劉存賢

摘 要：核心素養(yǎng)理念關(guān)注的是學(xué)生的終身成長需求，從關(guān)鍵能力與思維品質(zhì)兩方面提出了學(xué)生通過學(xué)科學(xué)習(xí)所應(yīng)實現(xiàn)的素質(zhì)進(jìn)步，應(yīng)該成為高中物理實驗教學(xué)的指導(dǎo)思想。從借助生活資源創(chuàng)設(shè)實驗情境，激發(fā)學(xué)生建模欲望;組織小組探究實驗，引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行科學(xué)推理;鼓勵學(xué)生創(chuàng)新實驗，優(yōu)化學(xué)生質(zhì)疑創(chuàng)新思維品質(zhì)三個角度來分析高中物理教師應(yīng)該如何通過實驗教學(xué)來培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)思維能力。

關(guān)鍵詞：高中物理;實驗教學(xué);科學(xué)思維;培養(yǎng)策略

中國學(xué)生發(fā)展核心素養(yǎng)，以科學(xué)性、時代性和民族性為基本原則，以培養(yǎng)“全面發(fā)展的人”為核心，提出了“核心素養(yǎng)”理念，從文化基礎(chǔ)、自主發(fā)展、社會參與三個方面指出核心素養(yǎng)是指學(xué)生應(yīng)具備的適應(yīng)終身發(fā)展和社會發(fā)展需要的必備品格和關(guān)鍵能力，綜合表現(xiàn)為人文底蘊(yùn)、科學(xué)精神、學(xué)會學(xué)習(xí)、健康生活、責(zé)任擔(dān)當(dāng)、實踐創(chuàng)新六大素養(yǎng)，突出強(qiáng)調(diào)個人修養(yǎng)、社會關(guān)愛、家國情懷，更加注重自主發(fā)展、合作參與、創(chuàng)新實踐。

物理學(xué)科核心素養(yǎng)是學(xué)生通過高中物理學(xué)習(xí)內(nèi)化的帶有物理學(xué)科特性的品質(zhì)，是指學(xué)生通過物理學(xué)習(xí)而逐步形成的正確價值觀念、必備品格和關(guān)鍵能力，是學(xué)生通過物理學(xué)習(xí)內(nèi)化的帶有物理學(xué)科特性的品質(zhì)。物理核心素養(yǎng)包括四個維度：物理觀念和應(yīng)用、科學(xué)探究和交流、科學(xué)思維和創(chuàng)新、科學(xué)態(tài)度和責(zé)任。而科學(xué)思維是物理核心素養(yǎng)四個要素中相當(dāng)重要的一個環(huán)節(jié)。人們在科學(xué)活動中達(dá)到對客觀事物真理性認(rèn)識的生理和心理的過程，就是科學(xué)思維的過程，主要包括模型建構(gòu)、科學(xué)推理、科學(xué)論證和質(zhì)疑創(chuàng)新等要素。

其中，實驗活動本就是學(xué)生展開物理探究與實踐檢驗的重要活動，在培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)思維能力方面有著積極影響。因此，高中物理教師則要積極借助物理實驗去培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)思維能力，不斷優(yōu)化學(xué)生的思維品質(zhì)。

一、借助生活資源創(chuàng)設(shè)實驗情境，激發(fā)學(xué)生建模欲望

由于科學(xué)思維的形成與發(fā)展都是學(xué)生憑借自己的事實經(jīng)驗所展開的假說、推理與證明活動，所以高中物理教師便需在實驗教學(xué)時積極引入學(xué)生的生活經(jīng)驗，引導(dǎo)學(xué)生借助自己的已有認(rèn)知去展開實驗探究，借此引導(dǎo)學(xué)生參與科學(xué)建模活動。為此，高中物理教師可以利用生活資源創(chuàng)設(shè)實驗教學(xué)情境，提出物理問題，引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行實驗預(yù)設(shè)與推測，為培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)思維能力做準(zhǔn)備。

就如在“實驗：用打點計時器測速度”一課教學(xué)中，我就積極利用學(xué)生在體育課上短跑測驗成績創(chuàng)設(shè)了實驗情境，引導(dǎo)學(xué)生觀看了田徑運動員的比賽視頻，借此喚起了學(xué)生的生活經(jīng)驗，使其積極回顧了速度、加速度、位移等物理概念，由此展開了物理思考。然后，我提出了這樣一個問題：田徑運動員的速度在各個時刻是否一致，你應(yīng)該如何計算運動員的加速度？在這一問題的啟發(fā)下，學(xué)生都對加速度的計算與測量方法感到好奇，于是我就借此引導(dǎo)學(xué)生學(xué)習(xí)了打點計時器的使用方法，引導(dǎo)學(xué)生利用這一實驗工具去計算物體運動的瞬時速度，結(jié)合紙帶所呈現(xiàn)的數(shù)據(jù)展開物理分析。

