摘 要：高中物理核心素養(yǎng)包括科學(xué)態(tài)度與責(zé)任、科學(xué)探究、科學(xué)思維以及物理觀念等內(nèi)容。為了有效培養(yǎng)學(xué)生的物理學(xué)科核心素養(yǎng)，相關(guān)教育者應(yīng)積極探索與創(chuàng)新物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)策略，充分發(fā)揮物理學(xué)科的育人價(jià)值。主要分析了高中物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)中存在的問(wèn)題，并基于核心素養(yǎng)培養(yǎng)提出了高中物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)優(yōu)化策略。

關(guān)鍵詞：核心素養(yǎng)；高中物理；實(shí)驗(yàn)教學(xué)

作者簡(jiǎn)介：藍(lán)賢偉（1978－），男，廣西壯族自治區(qū)貴港市覃塘區(qū)覃塘高級(jí)中學(xué)。

高中物理新課標(biāo)指出，高中物理學(xué)科核心素養(yǎng)主要包括科學(xué)態(tài)度與責(zé)任、科學(xué)探究、科學(xué)思維以及物理觀念等。在物理教學(xué)實(shí)踐中，教師既要傳授給學(xué)生豐富的知識(shí)，也要鍛煉學(xué)生的思維，培養(yǎng)他們的多種能力。實(shí)驗(yàn)教學(xué)是高中物理教學(xué)的重要內(nèi)容，對(duì)培養(yǎng)學(xué)生學(xué)科核心素養(yǎng)具有突出作用。因此，高中物理教師要積極探索如何在物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)中培養(yǎng)學(xué)生的多種核心素養(yǎng)，促進(jìn)學(xué)生全面發(fā)展。

一、高中物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)現(xiàn)存問(wèn)題

（一）教師教學(xué)觀念相對(duì)滯后

目前，部分高中物理教師教學(xué)觀念相對(duì)滯后，在教學(xué)中他們過(guò)于重視學(xué)生學(xué)科成績(jī)的提升，而忽視學(xué)生能力的發(fā)展。一些教師在物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)中很少根據(jù)學(xué)生的實(shí)際情況和發(fā)展需求優(yōu)化實(shí)驗(yàn)教學(xué)方法，因此很難讓學(xué)生深入理解物理實(shí)驗(yàn)內(nèi)容，掌握科學(xué)的實(shí)驗(yàn)學(xué)習(xí)方法。此外，一些物理教師盲目增加練習(xí)題量，較少設(shè)計(jì)趣味化實(shí)驗(yàn)教學(xué)活動(dòng)，導(dǎo)致學(xué)生只能通過(guò)不斷刷題來(lái)理解物理實(shí)驗(yàn)知識(shí)，這不利于學(xué)生學(xué)科核心素養(yǎng)的提升［1］。還有一些物理教師很少基于學(xué)生學(xué)情設(shè)計(jì)個(gè)性化教學(xué)活動(dòng)，在教學(xué)期間忽視反思和總結(jié)，無(wú)法及時(shí)發(fā)現(xiàn)學(xué)生的學(xué)習(xí)問(wèn)題，這不利于培養(yǎng)學(xué)生的多種能力。在教學(xué)理念相對(duì)滯后的情況下，物理教師過(guò)于重視理論知識(shí)的講解，忽視物理實(shí)驗(yàn)活動(dòng)的開(kāi)展，這不利于學(xué)生全面、客觀地認(rèn)識(shí)物理實(shí)驗(yàn)知識(shí)，也很難培養(yǎng)學(xué)生的物理思維和創(chuàng)造、探究意識(shí)。

（二）實(shí)驗(yàn)教學(xué)方式單一

在高中物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)中，不同的實(shí)驗(yàn)需要用不同的教學(xué)方法。然而，部分物理教師很少組織多樣的物理實(shí)驗(yàn)活動(dòng)，導(dǎo)致實(shí)驗(yàn)教學(xué)方式單一，難以激發(fā)學(xué)生對(duì)物理實(shí)驗(yàn)的學(xué)習(xí)興趣，這不利于學(xué)生核心素養(yǎng)和多種能力的發(fā)展。同時(shí)，教師長(zhǎng)期采取單一的實(shí)驗(yàn)教學(xué)策略，還會(huì)影響學(xué)生實(shí)踐操作能力的提升，讓學(xué)生對(duì)實(shí)驗(yàn)學(xué)習(xí)產(chǎn)生畏難情緒。此外，單一的物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)方式容易使學(xué)生的思維固化，影響學(xué)生創(chuàng)新意識(shí)和探索能力的發(fā)展，并使學(xué)生對(duì)知識(shí)的認(rèn)識(shí)不夠全面。在組織實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)活動(dòng)時(shí)，教師沒(méi)有引導(dǎo)學(xué)生運(yùn)用發(fā)散性思維進(jìn)行活動(dòng)設(shè)計(jì)，這影響了學(xué)生學(xué)科核心素養(yǎng)的提升［2］。

