□甘肅省定西市岷縣第一中學(xué) 楊亞鵬

在教學(xué)理念持續(xù)優(yōu)化更新的情況下，高中階段的學(xué)科教育開(kāi)始將重點(diǎn)轉(zhuǎn)移到學(xué)生核心素養(yǎng)的培養(yǎng)方面。在傳統(tǒng)的高中物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)中存在一系列問(wèn)題，學(xué)生在學(xué)習(xí)物理實(shí)驗(yàn)相關(guān)內(nèi)容的時(shí)候，學(xué)習(xí)熱情較低，實(shí)驗(yàn)教學(xué)整體流于形式化。而在當(dāng)前新高考改革的浪潮下，高考物理中實(shí)驗(yàn)題目的考查比重也在增加。鑒于此，教師要全面重視物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)的重要性，要對(duì)教學(xué)模式和教學(xué)方法進(jìn)行創(chuàng)新，重點(diǎn)強(qiáng)化學(xué)生的創(chuàng)造能力與獨(dú)立思考能力，讓學(xué)生通過(guò)物理實(shí)驗(yàn)的學(xué)習(xí)，切實(shí)掌握物理學(xué)科的學(xué)習(xí)原理與方法。

一、高中物理核心素養(yǎng)培育的內(nèi)涵與價(jià)值分析

（一）內(nèi)涵分析

在現(xiàn)代化教育教學(xué)理念下，學(xué)生核心素養(yǎng)的培育是極其重要的教學(xué)目標(biāo)。所謂的核心素養(yǎng)，指的是學(xué)生在學(xué)習(xí)過(guò)程中獲取到的具有價(jià)值的學(xué)科知識(shí)與技能方法，并在學(xué)生未來(lái)的學(xué)習(xí)與生活中發(fā)揮出關(guān)鍵性的作用?；貧w到實(shí)驗(yàn)教學(xué)的層面，以往的高中物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)主要以理論性的實(shí)驗(yàn)步驟和實(shí)驗(yàn)原理教學(xué)為主，但是在核心素養(yǎng)的培育理念下，學(xué)生需要具備實(shí)驗(yàn)的實(shí)操能力，同時(shí)在實(shí)驗(yàn)學(xué)習(xí)的過(guò)程中，深刻理解其中所蘊(yùn)含的物理知識(shí)原理，實(shí)現(xiàn)學(xué)習(xí)能力的提升。

此外，在高中物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)的過(guò)程中，教師除了講授相關(guān)的知識(shí)之外，還要重點(diǎn)培育學(xué)生的學(xué)習(xí)能力與學(xué)習(xí)品格。從細(xì)化層面來(lái)看，物理學(xué)科的核心素養(yǎng)主要體現(xiàn)在思維、觀念、態(tài)度與責(zé)任四個(gè)層面。觀念指的是對(duì)物質(zhì)、運(yùn)動(dòng)以及能量的觀念，可以幫助學(xué)生更加準(zhǔn)確地理解物理定義，對(duì)生活當(dāng)中出現(xiàn)的物理現(xiàn)象進(jìn)行準(zhǔn)確探究；思維指的是學(xué)生學(xué)習(xí)相關(guān)物理知識(shí)的過(guò)程中，利用建模思維構(gòu)建物理模型，進(jìn)行問(wèn)題的分析，最終提升學(xué)生的論證、推理以及思考能力；創(chuàng)新指的是學(xué)生對(duì)某一方面的物理知識(shí)進(jìn)行深度思考與探究，通過(guò)探究到的具體知識(shí)內(nèi)容解決生活當(dāng)中實(shí)際遇到的問(wèn)題。態(tài)度和責(zé)任則要求學(xué)生在學(xué)習(xí)過(guò)程中要善于進(jìn)行歸納總結(jié)，如對(duì)物理知識(shí)的本質(zhì)規(guī)律進(jìn)行歸納總結(jié)。教師使用科學(xué)合理的教學(xué)模式與教學(xué)方法，調(diào)動(dòng)學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性，激發(fā)學(xué)生的求知欲望，讓學(xué)生對(duì)物理知識(shí)有一個(gè)更加深刻的認(rèn)識(shí)，進(jìn)而學(xué)習(xí)到更加豐富、實(shí)用的物理知識(shí)。

