摘 要：“實(shí)驗(yàn)探究”是高中物理學(xué)科核心素養(yǎng)體系中的有機(jī)組成部分，是高中學(xué)生通過物理學(xué)科知識(shí)學(xué)習(xí)應(yīng)形成的基本素養(yǎng)。鑒于其重要性，高中物理學(xué)科教師應(yīng)注重實(shí)驗(yàn)教學(xué)工作的組織與開展，并立足實(shí)驗(yàn)教學(xué)有力推進(jìn)學(xué)生“實(shí)驗(yàn)探究”素養(yǎng)的發(fā)展。文章立足高中物理教學(xué)實(shí)踐，以“實(shí)驗(yàn)探究”這一核心素養(yǎng)的培養(yǎng)為例，依次分析與探討了高中物理學(xué)科教學(xué)中培養(yǎng)學(xué)生“實(shí)驗(yàn)探究”核心素養(yǎng)的必要性及其有效策略，旨在切實(shí)提升物理學(xué)科實(shí)驗(yàn)教學(xué)的效率及質(zhì)量，在構(gòu)建物理高效課堂的同時(shí)，推動(dòng)學(xué)生物理“實(shí)驗(yàn)探究”核心素養(yǎng)的發(fā)展。

關(guān)鍵詞：高中物理;核心素養(yǎng);實(shí)驗(yàn)探究;有效策略

中圖分類號(hào)：G427? ? ? ? ? ? ?文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A ? ? ? 文章編號(hào)：2095-624X（2021）46-0034-03

作者簡(jiǎn)介：張成文（1971.1—），男，福建省上杭縣第一中學(xué)，高級(jí)教師，龍巖市學(xué)科帶頭人。

引 言

核心素養(yǎng)是當(dāng)前教育領(lǐng)域非常熱門的一個(gè)名詞，具體是指學(xué)生適應(yīng)終身發(fā)展和社會(huì)發(fā)展需要的必備品格和關(guān)鍵能力。自核心素養(yǎng)的概念提出以來，其便受到了廣大基層教育工作者的高度關(guān)注，也因此形成了符合學(xué)科學(xué)段體系的核心素養(yǎng)框架體系。

就高中物理學(xué)科來講，其核心素養(yǎng)培養(yǎng)體系主要包括物理觀念、科學(xué)思維、實(shí)驗(yàn)探究、科學(xué)態(tài)度與責(zé)任四大組成部分[1]。筆者僅結(jié)合自身的高中物理教學(xué)實(shí)踐，對(duì)高中學(xué)生“實(shí)驗(yàn)探究”物理學(xué)科核心素養(yǎng)的有效培養(yǎng)這一主題發(fā)表個(gè)人認(rèn)識(shí)與看法。其目的在于引起更多高中物理教師對(duì)學(xué)生“實(shí)驗(yàn)探究”核心素養(yǎng)培養(yǎng)的重視，采取恰當(dāng)且適宜的方式方法促進(jìn)學(xué)生“實(shí)驗(yàn)探究”核心素養(yǎng)的發(fā)展。

一、高中物理學(xué)科教學(xué)培養(yǎng)學(xué)生“實(shí)驗(yàn)探究”核心素養(yǎng)的必要性分析

（一）現(xiàn)代素質(zhì)教育理念提倡核心素養(yǎng)的培養(yǎng)

現(xiàn)代素質(zhì)教育理念提倡教師在教育教學(xué)中不能只是傳授給學(xué)生知識(shí)，還要培養(yǎng)學(xué)生適應(yīng)終身發(fā)展和社會(huì)發(fā)展需要的必備品格和關(guān)鍵能力，讓學(xué)生成長為滿足社會(huì)發(fā)展需求的高素質(zhì)人才。核心素養(yǎng)的概念與內(nèi)涵都表明了其符合現(xiàn)代素質(zhì)教育理念提出的要求，因此高中物理教師應(yīng)在教學(xué)實(shí)踐中積極培養(yǎng)學(xué)生的物理學(xué)科核心素養(yǎng)[2]。

（二）學(xué)生長遠(yuǎn)性的發(fā)展決定了核心素養(yǎng)的培養(yǎng)