（三）學(xué)生對(duì)實(shí)驗(yàn)學(xué)習(xí)不夠重視

因?yàn)槲锢砀呖碱}目中涉及實(shí)驗(yàn)知識(shí)的題目較少，所以一些學(xué)生對(duì)實(shí)驗(yàn)學(xué)習(xí)不夠重視，在實(shí)驗(yàn)教學(xué)活動(dòng)中不愿主動(dòng)根據(jù)教師的講解及演示深入分析實(shí)驗(yàn)細(xì)節(jié)，這會(huì)影響物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)的效果。另外，一些學(xué)生更重視習(xí)題訓(xùn)練，對(duì)物理實(shí)驗(yàn)學(xué)習(xí)有所忽視，因此無(wú)法深入理解物理實(shí)驗(yàn)相關(guān)知識(shí)，進(jìn)而容易對(duì)物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)產(chǎn)生抵觸情緒，無(wú)法提高學(xué)科核心素養(yǎng)。一些學(xué)生在實(shí)驗(yàn)學(xué)習(xí)中喜歡等待教師分析實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，總結(jié)實(shí)驗(yàn)結(jié)論，不愿意主動(dòng)思考，這不利于他們思維能力的發(fā)展。

二、核心素養(yǎng)視角下高中物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)優(yōu)化策略

（一）實(shí)驗(yàn)前做好準(zhǔn)備工作，培養(yǎng)學(xué)生思考意識(shí)

在開(kāi)展高中物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)之前，教師要做好準(zhǔn)備工作，優(yōu)化實(shí)驗(yàn)活動(dòng)設(shè)計(jì)，并通過(guò)有效的方式向?qū)W生展示相關(guān)實(shí)驗(yàn)儀器，引導(dǎo)學(xué)生在實(shí)驗(yàn)前先根據(jù)教師提出的實(shí)驗(yàn)任務(wù)和問(wèn)題展開(kāi)思考和探究，以此培養(yǎng)學(xué)生的思考意識(shí)［3］。

教師可以在開(kāi)展物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)之前向?qū)W生展示相關(guān)實(shí)驗(yàn)儀器，讓學(xué)生進(jìn)行相應(yīng)的思考。在高中物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)中，學(xué)生是否能夠正確操作儀器直接影響其實(shí)驗(yàn)學(xué)習(xí)的效率和效果，因此，在開(kāi)展實(shí)驗(yàn)教學(xué)之前，教師要引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行相應(yīng)的探究，讓他們掌握實(shí)驗(yàn)儀器的正確操作方法。例如，在“用打點(diǎn)計(jì)時(shí)器測(cè)量小車的速度”的實(shí)驗(yàn)教學(xué)中，教師可以在課前展示打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)和操作原理，并用多媒體課件展示該儀器的基本構(gòu)造和操作要點(diǎn)，同時(shí)展示實(shí)物，讓學(xué)生切實(shí)了解該儀器的使用方法。然后，在實(shí)驗(yàn)之前教師要拋出思考題，引導(dǎo)學(xué)生結(jié)合問(wèn)題展開(kāi)思考，研究實(shí)驗(yàn)內(nèi)容，以此促進(jìn)后續(xù)實(shí)驗(yàn)教學(xué)活動(dòng)的順利開(kāi)展。在教學(xué)實(shí)踐中，教師要整理和分析實(shí)驗(yàn)要求和內(nèi)容，精心設(shè)計(jì)引導(dǎo)性問(wèn)題，并在課前為學(xué)生準(zhǔn)備微課材料，讓學(xué)生在問(wèn)題的指引下初步探索實(shí)驗(yàn)內(nèi)容并做好實(shí)驗(yàn)準(zhǔn)備。例如，在“用打點(diǎn)計(jì)時(shí)器測(cè)量小車的速度”的實(shí)驗(yàn)教學(xué)中，教師可以在準(zhǔn)備階段拋出引導(dǎo)性問(wèn)題，引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行深度思考和探究，掌握實(shí)驗(yàn)的相關(guān)基礎(chǔ)知識(shí)和操作步驟。教師可以為學(xué)生設(shè)計(jì)如下問(wèn)題：打點(diǎn)計(jì)時(shí)器是通過(guò)什么原理測(cè)量小車的速度的？調(diào)整抽拉紙帶的速度是否會(huì)對(duì)最終的測(cè)量結(jié)果產(chǎn)生影響？除了小車，打點(diǎn)計(jì)時(shí)器還可以測(cè)量哪些物體的運(yùn)動(dòng)？學(xué)生結(jié)合這些問(wèn)題探索實(shí)驗(yàn)內(nèi)容，能為自己后續(xù)的實(shí)驗(yàn)學(xué)習(xí)奠定基礎(chǔ)。

