姜紅　朱美霞

【內(nèi)容摘要】培養(yǎng)高中生的物理核心素養(yǎng)是高中物理教學(xué)的重要目標(biāo)，對其實(shí)驗(yàn)教學(xué)來說，在許多環(huán)節(jié)和細(xì)節(jié)處都能進(jìn)行創(chuàng)新設(shè)計(jì)，從而更好的培養(yǎng)高中生的物理核心素養(yǎng)，據(jù)此，本文對高中物理實(shí)驗(yàn)的創(chuàng)新設(shè)計(jì)進(jìn)行研究，并探討其如何培養(yǎng)高中生物理核心素養(yǎng)。

【關(guān)鍵詞】創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)?高中生?物理核心素養(yǎng)?培養(yǎng)策略

筆者認(rèn)為，高中物理核心素養(yǎng)的培養(yǎng)過程應(yīng)貫穿于整個(gè)物理實(shí)驗(yàn)過程當(dāng)中，并充當(dāng)“導(dǎo)向標(biāo)”的角色，即教師在物理實(shí)驗(yàn)過程中根據(jù)物理核心素養(yǎng)的具體內(nèi)容進(jìn)行物理實(shí)驗(yàn)的創(chuàng)新設(shè)計(jì)，從而達(dá)到培養(yǎng)高中生物理核心素養(yǎng)的最終目標(biāo)。

一、高中物理核心素養(yǎng)

1.高中物理核心素養(yǎng)定義

高中物理核心素養(yǎng)即學(xué)生在物理學(xué)習(xí)中不斷總結(jié)和積累的各種學(xué)習(xí)能力的統(tǒng)稱，其既是在教學(xué)過程培養(yǎng)起來的，也反作用于整個(gè)教學(xué)過程，推動(dòng)教學(xué)效率和教學(xué)質(zhì)量的提升?？偟膩碚f，高中物理核心素養(yǎng)是學(xué)生學(xué)習(xí)物理知識(shí)，探究物理規(guī)律的必要前提和基礎(chǔ)。

2.高中物理核心素養(yǎng)內(nèi)容

高中物理屬于理科，重在計(jì)算和推理，因此其核心素養(yǎng)內(nèi)容與語文等文科核心素養(yǎng)略有不同，主要包括以下幾點(diǎn)：①科學(xué)思維（邏輯思維和推理能力）;②實(shí)驗(yàn)探究（物理實(shí)驗(yàn)操作能力）;③物理觀念（物質(zhì)觀念、運(yùn)動(dòng)觀念等等）;④科學(xué)態(tài)度與責(zé)任。

二、如何創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)，培養(yǎng)高中生的四大物理核心素養(yǎng)

1.革新教學(xué)理念是根本前提

隨著新課改的不斷推進(jìn)，傳統(tǒng)的“以教師為課堂中心”的教學(xué)理念已經(jīng)不能滿足現(xiàn)代課堂教育的實(shí)際需求，尤其對操作性和實(shí)踐性較強(qiáng)的物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)來說，革新教學(xué)理念，樹立“以學(xué)生為課堂中心”的人本教育理念，對激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性和主動(dòng)性，實(shí)現(xiàn)實(shí)驗(yàn)過程創(chuàng)新設(shè)計(jì)具有根本性影響。

2.優(yōu)化實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)方法是基本內(nèi)容

（1） 運(yùn)用思維導(dǎo)圖培養(yǎng)學(xué)生的邏輯思維和推理能力

思維導(dǎo)圖被稱作革命性的思維工具，其以直觀性強(qiáng)、辨識(shí)度高等特點(diǎn)成為了教師在教學(xué)過程中經(jīng)常用到的教具。物理實(shí)驗(yàn)過程中，教師也可以運(yùn)用思維導(dǎo)圖將教學(xué)思維、實(shí)驗(yàn)思路等抽象性事物具象化，降低學(xué)生的理解難度，繼而培養(yǎng)其邏輯思維和推理能力。

（2） “指導(dǎo)+實(shí)踐”的實(shí)驗(yàn)方式培養(yǎng)學(xué)生的實(shí)驗(yàn)實(shí)操能力

“指導(dǎo)+實(shí)踐”的實(shí)驗(yàn)方式共分為兩個(gè)階段。第一階段為指導(dǎo)階段，即教師根據(jù)教材內(nèi)容、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容整理實(shí)驗(yàn)過程，并給學(xué)生演示、總結(jié)實(shí)驗(yàn)過程中的關(guān)鍵環(huán)節(jié)，目的在于讓學(xué)生掌握整個(gè)實(shí)驗(yàn)過程;第二階段為實(shí)踐階段，即學(xué)生作為主體，統(tǒng)籌安排整個(gè)物理實(shí)驗(yàn)過程，鼓勵(lì)創(chuàng)新和合作，要求每個(gè)人都要?jiǎng)邮植僮鳌?/p>