對(duì)于學(xué)生而言，獲得理想的分?jǐn)?shù)并不是唯一的學(xué)習(xí)目標(biāo)。如何能獲得長遠(yuǎn)性的發(fā)展，才是學(xué)生高度關(guān)注與考慮的問題。從核心素養(yǎng)的本質(zhì)來看，教師要關(guān)注學(xué)生的文化基礎(chǔ)、自主發(fā)展和社會(huì)參與，引導(dǎo)學(xué)生成為“全面發(fā)展的人”。這顯然能夠促進(jìn)學(xué)生長遠(yuǎn)性進(jìn)步，滿足學(xué)生的發(fā)展需求。因此，從學(xué)生的長遠(yuǎn)性發(fā)展來看，教師應(yīng)在日常教育教學(xué)實(shí)踐中重視培養(yǎng)學(xué)生的核心素養(yǎng)。

（三）高中物理學(xué)科的特征決定了“實(shí)驗(yàn)探究”核心素養(yǎng)的培養(yǎng)

實(shí)驗(yàn)是物理學(xué)科形成與發(fā)展的重要基礎(chǔ)[3]。物理學(xué)科的眾多規(guī)律、定律、概念及其含義等都是物理學(xué)家們經(jīng)過大量科學(xué)實(shí)驗(yàn)總結(jié)得出的。實(shí)驗(yàn)對(duì)于物理學(xué)科的重要性不言而喻。也正因?yàn)槿绱?，“?shí)驗(yàn)探究”便成了高中物理學(xué)科核心素養(yǎng)體系的有機(jī)組成部分，需要高中物理教師改進(jìn)實(shí)驗(yàn)教學(xué)方法，培養(yǎng)學(xué)生的“實(shí)驗(yàn)探究”核心素養(yǎng)[4]。高中物理教師可以實(shí)驗(yàn)為載體，更好地幫助學(xué)生學(xué)習(xí)與理解物理知識(shí)，切實(shí)提升其學(xué)習(xí)質(zhì)量與學(xué)習(xí)效果[5]。

二、高中物理學(xué)科教學(xué)培養(yǎng)學(xué)生“實(shí)驗(yàn)探究”核心素養(yǎng)的有效策略

（一）尊重學(xué)生主體地位，引導(dǎo)學(xué)生自主參與物理實(shí)驗(yàn)

當(dāng)前，實(shí)驗(yàn)在高中物理教學(xué)中未能得到應(yīng)有的重視。部分高中物理教師認(rèn)為，只要讓學(xué)生懂得了實(shí)驗(yàn)的操作步驟，知道了實(shí)驗(yàn)想要論證的物理知識(shí)就可以了，無須帶領(lǐng)學(xué)生進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，因?yàn)楦呖伎荚囀且灶}目的形式考查，不會(huì)讓學(xué)生進(jìn)行物理實(shí)驗(yàn)操作[6]。這其實(shí)是對(duì)高中物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)的錯(cuò)誤認(rèn)知與理解，不利于提高高中物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)效率及質(zhì)量。試想，當(dāng)物理實(shí)驗(yàn)的機(jī)會(huì)較少，學(xué)生自主參與物理實(shí)驗(yàn)的次數(shù)有限時(shí)，學(xué)生如何對(duì)物理實(shí)驗(yàn)形成深刻的認(rèn)知，其物理“實(shí)驗(yàn)探究”核心素養(yǎng)何談進(jìn)步與成長呢？由此，筆者認(rèn)為，高中物理教師除要端正自身的實(shí)驗(yàn)教學(xué)態(tài)度，高度重視實(shí)驗(yàn)教學(xué)外，更要在尊重學(xué)生主體地位的基礎(chǔ)上引導(dǎo)學(xué)生投入實(shí)驗(yàn)實(shí)踐中。學(xué)生經(jīng)歷物理實(shí)驗(yàn)準(zhǔn)備、思考、操作、分析的完整過程，才能在積極參與中感知到物理實(shí)驗(yàn)的魅力，加深對(duì)物理實(shí)驗(yàn)背后所蘊(yùn)含知識(shí)的理解，提升“實(shí)驗(yàn)探究”核心素養(yǎng)。