（二）設(shè)計(jì)合作探究性實(shí)驗(yàn)，培養(yǎng)學(xué)生合作意識(shí)和探究精神

在高中物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)中，教師需要合理設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)教學(xué)形式，充分考慮學(xué)生的實(shí)際情況和發(fā)展需求。為達(dá)到培養(yǎng)學(xué)生學(xué)科核心素養(yǎng)的目標(biāo)，教師可組織合作探究性實(shí)驗(yàn)，培養(yǎng)學(xué)生的合作意識(shí)和探究能力。

一方面，教師應(yīng)科學(xué)地組建實(shí)驗(yàn)小組，讓學(xué)生以小組為單位進(jìn)行實(shí)驗(yàn)探究，并引導(dǎo)不同小組之間進(jìn)行公平競(jìng)爭(zhēng)，以此培養(yǎng)學(xué)生的合作意識(shí)和競(jìng)爭(zhēng)意識(shí)。例如，在“探究小車速度隨時(shí)間變化的規(guī)律”的實(shí)驗(yàn)教學(xué)中，教師應(yīng)根據(jù)實(shí)際情況建立實(shí)驗(yàn)探究小組，確保各小組的學(xué)生能力是均衡的。為了實(shí)現(xiàn)這一目標(biāo)，教師需要提前做好學(xué)情調(diào)查工作，充分了解學(xué)生的知識(shí)基礎(chǔ)和能力，按照“組內(nèi)異質(zhì)、組間同質(zhì)”原則進(jìn)行小組劃分，并在小組學(xué)生開(kāi)展實(shí)驗(yàn)探究的過(guò)程中適時(shí)進(jìn)行引導(dǎo)和監(jiān)督，使小組學(xué)生全面參與實(shí)驗(yàn)探究活動(dòng)，獲得有效提升。另一方面，在組織探究性實(shí)驗(yàn)活動(dòng)的過(guò)程中，教師要加強(qiáng)引導(dǎo)，讓學(xué)生在小組內(nèi)部對(duì)實(shí)驗(yàn)內(nèi)容和要素進(jìn)行深入討論，并設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案。在學(xué)生設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案時(shí)，教師應(yīng)避免過(guò)度干預(yù)，可以在學(xué)生提交實(shí)驗(yàn)方案后對(duì)他們的方案進(jìn)行系統(tǒng)化審核，結(jié)合方案中存在的問(wèn)題，指導(dǎo)他們進(jìn)行調(diào)整。同時(shí)，教師要引導(dǎo)學(xué)生根據(jù)學(xué)校實(shí)驗(yàn)室建設(shè)現(xiàn)狀，科學(xué)選擇實(shí)驗(yàn)儀器。例如，在“探究小車速度隨時(shí)間變化的規(guī)律”的實(shí)驗(yàn)教學(xué)中，教師可以預(yù)先留出一定的時(shí)間，讓學(xué)生通過(guò)小組討論設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案。在后續(xù)的實(shí)驗(yàn)教學(xué)環(huán)節(jié)中，教師要引導(dǎo)學(xué)生認(rèn)真分析實(shí)驗(yàn)步驟，結(jié)合所學(xué)知識(shí)提出實(shí)驗(yàn)假設(shè)，并通過(guò)實(shí)際操作驗(yàn)證假設(shè)，同時(shí)要為學(xué)生提供充足的自主思考和探究空間，以此培養(yǎng)他們的探究精神。