3.采用演示教學(xué)法培養(yǎng)學(xué)生的物理觀念

（1）物質(zhì)觀念

物質(zhì)是不以人的意識(shí)為轉(zhuǎn)變的客觀存在，從較為簡單的角度思考，物質(zhì)即我們生活中常說的“實(shí)物”，所以，教師在教學(xué)過程可以通過演示生活中的“實(shí)物”來說明何為物質(zhì)觀念，即“實(shí)物”是客觀存在的，想憑空讓它消失是不可能的。

（2）運(yùn)動(dòng)觀念

運(yùn)動(dòng)是絕對的，靜止是相對的，這是物理學(xué)中的一個(gè)基本理論，即物質(zhì)無時(shí)無刻不在運(yùn)動(dòng)，教學(xué)過程中，教師可以通過演示“飛行員在飛行國策和那個(gè)中如何徒手抓子彈”，從而分析運(yùn)動(dòng)和靜止的關(guān)系，即飛行員和子彈同速情況下，兩者相對靜止，但實(shí)際情況是兩者都在隨時(shí)間高速運(yùn)動(dòng)。

（3）能量觀念

能量守恒定律是物理學(xué)中非常重要的一個(gè)定律，即認(rèn)為能量只能轉(zhuǎn)移而不會(huì)憑空消失，教學(xué)過程中，教師可以通過演示“小球從靜止到運(yùn)動(dòng)再到靜止”的過程，并畫受力分析圖，分析小球的動(dòng)能因何產(chǎn)生而又轉(zhuǎn)移到了何處，即通過摩擦力轉(zhuǎn)化成了熱能。

三、高中物理實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)創(chuàng)新的實(shí)例分析——研究勻變速直線運(yùn)動(dòng)

1.基本實(shí)驗(yàn)過程介紹

（1） 實(shí)驗(yàn)操作：先接通打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的電源，然后釋放紙帶，讓重錘自由落下，再關(guān)閉電源，記錄紙帶上點(diǎn)到點(diǎn)之間的距離。

（2） 根據(jù)勻變速直線運(yùn)動(dòng)的推論△x=aT2，有以下等式可成立：

x6-x3=3a1（2T）2…①

x5-x2=3a2（2T）2…②

x4-x1=3a3（2T）2…③

a=（a1+a2+a3）/3…④

（3） 聯(lián)立①②③④并代入數(shù)據(jù)解：a=9.60m/s2.

（4） 探究實(shí)驗(yàn)過程中影響最終結(jié)果的不可控因素，如空氣阻力、紙帶和打點(diǎn)計(jì)時(shí)器之間的摩擦力等等。

（5） 重復(fù)上述實(shí)驗(yàn)過程，取平均值，求得相對準(zhǔn)確的重力加速度。

2.細(xì)節(jié)處理，進(jìn)行創(chuàng)新設(shè)計(jì)

（1） 運(yùn)用思維導(dǎo)圖整理實(shí)驗(yàn)思路，即“實(shí)驗(yàn)→記錄數(shù)據(jù)→推論等式→求得結(jié)果→探究結(jié)果的合理性→反復(fù)操作驗(yàn)證”。

（2） 教師先教給學(xué)生如何使用打點(diǎn)計(jì)時(shí)器，然后由學(xué)生進(jìn)行操作，有關(guān)的測量和計(jì)算工作全部由學(xué)生完成。

（3） 每三個(gè)人一個(gè)小組，進(jìn)行上述的實(shí)驗(yàn)過程，教師作為團(tuán)隊(duì)中的“第四人”，不參與操作過程但是可隨時(shí)幫助學(xué)生答疑解惑，并就基本的物理觀念提出問題“小球運(yùn)動(dòng)過程中的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)是什么樣的？”。

（4） 實(shí)驗(yàn)評(píng)測階段采取“小組回答+組間互評(píng)+教師總評(píng)”的三層評(píng)價(jià)方式，組內(nèi)推舉出一人展示實(shí)驗(yàn)結(jié)果并分析小球的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)，組間互評(píng)即可以以班級(jí)討論的方式繼續(xù)研究實(shí)驗(yàn)結(jié)果，教師總評(píng)則以過程性評(píng)價(jià)為主，并引導(dǎo)學(xué)生總結(jié)實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，從而培養(yǎng)學(xué)生的核心素養(yǎng)。

結(jié)束語

綜上所述，高中生的物理核心素養(yǎng)主要包括邏輯思維和推理能力、物理實(shí)驗(yàn)操作能力、團(tuán)結(jié)協(xié)作和交流能力以及總結(jié)和學(xué)習(xí)能力四部分，所以物理實(shí)驗(yàn)的創(chuàng)新設(shè)計(jì)也需要從這四點(diǎn)出發(fā)，以先進(jìn)的教學(xué)理念、科學(xué)的教學(xué)方法、合理的教學(xué)過程為主體，構(gòu)建現(xiàn)代物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)新面貌。

【參考文獻(xiàn)】

[1]陳小平. 創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)，培養(yǎng)高中生的物理核心素養(yǎng)[J]. 課程教學(xué)研究， 2016（10）：67-71.

[2]倪亞清. 淺談基于數(shù)字化實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)的實(shí)驗(yàn)教學(xué)對提升物理學(xué)科核心素養(yǎng)的作用[J]. 物理教學(xué)， 2017（12）：23-24.