郭建業(yè)

摘 要：物理學(xué)科核心素養(yǎng)主要包括“物理觀念”“科學(xué)思維”“科學(xué)探究”“科學(xué)態(tài)度與責(zé)任”四方面內(nèi)容。而重視并落實高中物理實驗教學(xué)是全面培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)探究物理素養(yǎng)的重要途徑。文章探討科學(xué)探究素養(yǎng)下的高中物理實驗教學(xué)策略，旨在構(gòu)建高效物理課堂，全面提高學(xué)生的物理水平，提升學(xué)生的物理學(xué)科核心素養(yǎng)。

關(guān)鍵詞：科學(xué)探究素養(yǎng);高中物理;實驗教學(xué);核心素養(yǎng)

中圖分類號：G633.7 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A文章編號：1008-3561（2020）36-0061-02

物理學(xué)科的科學(xué)探究素養(yǎng)是學(xué)生在接受物理教育的過程中，逐步形成的適應(yīng)學(xué)生終身發(fā)展和社會發(fā)展需要的必備品格和關(guān)鍵能力。而重視并落實高中實驗教學(xué)是全面培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)探究素養(yǎng)的重要途徑。物理實驗可以給學(xué)生提供多樣的思維角度和多樣的體驗，可以讓學(xué)生的求異思維、創(chuàng)造靈感、探究意識都得到發(fā)展。所以，在高中物理教學(xué)中，教師要運用教學(xué)機(jī)智，讓學(xué)生多做實驗，以提高學(xué)生的科學(xué)探究素養(yǎng)。

一、在實驗教學(xué)中引導(dǎo)學(xué)生合作學(xué)習(xí)，培養(yǎng)科學(xué)探究素養(yǎng)

一個人的能力是有限的，教師要在實驗教學(xué)中培養(yǎng)學(xué)生的團(tuán)隊合作意識，引導(dǎo)學(xué)生學(xué)會合作，積極與他人溝通交流，共同合作解決問題，從而逐步提高學(xué)生的合作探究能力。對此，教師可以把全班學(xué)生按“組內(nèi)異質(zhì)、組間同質(zhì)”的原則，根據(jù)性別比例、興趣傾向、學(xué)習(xí)水平、交往技能、守紀(jì)情況等合理搭配，科學(xué)分組，確保每個組員都能發(fā)揮自己的積極作用。實踐證明，在學(xué)習(xí)過程中，同齡人之間的互相幫助與促進(jìn)比教師的嚴(yán)厲督促更加有效。例如，教師在進(jìn)行物理實驗之前，首先將學(xué)生平均分組，每組分配一名學(xué)習(xí)能力較強(qiáng)、成績較好的學(xué)生。在進(jìn)行實驗的過程中，這名學(xué)生在動手操作之余，要指導(dǎo)小組其他成員操作。出現(xiàn)疑問時，小組成員可以共同討論解決策略。這種合作學(xué)習(xí)的方式，不僅可以增強(qiáng)學(xué)生的集體榮譽(yù)感，而且能提高學(xué)生之間的團(tuán)結(jié)合作能力，真正實現(xiàn)培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)探究素養(yǎng)的目的。

二、在實驗教學(xué)中運用生活實例，提升科學(xué)探究素養(yǎng)

說起實驗，很多人覺得一定要在物理實驗室里做，其實只要能給學(xué)生的認(rèn)知帶來體驗，能夠給學(xué)生的思維帶來生長，能促進(jìn)他們的科學(xué)素養(yǎng)提升，在哪兒做實驗都可以。所以，在教學(xué)中，教師要對實驗進(jìn)行多方面、多維度的思考，盡可能用學(xué)生常見的物品進(jìn)行實驗，讓物理實驗變得更有生活味道，拉近學(xué)生和物理實驗之間的距離，從而激發(fā)學(xué)生物理學(xué)習(xí)的興趣。例如，在教學(xué)“平拋運動”時，教師就可以在課堂教學(xué)開始前，引導(dǎo)學(xué)生做一個簡單的生活實驗：讓筆帽在課桌上勻速滾下去，然后觀察筆帽的運動軌跡。學(xué)生通過這樣一個小實驗，可以清晰地了解平拋運動的性質(zhì)，這能對之后開展的課堂教學(xué)起到一定的鋪墊作用。

身邊的資源，是物理實驗取之不盡的源泉。如做“靜摩擦力實驗”時，教師可以讓學(xué)生準(zhǔn)備生活中常用的杯子，先讓學(xué)生捏住杯子，然后逐漸加大捏杯子的力度。教師讓學(xué)生猜測在這一過程中靜摩擦力是如何變化的。學(xué)生通過觀察發(fā)現(xiàn)，杯子沒有滑動，還是和手保持平衡，而產(chǎn)生的相對運動趨勢的力——重力也沒有變化，因此受到的靜摩擦力沒有變化。接著，教師讓學(xué)生進(jìn)一步猜想，如果加大捏杯子的力氣，會使什么力發(fā)生改變。學(xué)生回答說會使壓力變大。很明顯，壓力和滑動摩擦力有關(guān)，而滑動摩擦力又近似等于最大靜摩擦力，因此用力捏杯子可以增大杯子的最大靜摩擦力。通過這個生活化的實驗，學(xué)生認(rèn)識到靜摩擦力和最大靜摩擦力是兩個不同的概念。