（二）價(jià)值分析

從價(jià)值方面來(lái)看，高中物理核心素養(yǎng)的培育主要可以體現(xiàn)在兩個(gè)方面：一方面就是學(xué)習(xí)能力的提升。開(kāi)展物理實(shí)驗(yàn)的主要目的就是讓學(xué)生對(duì)實(shí)驗(yàn)所產(chǎn)生的現(xiàn)象有一個(gè)清晰的認(rèn)知，從而對(duì)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象的原因進(jìn)行探究。在核心素養(yǎng)的培育理念下，教師結(jié)合教學(xué)實(shí)際情況，使用合適的教學(xué)方法，可以切實(shí)提升學(xué)生的學(xué)習(xí)能力；另一方面則是實(shí)驗(yàn)教學(xué)課程的變革。核心素養(yǎng)的培育理念為物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)的開(kāi)展提供了全新的方向，傳統(tǒng)的物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)中，教師片面關(guān)注學(xué)生的學(xué)習(xí)成績(jī)，對(duì)學(xué)生學(xué)習(xí)能力的培養(yǎng)不夠重視，這與素質(zhì)教育理念是明顯相悖的。通過(guò)核心素養(yǎng)理念的支持與引導(dǎo)，教師能夠主動(dòng)進(jìn)行教學(xué)模式與教學(xué)方法的創(chuàng)新，幫助學(xué)生提升物理學(xué)科的綜合能力，也能夠認(rèn)識(shí)到物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)是對(duì)自己有用的一種學(xué)習(xí)方式，為未來(lái)物理教學(xué)的發(fā)展打下基礎(chǔ)。

二、核心素養(yǎng)理念下物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)的具體原則

（一）重點(diǎn)培養(yǎng)良好的學(xué)習(xí)習(xí)慣

一個(gè)良好的學(xué)習(xí)習(xí)慣，往往會(huì)讓學(xué)生終身受益。學(xué)習(xí)習(xí)慣的培養(yǎng)也是學(xué)科核心素養(yǎng)培育的重要前提。有關(guān)研究證實(shí)，學(xué)習(xí)習(xí)慣對(duì)于物理學(xué)習(xí)成績(jī)有著直接的影響。因此，教師在物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)中，需要對(duì)學(xué)生的學(xué)習(xí)習(xí)慣進(jìn)行重點(diǎn)培養(yǎng)，讓學(xué)生養(yǎng)成一個(gè)良好的物理學(xué)習(xí)習(xí)慣。例如，在實(shí)驗(yàn)過(guò)程中要求學(xué)生通過(guò)表格的形式將實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行詳細(xì)記錄，在實(shí)驗(yàn)儀器的使用上首先閱讀操作指導(dǎo)說(shuō)明，然后再進(jìn)行規(guī)范化實(shí)驗(yàn)操作。在實(shí)驗(yàn)過(guò)程中也要與其他學(xué)生進(jìn)行密切交流，共同克服學(xué)習(xí)過(guò)程中所遇到的困難。

例如，在楞次定律的實(shí)驗(yàn)教學(xué)中，需要通過(guò)多次實(shí)驗(yàn)進(jìn)行深層次的探究，在每次實(shí)驗(yàn)的過(guò)程中需要對(duì)實(shí)驗(yàn)條件與實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象進(jìn)行詳細(xì)記錄。實(shí)驗(yàn)過(guò)程中的N極插入和S 極插入要做好明顯的區(qū)分。每一次的插入、停留、拔出，以及電流表的指向等問(wèn)題，都是實(shí)驗(yàn)過(guò)程中需要重點(diǎn)去關(guān)注的內(nèi)容。教師要指導(dǎo)學(xué)生合理設(shè)計(jì)表格，使用表格將實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)信息進(jìn)行詳實(shí)記錄，這對(duì)后面實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象的綜合分析有非常大的幫助，也更有利于得到精確的實(shí)驗(yàn)結(jié)論。

