【摘要】在新課改教育背景下，如何培養(yǎng)學(xué)生學(xué)科核心素養(yǎng)成為各階段教師們思考的主要問題，強調(diào)教師應(yīng)優(yōu)化各項教學(xué)環(huán)節(jié)設(shè)計，激發(fā)學(xué)生對知識內(nèi)容的創(chuàng)造性認(rèn)知，切實增強其自主學(xué)習(xí)意識.實驗是物理教學(xué)的重要組成部分，也是培養(yǎng)學(xué)生核心素養(yǎng)的重要渠道，應(yīng)引導(dǎo)學(xué)生有針對性地進(jìn)行物理實驗探究，使學(xué)生體會到物理原理、概念和各元素的魅力.本文從利用演示實驗、組織生活實驗、鼓勵自主實驗等五個角度，對核心素養(yǎng)下高中物理實驗教學(xué)進(jìn)行分析.

【關(guān)鍵詞】核心素養(yǎng)；高中物理；實驗教學(xué)

與高中階段其他教育科目不同，物理是對自然現(xiàn)象與運動規(guī)律進(jìn)行探究的課程，屬于實驗性教育科目，學(xué)生需要在無數(shù)次的實驗中驗證物理原理，得出對應(yīng)的結(jié)論和建立認(rèn)真積極的態(tài)度，從而真正掌握物理學(xué)習(xí)的本質(zhì).雖然其是高中階段的基礎(chǔ)性課程，但部分學(xué)生學(xué)習(xí)效率較低，認(rèn)為物理學(xué)習(xí)難度較大，不愿意主動參與課堂學(xué)習(xí)活動中.主要原因是物理知識點較為抽象，對學(xué)生思維的靈活性與邏輯性要求較高.因此，教師應(yīng)以核心素養(yǎng)為指引優(yōu)化物理實驗教學(xué)設(shè)計，立足長期性視角審視教學(xué)過程，給予學(xué)生更多動手實踐和觀察分析的機會，有效豐富物理實驗課程的組織形式，在知識遷移中形成良好的學(xué)習(xí)觀念.

1 核心素養(yǎng)視角下高中物理實驗教學(xué)的意義

1.1 有利于提升學(xué)生綜合學(xué)習(xí)能力

在核心素養(yǎng)教育理念的指引下，教師會立足教材知識不斷創(chuàng)新物理實驗教學(xué)形式，引入更多可操作性強的小實驗，有助于創(chuàng)設(shè)開放性的物理學(xué)習(xí)情境，幫助學(xué)生建立對物理實驗知識更直觀的認(rèn)識，對培養(yǎng)學(xué)生物理綜合學(xué)習(xí)能力有積極意義.物理綜合學(xué)習(xí)能力具體是指對基礎(chǔ)知識的掌握、素養(yǎng)發(fā)展與實驗探索的能力.在核心素養(yǎng)引導(dǎo)下的高中物理實驗教學(xué)中，教師會充分了解學(xué)生的興趣點，采用更加豐富化和趣味化的方式吸引學(xué)生參與物理實驗探究，能深入理解抽象化的物理知識，還能給予學(xué)生更多親身參與的機會，助力物理觀念、科學(xué)思維與責(zé)任態(tài)度的有效發(fā)展，推動學(xué)生實踐操作能力的提升.這有助于彰顯物理課程的實用性教育價值，使學(xué)生對物理實驗的求知欲和好奇心得到充分滿足，是提升課程教學(xué)質(zhì)量的有效方法.

1.2 有利于推動教師教學(xué)的合理創(chuàng)新

在傳統(tǒng)高中物理實驗教學(xué)中，出于教學(xué)安全性與合理利用時間的考量，通常由教師獨自完成實驗演示，學(xué)生只能通過觀察與對比了解實驗原理，其物理思維難以得到有效發(fā)展和延伸，物理學(xué)習(xí)體驗過于單一化.加之新課改教育政策的落實和應(yīng)用，培育學(xué)生核心素養(yǎng)逐漸成為教育教學(xué)的主題，使傳統(tǒng)模式化、單一化的教學(xué)方式無法適應(yīng)當(dāng)前社會的發(fā)展要求.而在核心素養(yǎng)視角下組織高中物理實驗教學(xué)，有利于推動物理教學(xué)改革與創(chuàng)新的速度，是順應(yīng)教育形勢變化的必然選擇.通過深入解讀物理核心素養(yǎng)的內(nèi)涵，能為教師調(diào)整教育觀念、更新教學(xué)方法提供正確的方向指引，有助于實現(xiàn)物理教學(xué)效率和質(zhì)量的全面提升，也能促使教師依據(jù)學(xué)生學(xué)情、自身教育經(jīng)驗和教學(xué)形式變化做出準(zhǔn)確判斷，選擇更加合理的教學(xué)方式.

2 核心素養(yǎng)視角下高中物理實驗教學(xué)的策略

2.1 利用演示實驗，強化學(xué)生思維能力

演示實驗是實驗教學(xué)的常用方法，學(xué)生由于學(xué)習(xí)經(jīng)驗和思維發(fā)展的限制，對物理實驗的認(rèn)知相對不足，采用演示實驗的方式能幫助學(xué)生準(zhǔn)確掌握實驗步驟，提升實踐操作的正確性，有助于減少實驗失敗的可能，對發(fā)散和活躍學(xué)生科學(xué)思維也有積極作用.因此，在核心素養(yǎng)視角下開展高中物理實驗教學(xué)的過程中，教師應(yīng)科學(xué)組織演示實驗活動，引導(dǎo)學(xué)生認(rèn)真觀察、思考和對比演示實驗的現(xiàn)象，從多維度分析其隱含的知識原理，為學(xué)生進(jìn)行自主實驗提供有效啟發(fā).既能提升物理實驗教學(xué)效率，又能完善學(xué)生物理知識結(jié)構(gòu)［1］.對此教師需深入探究物理演示實驗的功能與作用，不斷創(chuàng)新演示形式和演示內(nèi)容，推動核心素養(yǎng)教學(xué)目標(biāo)的達(dá)成.