例如，在教學(xué)“探究小車速度隨時(shí)間變化的規(guī)律”這一物理實(shí)驗(yàn)時(shí)，高中物理教師可以先引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行實(shí)驗(yàn)前的資料查詢與準(zhǔn)備工作，如實(shí)驗(yàn)的原理、實(shí)驗(yàn)所需要用到的器材、實(shí)驗(yàn)的具體步驟、實(shí)驗(yàn)的相關(guān)注意事項(xiàng)等。教師應(yīng)重視這一實(shí)驗(yàn)前準(zhǔn)備工作，因?yàn)檫@不僅能讓學(xué)生對(duì)“探究小車速度隨時(shí)間變化的規(guī)律”這一物理實(shí)驗(yàn)形成初步認(rèn)識(shí)與理解，還能有效鍛煉學(xué)生進(jìn)行物理實(shí)驗(yàn)的實(shí)際動(dòng)手操作能力與綜合分析事物的能力。準(zhǔn)備工作完成后，教師可讓學(xué)生以小組為單位進(jìn)行具體的實(shí)驗(yàn)操作時(shí)，并在實(shí)驗(yàn)過程中進(jìn)行有針對(duì)性的思考，分析、整理相關(guān)數(shù)據(jù)。這樣，依托“探究小車速度隨時(shí)間變化的規(guī)律”這一物理實(shí)驗(yàn)，學(xué)生的“實(shí)驗(yàn)探究”核心素養(yǎng)就得到了發(fā)展。

（二）發(fā)揮多媒體技術(shù)作用，將物理實(shí)驗(yàn)的細(xì)節(jié)加以展示

在傳統(tǒng)的高中物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)中，很多時(shí)候是教師演示實(shí)驗(yàn)，即教師在講臺(tái)上向?qū)W生講解具體的實(shí)驗(yàn)操作步驟[7]。這樣，坐在稍后位置的學(xué)生就難以看清楚教師所演示實(shí)驗(yàn)的具體細(xì)節(jié)，導(dǎo)致學(xué)生往往只是接觸了實(shí)驗(yàn)，卻難以透過現(xiàn)象看到本質(zhì)，無法了解物理實(shí)驗(yàn)的具體內(nèi)涵。在這樣的實(shí)驗(yàn)教學(xué)中，學(xué)生“實(shí)驗(yàn)探究”核心素養(yǎng)的培養(yǎng)也就流于形式。為了改變這一狀況，筆者認(rèn)為，高中物理教師可以結(jié)合實(shí)際情況創(chuàng)新模式，積極引進(jìn)多媒體技術(shù)，借助多媒體直觀、生動(dòng)的特點(diǎn)，讓坐在教室各個(gè)位置的學(xué)生都能清晰看到物理實(shí)驗(yàn)的具體細(xì)節(jié)。這樣，學(xué)生才能對(duì)所接觸到的物理實(shí)驗(yàn)形成更深刻的認(rèn)知，同時(shí)，學(xué)生的物理實(shí)驗(yàn)學(xué)習(xí)效果也能夠得到保障。因此，教師在物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)中要科學(xué)運(yùn)用多媒體技術(shù)，將物理實(shí)驗(yàn)的細(xì)節(jié)予以最大化地展示，以提升物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)質(zhì)量，促進(jìn)學(xué)生“實(shí)驗(yàn)探究”核心素養(yǎng)發(fā)展[8]。

例如，在教學(xué)“探究彈力和彈簧伸長的關(guān)系”這一物理實(shí)驗(yàn)時(shí)，筆者就有意識(shí)地運(yùn)用了多媒體技術(shù)展示實(shí)驗(yàn)具體細(xì)節(jié)。在掛鉤碼時(shí)如果過重，彈簧超出其應(yīng)有的彈性限度之后，會(huì)出現(xiàn)什么樣的實(shí)驗(yàn)不良后果;測(cè)量彈簧長度時(shí)，若是彈簧豎直懸掛且處于平衡狀態(tài)時(shí)，其測(cè)量結(jié)果如何，以及彈簧未處于這一狀態(tài)時(shí)，其測(cè)量結(jié)果又是什么樣的。通過多媒體的展示，學(xué)生對(duì)“探究彈力和彈簧伸長的關(guān)系”這一物理實(shí)驗(yàn)應(yīng)注意的內(nèi)容與關(guān)鍵細(xì)節(jié)等有了更充分的了解，從而更好地理解這一實(shí)驗(yàn)及其蘊(yùn)含的物理知識(shí)。