（三）設(shè)計(jì)穿插引導(dǎo)性問(wèn)題，培養(yǎng)學(xué)生探索意識(shí)和操作能力

在高中物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)過(guò)程中，一些學(xué)生在實(shí)驗(yàn)操作或?qū)嶒?yàn)方案設(shè)計(jì)方面存在一些問(wèn)題。對(duì)此，教師應(yīng)進(jìn)行適當(dāng)?shù)闹笇?dǎo)，讓學(xué)生進(jìn)行調(diào)整，并在實(shí)驗(yàn)探究的過(guò)程中結(jié)合實(shí)際情況為學(xué)生設(shè)計(jì)引導(dǎo)性問(wèn)題，讓學(xué)生進(jìn)行深入思考和探究。

一方面，教師應(yīng)合理設(shè)計(jì)引導(dǎo)性問(wèn)題，引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行深入思考和探究，以此培養(yǎng)學(xué)生的思考意識(shí)和探究興趣。例如，在“探究滑動(dòng)摩擦力的影響因素”的實(shí)驗(yàn)教學(xué)中，教師可以提出如下問(wèn)題：有哪些因素會(huì)影響滑動(dòng)摩擦力？如何調(diào)整相關(guān)影響因素？滑動(dòng)摩擦力在日常生活中有哪些表現(xiàn)？人們主要通過(guò)哪些方法改變滑動(dòng)摩擦力？在這些問(wèn)題的引導(dǎo)下，學(xué)生能進(jìn)行深入的探究。另一方面，在學(xué)生進(jìn)行探究性實(shí)驗(yàn)操作時(shí)，教師要引導(dǎo)學(xué)生掌握正確的操作方法，不斷提升學(xué)生的實(shí)踐操作能力。在實(shí)驗(yàn)教學(xué)中，教師可以通過(guò)多媒體設(shè)備展示實(shí)驗(yàn)操作過(guò)程，使學(xué)生充分掌握操作步驟，了解相關(guān)的注意事項(xiàng)。例如，在“探究滑動(dòng)摩擦力的影響因素”的實(shí)驗(yàn)教學(xué)中，教師可以通過(guò)多媒體設(shè)備展示整個(gè)實(shí)驗(yàn)過(guò)程，引導(dǎo)學(xué)生通過(guò)觀察了解正確的實(shí)驗(yàn)操作步驟和方法。在這個(gè)過(guò)程中，教師要特別強(qiáng)調(diào)可能會(huì)導(dǎo)致誤差增大或減小的操作，并通過(guò)適當(dāng)?shù)奶釂?wèn)引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行深入思考和分析，幫助學(xué)生加深印象［4］。

（四）創(chuàng)設(shè)適當(dāng)?shù)奈锢砬榫?，培養(yǎng)學(xué)生物理觀念

在高中物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)中，教師要注意為學(xué)生創(chuàng)設(shè)適當(dāng)?shù)奈锢砬榫常▽?shí)驗(yàn)示范、生活情境等物理客觀情境，以及認(rèn)知沖突、問(wèn)題情境等物理思維情境。具體來(lái)說(shuō)，在實(shí)驗(yàn)之前，教師需要結(jié)合學(xué)生學(xué)情和實(shí)驗(yàn)探究?jī)?nèi)容來(lái)優(yōu)化物理情境的創(chuàng)設(shè)，調(diào)動(dòng)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，引導(dǎo)學(xué)生細(xì)致觀察物理現(xiàn)象，讓學(xué)生學(xué)會(huì)運(yùn)用物理知識(shí)解答問(wèn)題，從而培養(yǎng)學(xué)生的物理觀念，促進(jìn)他們的核心素養(yǎng)發(fā)展。