（二）構(gòu)建正確的物理觀念

物理觀念的構(gòu)建是物理學(xué)科核心素養(yǎng)培育的先決條件，通過(guò)物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)能夠幫助學(xué)生更好地構(gòu)建物理觀念，這對(duì)學(xué)生物理學(xué)習(xí)的幫助是比較明顯的。通過(guò)物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)進(jìn)行物理觀念的建構(gòu)，并不一定要按照嚴(yán)格的實(shí)驗(yàn)教學(xué)流程來(lái)進(jìn)行，也可以通過(guò)一些趣味性的實(shí)驗(yàn)來(lái)幫助學(xué)生進(jìn)行建構(gòu)。例如，教師可以組織學(xué)生在教學(xué)任務(wù)完成之后進(jìn)行直尺下落測(cè)試反應(yīng)時(shí)間的實(shí)驗(yàn)，這種趣味性十足的小實(shí)驗(yàn)?zāi)軌蜃寣W(xué)生明確反應(yīng)時(shí)間的具體表現(xiàn)，利用下降過(guò)程中所產(chǎn)生的位移情況，來(lái)計(jì)算具體的反應(yīng)時(shí)間，學(xué)生對(duì)于自由落體運(yùn)動(dòng)的概念也會(huì)有一個(gè)比較清晰的認(rèn)知。在這種趣味性的游戲?qū)嶒?yàn)中，課堂氛圍也呈現(xiàn)出良好的狀態(tài)，這對(duì)于學(xué)生學(xué)習(xí)激情的激發(fā)也是極其重要的?？梢詫⒈容^抽象、枯燥的物理概念變得更加生動(dòng)有趣，讓學(xué)生們真正認(rèn)識(shí)到物理的趣味性和實(shí)用性。在斷電自感的實(shí)驗(yàn)過(guò)程中，隨著開(kāi)關(guān)的斷開(kāi)，一些燈泡是立即熄滅的，還有一些燈泡則是閃一下之后再慢慢熄滅，這個(gè)過(guò)程中燈泡的能量是從哪里傳來(lái)的，可以讓學(xué)生進(jìn)行集中探討。

此外，模擬磁感線的演示實(shí)驗(yàn)也是高中物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)的重要內(nèi)容，通過(guò)磁鐵兩極與鐵砂模擬磁感線將磁感線進(jìn)行可視化處理，這樣可以幫助學(xué)生加深對(duì)磁感線的理解。教師還能夠以此為基礎(chǔ)，全面引導(dǎo)學(xué)生將磁感線與電場(chǎng)線進(jìn)行類比性的學(xué)習(xí)，明確兩者之間的具體區(qū)分，進(jìn)而對(duì)電場(chǎng)的物理概念進(jìn)行進(jìn)一步鞏固。

（三）樹(shù)立思維創(chuàng)新和科學(xué)推理意識(shí)

以核心素養(yǎng)培育為基礎(chǔ)的物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)，教師要關(guān)注學(xué)生思維創(chuàng)新與科學(xué)推理意識(shí)的培育，從具體的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象以及實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)當(dāng)中找尋其中的本質(zhì)，通過(guò)科學(xué)的推理與論證得到正確的分析結(jié)果，這對(duì)學(xué)生的邏輯推理能力和綜合分析能力都有著極其顯著的提升。教師盡量不要干預(yù)學(xué)生的實(shí)驗(yàn)操作過(guò)程，讓學(xué)生在實(shí)驗(yàn)操作的過(guò)程中實(shí)現(xiàn)科學(xué)圖例能力的強(qiáng)化。對(duì)于物理這種自然科學(xué)類學(xué)科來(lái)說(shuō)，創(chuàng)新性是非常重要的，通過(guò)具體的物理實(shí)驗(yàn)操作，學(xué)生的創(chuàng)新思維也會(huì)自然而然地形成。例如，在實(shí)驗(yàn)教學(xué)過(guò)程中通過(guò)教師的引導(dǎo)，學(xué)生可以將已經(jīng)掌握的牛頓第二定律知識(shí)進(jìn)行受力分析與運(yùn)動(dòng)學(xué)分析，利用科學(xué)的推理論證解決相關(guān)問(wèn)題。教師還可以在此基礎(chǔ)之上進(jìn)行深入引導(dǎo)，在質(zhì)量關(guān)系滿足的情況下，可以通過(guò)鉤碼的重力盡可能地去代替小車(chē)的重力，那么可以使用什么方法讓小車(chē)所受到的重力不存在理論誤差？學(xué)生按照實(shí)驗(yàn)的具體內(nèi)容進(jìn)行深入思考，全面激活學(xué)生自身的知識(shí)儲(chǔ)備，實(shí)現(xiàn)創(chuàng)新意識(shí)與創(chuàng)新能力的培養(yǎng)。