可見，物理實驗可以讓學(xué)生認(rèn)識到物理現(xiàn)象的本質(zhì)，并對其進(jìn)行全面的、深度的探究。雖然練習(xí)也可以讓學(xué)生對物理知識有深刻的認(rèn)識，但純粹的練習(xí)，使學(xué)生缺少體驗、缺少參與，難以生成真正的能力與素養(yǎng)。而一個簡單的生活實驗卻給了學(xué)生生動的例子，可以讓學(xué)生通過實踐提升科學(xué)探究素養(yǎng)。高中物理需要實驗、需要驗證，從生活中而來的實驗給物理教學(xué)注入了新的思想。

三、在實驗教學(xué)中鼓勵自主創(chuàng)新，塑造科學(xué)探究素養(yǎng)

創(chuàng)新能力是新時代人才的必備素質(zhì)，是一個民族不斷發(fā)展的動力，因此，創(chuàng)新教育是素質(zhì)教育中非常重要的一部分內(nèi)容，教師要有意識培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新意識和能力，從而提高學(xué)生的綜合素質(zhì)。而創(chuàng)新物理實驗?zāi)芎芎玫劐憻拰W(xué)生的創(chuàng)新能力。在物理實驗教學(xué)中，教師要改變過去由教師進(jìn)行演示實驗的單一教學(xué)模式，鼓勵學(xué)生自主創(chuàng)新實驗內(nèi)容，讓學(xué)生在親自操作的過程中，提高自身的觀察能力、動手操作能力和創(chuàng)新能力，從而提升自身的科學(xué)探究素養(yǎng)。例如，教師在進(jìn)行“靜摩擦力”的教學(xué)時發(fā)現(xiàn)，因為相對運動趨勢無法肉眼直觀，所以，學(xué)生在理解“趨勢”時就出現(xiàn)了困難。于是，教師從實驗入手，讓學(xué)生拿來家里的常用物品，通過實驗觀察得出相對運動趨勢的方向。有的學(xué)生拿來一個大毛刷，給毛刷施加一個拉力，這時學(xué)生觀察到的現(xiàn)象是毛刷處于靜止?fàn)顟B(tài)，但毛刷上面的毛發(fā)生形變，從形變能看出物體的運動趨勢。接著學(xué)生又反復(fù)做實驗，然后進(jìn)行觀察，總結(jié)。這個簡單的創(chuàng)新實驗，將抽象的物理概念轉(zhuǎn)變?yōu)樾蜗缶唧w的事物，使學(xué)生從生活現(xiàn)象中探究到物理知識的奧秘，體會到創(chuàng)新與成功的喜悅。再如，在教學(xué)“豎直平面內(nèi)的圓周運動”時，教師提問：物體能做完整圓周運動的臨界條件是什么？通常情況下，教師可以讓學(xué)生直接套用公式計算結(jié)果。但如果通過實驗，學(xué)生有親身體驗，學(xué)習(xí)效果會大不一樣。教師并沒有準(zhǔn)備特別的實驗器材，而是讓學(xué)生自主設(shè)計實驗。于是，有的學(xué)生用細(xì)繩套住鑰匙，在豎直平面內(nèi)讓其做圓周運動。在實驗中，學(xué)生發(fā)現(xiàn)，如果速度較慢，到達(dá)最高點時繩子會松開，鑰匙會掉下來。教師適當(dāng)點撥：其實繩子松開的那一瞬間，臨界的條件就出來了。教師如果能對學(xué)生提出的問題進(jìn)行適當(dāng)?shù)囊龑?dǎo)、幫助和鼓勵，就會讓學(xué)生在有限的課堂教學(xué)時間內(nèi)有所創(chuàng)新，收獲更多的知識?？茖W(xué)探究素養(yǎng)是學(xué)生健康學(xué)習(xí)、順利成長的重要支持，物理實驗又是提高物理能力的有效教學(xué)手段，因此，基于科學(xué)探究素養(yǎng)的物理實驗教學(xué)，正是培養(yǎng)高中生核心素養(yǎng)的重要途徑。

四、結(jié)語

總之，物理是一門以實驗為基礎(chǔ)的自然學(xué)科，物理理論無一不是建立在客觀嚴(yán)謹(jǐn)?shù)奈锢韺嶒灮A(chǔ)之上的，物理發(fā)展的歷史可以說是物理實驗的發(fā)展史。物理實驗是物理教學(xué)的主要手段，是一個不可缺少的環(huán)節(jié)，它在揭示物理規(guī)律的同時，能激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。教師運用實驗教學(xué)，能充分調(diào)動學(xué)生學(xué)習(xí)的主動性，培養(yǎng)學(xué)生的合作交流能力、觀察思考能力、創(chuàng)新能力，不斷提升學(xué)生的科學(xué)探究素養(yǎng)。

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