例如，在“自由落體運(yùn)動(dòng)”實(shí)驗(yàn)教學(xué)中，教師可以引導(dǎo)學(xué)生以小組為單位設(shè)計(jì)“探究物體運(yùn)動(dòng)速度快慢”的實(shí)驗(yàn)。在本次教學(xué)中，如果教師直接提供實(shí)驗(yàn)器材讓學(xué)生利用相關(guān)器材探究落體運(yùn)動(dòng)，就可能導(dǎo)致學(xué)生忽視實(shí)際生活中普遍存在的落體運(yùn)動(dòng)，無(wú)法讓學(xué)生認(rèn)識(shí)到物理學(xué)知識(shí)和生活實(shí)際的關(guān)聯(lián)，不能培養(yǎng)學(xué)生的物理觀念。為此，教師可以在開(kāi)展實(shí)驗(yàn)探究之前創(chuàng)設(shè)生活化情境，讓學(xué)生在網(wǎng)上搜集記錄生活場(chǎng)景的相關(guān)信息，如人們用“砸落”來(lái)描述下大雨的場(chǎng)景，用“飄落”來(lái)描述下雪的場(chǎng)景。通過(guò)信息收集，學(xué)生能認(rèn)識(shí)到落體運(yùn)動(dòng)在日常生活中是普遍存在的，同時(shí)會(huì)產(chǎn)生疑惑：為什么這兩種落體運(yùn)動(dòng)有不同的描述詞匯？之后，通過(guò)思考和分析，學(xué)生能運(yùn)用相應(yīng)的物理學(xué)知識(shí)解釋這兩種落體運(yùn)動(dòng)的差異。此時(shí)，教師可以根據(jù)學(xué)生的分析，適時(shí)提出問(wèn)題：為什么雨滴和雪花有不同的下落速度？它們的下落速度主要受到哪些因素影響？在相關(guān)問(wèn)題的引導(dǎo)下，學(xué)生能結(jié)合物理學(xué)知識(shí)提出猜想，并設(shè)計(jì)具體的實(shí)驗(yàn)來(lái)驗(yàn)證猜想。在物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)中，教師通過(guò)創(chuàng)設(shè)適當(dāng)?shù)那榫?，可以引?dǎo)學(xué)生結(jié)合生活現(xiàn)象，靈活運(yùn)用物理學(xué)知識(shí)解決實(shí)際問(wèn)題，從而培養(yǎng)學(xué)生的物理觀念和問(wèn)題解決能力［5］。

（五）優(yōu)化設(shè)計(jì)評(píng)價(jià)環(huán)節(jié)，培養(yǎng)學(xué)生批判性思維及自我認(rèn)知能力

在高中物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)中，評(píng)價(jià)屬于關(guān)鍵環(huán)節(jié)，教師優(yōu)化評(píng)價(jià)體系設(shè)計(jì)，能幫助學(xué)生總結(jié)和反思，讓學(xué)生及時(shí)了解自己在實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)以及實(shí)施中存在的問(wèn)題與不足，明確改進(jìn)方向，同時(shí)還可培養(yǎng)學(xué)生的批判性思維以及自我認(rèn)知能力。

例如，在完成“探究加速度與力、質(zhì)量的關(guān)系”的實(shí)驗(yàn)教學(xué)后，教師可進(jìn)行實(shí)時(shí)評(píng)價(jià)，引導(dǎo)學(xué)生積極總結(jié)實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)及操作過(guò)程。在教學(xué)評(píng)價(jià)環(huán)節(jié)，教師需要先為學(xué)生講解評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)，引導(dǎo)其回顧組內(nèi)實(shí)驗(yàn)過(guò)程，著重分析實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)以及操作等環(huán)節(jié)中存在哪些問(wèn)題，并和組內(nèi)同學(xué)相互交流。在學(xué)生提交實(shí)驗(yàn)總結(jié)后，教師應(yīng)立足專業(yè)視角提出個(gè)人看法，多應(yīng)用鼓勵(lì)性語(yǔ)言。此外，在教學(xué)評(píng)價(jià)中，教師還要指導(dǎo)學(xué)生認(rèn)真填寫(xiě)實(shí)驗(yàn)報(bào)告單，教授學(xué)生正確的實(shí)驗(yàn)報(bào)告單填寫(xiě)方法，并在學(xué)生填寫(xiě)結(jié)束后細(xì)致分析其報(bào)告單填寫(xiě)情況，結(jié)合報(bào)告單對(duì)學(xué)生實(shí)驗(yàn)學(xué)習(xí)情況進(jìn)行評(píng)價(jià)，如果發(fā)現(xiàn)報(bào)告單存在問(wèn)題，就要及時(shí)指導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行改正。

三、總結(jié)

在高中物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)中，相關(guān)教育者既要重視讓學(xué)生掌握豐富的實(shí)驗(yàn)知識(shí)，深入理解實(shí)驗(yàn)原理，又要采取有效策略培養(yǎng)學(xué)生的學(xué)科核心素養(yǎng)和多種能力，促進(jìn)學(xué)生全面發(fā)展。相關(guān)教育者應(yīng)根據(jù)物理學(xué)科核心素養(yǎng)的內(nèi)容深挖實(shí)驗(yàn)教學(xué)資源，優(yōu)化物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)方案設(shè)計(jì)，充分發(fā)揮物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)的育人價(jià)值，使學(xué)生能通過(guò)實(shí)驗(yàn)學(xué)習(xí)培養(yǎng)創(chuàng)新意識(shí)和科學(xué)思維，提高探究意識(shí)和實(shí)踐操作能力。

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