三、基于核心素養(yǎng)的高中物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)具體策略分析

（一）教師精準(zhǔn)演示實(shí)驗(yàn)內(nèi)容

教師在實(shí)驗(yàn)的過(guò)程中，要對(duì)實(shí)驗(yàn)內(nèi)容進(jìn)行精準(zhǔn)、規(guī)范的演示，這樣學(xué)生才能夠?qū)ξ锢韺?shí)驗(yàn)內(nèi)容產(chǎn)生清晰而全面的認(rèn)識(shí)。例如，在起電方式的回顧學(xué)習(xí)中，學(xué)生基本都知道摩擦起電在生活當(dāng)中比較常見(jiàn)，并且是非常容易理解的發(fā)電形式。教師在這種情況下就可以引導(dǎo)學(xué)生通過(guò)摩擦起電這個(gè)現(xiàn)象了解電荷的轉(zhuǎn)化與轉(zhuǎn)移的相關(guān)內(nèi)容。之后教師可以帶領(lǐng)學(xué)生對(duì)這個(gè)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象進(jìn)行更深層次的分析：摩擦起電可以吸引比較細(xì)小的紙屑，但是卻不能讓金屬箔打開(kāi)，這是什么原因所導(dǎo)致的呢？進(jìn)而組織學(xué)生進(jìn)行全班范圍內(nèi)的討論，對(duì)學(xué)生的學(xué)習(xí)交流能力有著明顯提升，在交流學(xué)習(xí)的過(guò)程中可以發(fā)現(xiàn)并解決相關(guān)問(wèn)題。在實(shí)驗(yàn)內(nèi)容演示完成后，教師可以指導(dǎo)學(xué)生親自進(jìn)行相關(guān)實(shí)驗(yàn)：有三個(gè)物體A、B、C，當(dāng)物體C 帶著足夠量的點(diǎn)靠近A 和B 后，學(xué)生會(huì)發(fā)現(xiàn)金屬箔全部處于張開(kāi)的狀態(tài)，拿走物體C 之后，金屬箔就會(huì)關(guān)閉。那么怎么樣在C 離開(kāi)之后使A 和B 的金屬箔保持張開(kāi)狀態(tài)呢？學(xué)生在探究的過(guò)程中就能夠很好地提升實(shí)驗(yàn)的觀察能力與邏輯推理能力，全面激發(fā)學(xué)生自身的創(chuàng)新意識(shí)與想象能力。

此外，通過(guò)電流傳感器進(jìn)行電流變化規(guī)律實(shí)驗(yàn)，也是比較重要的一個(gè)高中物理實(shí)驗(yàn)。這個(gè)實(shí)驗(yàn)的操作比較精細(xì)，學(xué)生很難獨(dú)立完成。因此，教師就需要為學(xué)生進(jìn)行實(shí)驗(yàn)演示。實(shí)驗(yàn)過(guò)程中需要應(yīng)用電流傳感器和計(jì)算機(jī)設(shè)備，可以全面拓展學(xué)生自身的知識(shí)眼界，讓學(xué)生認(rèn)識(shí)到物理知識(shí)所推動(dòng)的技術(shù)發(fā)展對(duì)于我們?nèi)粘５纳a(chǎn)與生活所產(chǎn)生的重要影響。斷電自感的過(guò)程中，學(xué)生可以觀察燈泡熄滅過(guò)程中的區(qū)別，而在電流傳感器的實(shí)驗(yàn)中，學(xué)生可以詳細(xì)了解電流的實(shí)際變化情況，進(jìn)一步加深了對(duì)電流、電荷相關(guān)知識(shí)的認(rèn)識(shí)。

