xué)生學(xué)習(xí)的主體地位。例如，在《摩擦力方向》部分的教學(xué)中，就可以通過師生共同實(shí)驗(yàn)的方式來完成：教師和學(xué)生都手持毛刷，將毛刷沿著手背向前滑動(dòng)，觀察毛刷的運(yùn)動(dòng)方向和毛的傾斜角度，教師先進(jìn)行演示，之后學(xué)生來操作，最后，要求學(xué)生對(duì)該實(shí)驗(yàn)進(jìn)行描述、分析和總結(jié)結(jié)論。這樣的實(shí)驗(yàn)改進(jìn)，使得學(xué)生充分參與到了演示實(shí)驗(yàn)當(dāng)中，學(xué)生自身完成了研究、匯報(bào)、總結(jié)等環(huán)節(jié)，真正體現(xiàn)了學(xué)生學(xué)習(xí)的主體地位，培養(yǎng)了學(xué)生自主學(xué)習(xí)能力。

結(jié) 語

演示實(shí)驗(yàn)作為高中物理教學(xué)的重要組成部分，為了便于核心素養(yǎng)的貫徹，必須改進(jìn)原有實(shí)驗(yàn)中存在的不足，以培養(yǎng)學(xué)生的自主能力、探究能力、應(yīng)用能力和創(chuàng)新實(shí)踐能力為目標(biāo)，體現(xiàn)學(xué)生在教學(xué)過程中的主體地位，這樣才能夠更好地發(fā)揮演示實(shí)驗(yàn)的真正價(jià)值。

[1]於黃忠．建構(gòu)主義理論對(duì)大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)的影響[J]．中山大學(xué)學(xué)報(bào)論叢，2006，5．

[2]陳亮．將建構(gòu)主義思想引入物理演示實(shí)驗(yàn)教學(xué)[J]．物理通報(bào)，2006，9．

顧小亮，1986年生，男，江蘇如東人，中小學(xué)二級(jí)教師，學(xué)歷本科。