（三）聯(lián)系學(xué)生日常生活，鼓勵(lì)學(xué)生進(jìn)行家庭物理實(shí)驗(yàn)

在相當(dāng)一部分人看來，實(shí)驗(yàn)應(yīng)在專業(yè)的實(shí)驗(yàn)室中進(jìn)行，并且實(shí)驗(yàn)應(yīng)該用最專業(yè)的儀器。實(shí)驗(yàn)室中開展的實(shí)驗(yàn)雖然是實(shí)驗(yàn)教學(xué)的重要部分，但不是唯一的部分，因?yàn)楝F(xiàn)實(shí)社會(huì)生活中也蘊(yùn)含著豐富的實(shí)驗(yàn)資源[9]。因此，高中物理教師要立足學(xué)生已有的實(shí)際生活經(jīng)驗(yàn)，聯(lián)系學(xué)生的日常社會(huì)生活，鼓勵(lì)學(xué)生利用常見的、易得的、經(jīng)濟(jì)適用的材料進(jìn)行家庭物理實(shí)驗(yàn)。這樣，學(xué)生進(jìn)行物理實(shí)驗(yàn)的機(jī)會(huì)將大大增加，且在進(jìn)行趣味化家庭實(shí)驗(yàn)的過程中，學(xué)生的物理“實(shí)驗(yàn)探究”核心素養(yǎng)也能得到鍛煉。因此，聯(lián)系學(xué)生的日常生活，讓家庭物理實(shí)驗(yàn)與學(xué)校課堂中的實(shí)驗(yàn)相互作用，是提升高中物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)效果，將學(xué)生“實(shí)驗(yàn)探究”核心素養(yǎng)培養(yǎng)目標(biāo)更好落到實(shí)處的重要切入點(diǎn)之一[10]。

例如，在學(xué)習(xí)了慣性的相關(guān)物理知識(shí)后，筆者便鼓勵(lì)學(xué)生尋找生活中對(duì)慣性原理的運(yùn)用，并以此為基礎(chǔ)嘗試進(jìn)行相關(guān)的物理實(shí)驗(yàn)。其中一名學(xué)生從家中常見的雞蛋入手，進(jìn)行了利用慣性判斷雞蛋是生是熟的趣味家庭實(shí)驗(yàn)。具體實(shí)驗(yàn)操作步驟為：學(xué)生先準(zhǔn)備生雞蛋和熟雞蛋各一個(gè)，將其同時(shí)旋轉(zhuǎn)，然后用手指按一下旋轉(zhuǎn)的雞蛋。當(dāng)學(xué)生松開手指后，能繼續(xù)旋轉(zhuǎn)的是生雞蛋，不能繼續(xù)旋轉(zhuǎn)的是熟雞蛋。該學(xué)生還根據(jù)慣性知識(shí)解釋了其中的物理原理，即熟雞蛋的蛋殼和蛋清、蛋黃凝固成了一個(gè)整體，在旋轉(zhuǎn)時(shí)蛋殼受到阻礙后整體就會(huì)停止轉(zhuǎn)動(dòng);而生雞蛋里的蛋清和蛋黃是液態(tài)的，具有流動(dòng)性，當(dāng)旋轉(zhuǎn)的生雞蛋的蛋殼受到阻礙停止轉(zhuǎn)動(dòng)后，蛋液由于慣性仍然保持原來的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)狀態(tài)，當(dāng)松開手指后，旋轉(zhuǎn)的蛋液又帶動(dòng)蛋殼旋轉(zhuǎn)起來了。當(dāng)學(xué)生能從生活中尋找物理知識(shí)，并予以積極的實(shí)驗(yàn)探究時(shí)，其物理“實(shí)驗(yàn)探究”核心素養(yǎng)自然得到了充分的鍛煉與發(fā)展。