（二）通過(guò)分組合作的方式開(kāi)展實(shí)驗(yàn)教學(xué)

學(xué)生通過(guò)小組合作的形式完成物理實(shí)驗(yàn)，可以有效強(qiáng)化學(xué)生的團(tuán)隊(duì)協(xié)作意識(shí)，提升團(tuán)隊(duì)合作能力與水平，在實(shí)驗(yàn)過(guò)程中可以針對(duì)相關(guān)問(wèn)題和實(shí)驗(yàn)內(nèi)容進(jìn)行深度的溝通與交流。在教師的指導(dǎo)下，學(xué)生以小組為單位親自動(dòng)手操作完成實(shí)驗(yàn)，對(duì)學(xué)生實(shí)際操作能力、科學(xué)論證能力和綜合分析能力的提升都有著極其重要的作用。針對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果出現(xiàn)的不同，通過(guò)積極的探究與反思對(duì)實(shí)驗(yàn)過(guò)程中的每個(gè)環(huán)節(jié)，使學(xué)生建立實(shí)事求是、尊重科學(xué)事實(shí)的意識(shí)，樹(shù)立嚴(yán)謹(jǐn)?shù)目茖W(xué)態(tài)度。

油酸分子直徑的預(yù)估測(cè)量是高中物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)中比較重要的一部分，這個(gè)實(shí)驗(yàn)需要進(jìn)行油酸酒精溶液的配制，這個(gè)過(guò)程中教師要指導(dǎo)學(xué)生親自完成。具體的實(shí)驗(yàn)內(nèi)容是測(cè)算一滴油酸酒精溶液當(dāng)中純油酸所占的體積，計(jì)算的過(guò)程中需要將油酸分子以球形模型的計(jì)算模式進(jìn)行計(jì)算。這個(gè)實(shí)驗(yàn)過(guò)程能夠幫助學(xué)生建立初步的建模思維，認(rèn)識(shí)到物理建模對(duì)物理學(xué)科學(xué)習(xí)所帶來(lái)的切實(shí)幫助。實(shí)驗(yàn)過(guò)程中的各種影響因素也比較多，教師要指導(dǎo)學(xué)生把握實(shí)驗(yàn)中主要因素與次要因素的具體情況，在精確把握影響因素的情況下，更好地完成相關(guān)的實(shí)驗(yàn)內(nèi)容。另外，該實(shí)驗(yàn)在實(shí)際操作的過(guò)程中可能會(huì)出現(xiàn)一些突發(fā)性的情況，這時(shí)教師要第一時(shí)間出面幫助學(xué)生解決相關(guān)問(wèn)題，師生與生生之間可以進(jìn)行深層次的互動(dòng)與交流，強(qiáng)化解決實(shí)際問(wèn)題的能力。教師在實(shí)驗(yàn)的過(guò)程中，可以為學(xué)生提供一個(gè)油酸分子直徑的具體數(shù)量級(jí)，很多學(xué)生會(huì)發(fā)現(xiàn)自己在實(shí)驗(yàn)的過(guò)程中會(huì)出現(xiàn)計(jì)算數(shù)量級(jí)不對(duì)的情況，這就會(huì)引發(fā)學(xué)生進(jìn)行自我反思，進(jìn)而塑造實(shí)事求是的科學(xué)態(tài)度。