二、組織小組探究實驗，引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行科學(xué)推理

常規(guī)的高中物理實驗教學(xué)以教師演示為主，學(xué)生需要集中注意力全面觀察教師的操作行為，但是這種缺乏動手操作的實驗活動并不能促使學(xué)生展開科學(xué)推理，無法培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)思維能力。對此，高中物理教師應(yīng)該積極組織小組合作探究實驗，充分突出學(xué)生的主體需求與學(xué)習(xí)活動，讓高中生在物理實驗教學(xué)中去探索科學(xué)知識，積極運用分析綜合、推理論證等科學(xué)探究方法，由此優(yōu)化學(xué)生的思維品格。

就如在“實驗：探究小車速度隨時間變化的規(guī)律”一課教學(xué)中，我就準(zhǔn)備了小車、牽引繩、打點計時器、斜板等等，讓學(xué)生思考小車在重物牽引下的運動速度隨著時間而產(chǎn)生的變化，引導(dǎo)學(xué)生積極進(jìn)行物理猜想。然后，我會將4名學(xué)生科學(xué)分成一組，要求他們圍繞“如何測量不同時刻的物體運動速度”這一問題去設(shè)計實驗方案，引導(dǎo)學(xué)生積極展開實驗探究。在實驗操作過程中，學(xué)生要認(rèn)真觀察實驗現(xiàn)象，歸納實驗操作要點，繪制v-t圖像，借此分析小車速度隨時間變化的客觀規(guī)律，總結(jié)物理結(jié)論。

三、鼓勵學(xué)生創(chuàng)新實驗，優(yōu)化學(xué)生質(zhì)疑創(chuàng)新思維品質(zhì)

在科學(xué)思維素養(yǎng)中，優(yōu)化學(xué)生的質(zhì)疑與創(chuàng)新思維是最為重要，也是十分艱難的一個教學(xué)任務(wù)，目的是要培養(yǎng)出創(chuàng)新型人才，促使學(xué)生的科學(xué)思維實現(xiàn)高階發(fā)展。但是，高中物理教師不可被困難打敗，而是應(yīng)該迎難而上，鼓勵學(xué)生自主創(chuàng)新物理實驗，積極調(diào)動學(xué)生的創(chuàng)新思維，促使學(xué)生在質(zhì)疑、創(chuàng)新活動中進(jìn)一步深化科學(xué)探究，優(yōu)化科學(xué)思維能力的發(fā)育情況。

就如在“牛頓第二定律”一課教學(xué)中，我就鼓勵學(xué)生自主設(shè)計驗證牛頓定律的物理實驗，積極展開實驗創(chuàng)新活動。比如，有的小組先控制了小車的質(zhì)量，結(jié)合自己所學(xué)到的力學(xué)知識分析了加速度與力之間的關(guān)系，改變了小車的受力情況，認(rèn)真觀察了打點計時器紙帶所得出的數(shù)據(jù);有的小組則先保證了小車所承受的重力一致，改變了小車的質(zhì)量，積極研究了加速度與質(zhì)量的關(guān)系，由此分析了加速度與物體受力、質(zhì)量之間的關(guān)系。除此之外，我還會鼓勵學(xué)生自主創(chuàng)新實驗設(shè)備、實驗操作步驟等等，全面展現(xiàn)了學(xué)生的想象力與創(chuàng)造力，切實優(yōu)化了學(xué)生的科學(xué)思維。

總而言之，實驗是物理學(xué)科的中心與關(guān)鍵，也是培養(yǎng)高中生科學(xué)思維能力的重要方法。因此，高中物理教師要積極借助實驗活動去提高學(xué)生的科學(xué)思維能力，豐富學(xué)生參與科學(xué)建模、科學(xué)推理、科學(xué)論證、質(zhì)疑創(chuàng)新等活動的經(jīng)驗，為學(xué)生的長足發(fā)展做準(zhǔn)備。

參考文獻(xiàn)：

[1]鄭巧燕.基于學(xué)科核心素養(yǎng)的高中物理演示實驗教學(xué)研究[D].四川師范大學(xué)，2018.

[2]薛貴，孟現(xiàn)柱.基于高中物理實驗教學(xué)，培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)探究能力：以《牛頓第三定律》為例[J].湖南中學(xué)物理，2018，33（10）：94-95，71.