（四）引導(dǎo)學(xué)生加強(qiáng)實(shí)驗(yàn)后的反思，助力其核心素養(yǎng)發(fā)展

曾子曰：“吾日三省吾身：為人謀而不忠乎？與朋友交而不信乎？傳不習(xí)乎？”由此可以看出，反思在一個(gè)人成長中所發(fā)揮的重要作用。在培養(yǎng)高中學(xué)生物理“實(shí)驗(yàn)探究”核心素養(yǎng)的過程中，筆者認(rèn)為不能只是指導(dǎo)學(xué)生如何做，還要引導(dǎo)學(xué)生學(xué)會(huì)反思，即反思自己最近一段時(shí)間對(duì)物理實(shí)驗(yàn)學(xué)習(xí)的得與失、經(jīng)驗(yàn)與啟示等[11]。這樣，學(xué)生從實(shí)驗(yàn)操作中所獲得的知識(shí)都將轉(zhuǎn)化為推動(dòng)他們思考與進(jìn)一步成長的重要素材及動(dòng)力，這也是學(xué)生“實(shí)驗(yàn)探究”物理核心素養(yǎng)發(fā)展極其關(guān)鍵的重要一環(huán)。

例如，在“用打點(diǎn)計(jì)時(shí)器測(cè)速度實(shí)驗(yàn)”中，有的學(xué)習(xí)小組能井然有序地開展該實(shí)驗(yàn)，并最終得到理想的實(shí)驗(yàn)結(jié)果，但有的學(xué)習(xí)小組在整個(gè)實(shí)驗(yàn)過程中手忙腳亂，且最終所得到的實(shí)驗(yàn)結(jié)果也不甚理想。這其中有諸多需要學(xué)生反思與總結(jié)的問題。對(duì)此，筆者在學(xué)習(xí)小組結(jié)束實(shí)驗(yàn)后，引導(dǎo)學(xué)生認(rèn)真回想實(shí)驗(yàn)過程，找出影響實(shí)驗(yàn)進(jìn)行的因素，并加以整理，總結(jié)出正確的實(shí)驗(yàn)操作方案，隨后，學(xué)生再進(jìn)行新一輪的實(shí)驗(yàn)，對(duì)比之前的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象與結(jié)果，分析本次新實(shí)驗(yàn)呈現(xiàn)出的現(xiàn)象與結(jié)果。有了之前的反思，不少學(xué)習(xí)小組進(jìn)行的新實(shí)驗(yàn)獲得了較為理想的效果。就兩次物理實(shí)驗(yàn)的鮮明對(duì)比，筆者向?qū)W生強(qiáng)調(diào)了實(shí)驗(yàn)后及時(shí)進(jìn)行總結(jié)與反思的重要意義。這留給學(xué)生的印象是極為深刻的，能夠使他們認(rèn)真對(duì)待日后的物理實(shí)驗(yàn)，并加強(qiáng)實(shí)驗(yàn)后的反思與總結(jié)。因此，這對(duì)推動(dòng)高中學(xué)生物理“實(shí)驗(yàn)探究”核心素養(yǎng)的發(fā)展起到了積極作用[12]。

結(jié) 語

從核心素養(yǎng)的概念來看，其決定了學(xué)生日后長遠(yuǎn)性進(jìn)步與發(fā)展，也正因如此，當(dāng)前教育領(lǐng)域大力提倡培養(yǎng)學(xué)生的核心素養(yǎng)。高中物理教師應(yīng)積極迎合教育新時(shí)期發(fā)展的趨勢(shì)，從學(xué)科教育教學(xué)實(shí)際出發(fā)，巧妙而科學(xué)培養(yǎng)學(xué)生的核心素養(yǎng)[13]。這樣，學(xué)生既能學(xué)到知識(shí)，又能獲得支撐日后長遠(yuǎn)性發(fā)展的重要力量?！皩?shí)驗(yàn)探究”只是高中物理學(xué)科核心素養(yǎng)的組成部分之一，日后，筆者將立足教學(xué)實(shí)際對(duì)其他方面的物理學(xué)科核心素養(yǎng)培養(yǎng)進(jìn)行深入的探索與分析，為核心素養(yǎng)在物理學(xué)科的落地生根貢獻(xiàn)自己的力量，從而為學(xué)生的長遠(yuǎn)發(fā)展奠定良好的基礎(chǔ)。

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