（三）巧妙利用課后探究性實(shí)驗(yàn)提升學(xué)生的知識(shí)掌握程度

課后探究性實(shí)驗(yàn)對(duì)學(xué)生的學(xué)習(xí)要求往往更高，可以全面提升學(xué)生自身的知識(shí)儲(chǔ)備量，實(shí)現(xiàn)核心素養(yǎng)的提升。在探究性實(shí)驗(yàn)當(dāng)中，學(xué)生先提出問(wèn)題，并進(jìn)行假設(shè)，之后再進(jìn)行實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)，并對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行觀測(cè)和分析。如何通過(guò)深入性的思考，結(jié)合自身的知識(shí)能力，利用分析和推理獲取事物的本質(zhì)規(guī)律，對(duì)學(xué)生個(gè)人能力的提升是極其重要的。探究性實(shí)驗(yàn)需要的時(shí)間比較長(zhǎng)，往往需要幾天甚至是十幾天的時(shí)間，因此，探究性實(shí)驗(yàn)都需要安排到課后時(shí)間來(lái)進(jìn)行。學(xué)生在進(jìn)行探究性實(shí)驗(yàn)的過(guò)程中，需要密切關(guān)注實(shí)驗(yàn)的具體進(jìn)程，教師提供實(shí)驗(yàn)課題之后，學(xué)生要按照具體的課題要求，進(jìn)行實(shí)驗(yàn)方案的設(shè)計(jì)，通過(guò)綜合性的分析獲取實(shí)驗(yàn)結(jié)論，并對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)論的可靠性進(jìn)行評(píng)價(jià)。在這個(gè)過(guò)程中，教師始終扮演的都是一個(gè)引導(dǎo)者的角色，在學(xué)生探究性實(shí)驗(yàn)遇到困難時(shí)要及時(shí)幫助學(xué)生進(jìn)行解決，并給出相應(yīng)的評(píng)價(jià)。

教師可以在教學(xué)過(guò)程中布置一個(gè)與稱量器發(fā)展和工作機(jī)理相關(guān)的探究性實(shí)驗(yàn)，讓學(xué)生先進(jìn)行資料內(nèi)容的收集與整理，分析稱量器的實(shí)際工作原理，很大限度上提升了信息的收集與整理能力以及邏輯推理能力。教師針對(duì)探究性實(shí)驗(yàn)的具體要求，可以針對(duì)稱量器的仿制與研發(fā)層面，為學(xué)生布置一些實(shí)驗(yàn)任務(wù)，這也在本質(zhì)上提升了學(xué)生動(dòng)手操作的能力，強(qiáng)化了創(chuàng)新思維意識(shí)，增加了學(xué)生的知識(shí)儲(chǔ)備量。除此之外，在探究性實(shí)驗(yàn)的過(guò)程中，教師可以在班級(jí)內(nèi)組織學(xué)生進(jìn)行實(shí)驗(yàn)成果的分享，學(xué)生通過(guò)多日的實(shí)驗(yàn)，在班級(jí)內(nèi)將自己通過(guò)探究實(shí)驗(yàn)所得到的成果向大家進(jìn)行展示，在交流與分享的過(guò)程中，很多學(xué)生都能夠從其他同學(xué)的分享過(guò)程中找到自身的不足，從而實(shí)現(xiàn)學(xué)習(xí)能力的提升。

四、結(jié)語(yǔ)

綜上所述，物理實(shí)驗(yàn)可以將物理知識(shí)通過(guò)一種直觀的方式為學(xué)生進(jìn)行展現(xiàn)，這對(duì)于物理學(xué)科核心素養(yǎng)的培育有著至關(guān)重要的作用。為了讓物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)的作用與價(jià)值最大限度地發(fā)揮出來(lái)，實(shí)現(xiàn)學(xué)科核心素養(yǎng)的階段性提升，教師要靈活地運(yùn)用相關(guān)教學(xué)方法，從形式上進(jìn)行物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)的全面創(chuàng)新，利用更加多樣的教學(xué)方法全面調(diào)動(dòng)學(xué)生自身的學(xué)習(xí)積極性，讓學(xué)生從物理實(shí)驗(yàn)的操作中感受到物理學(xué)習(xí)的樂(lè)趣，從而將物理知識(shí)轉(zhuǎn)化為對(duì)實(shí)際學(xué)習(xí)和生活有幫助的知識(shí)，推動(dòng)學(xué)生的身心全面成長(zhǎng)。