例如 以人教版高二選擇性必修第一冊“實驗：用雙縫干涉測量光的波長”為例，本課主要了解光波產(chǎn)生穩(wěn)定的干涉現(xiàn)象的條件，細(xì)致觀察干涉圖樣和掌握其測量原理，對比白光與單色光的雙縫干涉圖樣，學(xué)會測定單色光的波長，逐步樹立科學(xué)嚴(yán)謹(jǐn)?shù)奈锢韺W(xué)習(xí)態(tài)度.在實際教學(xué)中，為增強學(xué)生參與物理實驗探究的興趣，教師應(yīng)利用大屏幕展示現(xiàn)實生活中光的波長現(xiàn)象，如燈光投射、車燈照射的光等.并組織“雙縫干涉”的物理實驗活動，由教師先演示雙縫干涉實驗的步驟和方法，要求學(xué)生做好觀察記錄，隨后再鼓勵其自行實驗，據(jù)此提問“判斷波長大小需要測量哪些量？”“更換不同顏色的濾光片進(jìn)行實驗，干涉條紋間的距離會發(fā)生哪些變化？”引導(dǎo)學(xué)生逐步分析利用雙縫干涉完成物理實驗的有效方法，在教師層層遞進(jìn)的演示與引導(dǎo)中提升學(xué)生學(xué)習(xí)積極性，增加相關(guān)物理知識的積累.

2.2 組織生活實驗，深化學(xué)生物理觀念

要想提升物理教學(xué)質(zhì)量，應(yīng)確保物理實驗課堂與新課改的教育要求相符合，強調(diào)教師需積極轉(zhuǎn)變自身教育觀念，增加對物理實驗教學(xué)的關(guān)注度，提升教學(xué)指導(dǎo)的針對性，從而強化學(xué)生參與實驗探究的熱情.而且物理知識大多來源于對生活經(jīng)驗的總結(jié)，與現(xiàn)實生活之間關(guān)聯(lián)密切［2］.但由于物理知識抽象性較強，對學(xué)生邏輯化思維的發(fā)展有較高要求，使部分學(xué)生難以深入體會物理學(xué)習(xí)的本質(zhì)，出現(xiàn)注意力轉(zhuǎn)移和學(xué)習(xí)興趣下降的問題.因此，為應(yīng)對這一實際教學(xué)問題，在核心素養(yǎng)下開展高中物理實驗教學(xué)的過程中，教師應(yīng)全面分析物理知識與現(xiàn)實生活之間的關(guān)系，激發(fā)學(xué)生運用已有生活經(jīng)驗理解物理知識，培育其正確的物理觀念.有助于在感受物理課程實用價值的同時，形成主動探究的學(xué)習(xí)欲望和熱情.

例如 以人教版高二選擇性必修第二冊“利用傳感器制作簡單的自動控制裝置”為例，本課應(yīng)了解傳感器在實際生活中的應(yīng)用，概括傳感器在不同電路中的功能，分析門窗防盜裝置的工作原理，嘗試定量計算光控電路實驗中的數(shù)據(jù)信息.在實際教學(xué)中，為幫助學(xué)生深入理解傳感器運行與利用的方法，教師應(yīng)向其講解應(yīng)用于現(xiàn)實生活中的現(xiàn)代科技產(chǎn)物，如防盜門窗、紫外線傳感器和光感傳感器等.引導(dǎo)學(xué)生思考不同傳感器的運行原理和電路分布方式，拿出實物鼓勵學(xué)生探索和嘗試，培養(yǎng)其樂于思考和勤于動手的良好學(xué)習(xí)態(tài)度.隨后應(yīng)指導(dǎo)學(xué)生在課堂中建構(gòu)簡易的門窗防盜報警裝置，引導(dǎo)其利用干簧管作為傳感器控制的開關(guān)，幫助其深刻體會傳感器的作用原理.在親身體驗中形成深刻認(rèn)知，逐步發(fā)展物理核心素養(yǎng).

2.3 鼓勵自主實驗，加深實驗學(xué)習(xí)理解

綜合分析不同實驗教學(xué)方式可以發(fā)現(xiàn)，演示實驗的主要目的是給予學(xué)生提示和啟發(fā)，使其能在觀察實驗現(xiàn)象中發(fā)現(xiàn)問題，再依據(jù)實驗原理和結(jié)果進(jìn)行思考分析，對提升學(xué)生物理思維的發(fā)散度和邏輯性有積極意義.但高中物理課堂教學(xué)時間有限，如果將大部分時間用于演示實驗，學(xué)生很少有機會親自動手，對物理現(xiàn)象的理解深度有限［3］.因此，在核心素養(yǎng)視角下開展高中物理實驗教學(xué)的過程中，教師應(yīng)科學(xué)使用不同教學(xué)方法，鼓勵學(xué)生自主完成實驗探究，引導(dǎo)其從中總結(jié)物理現(xiàn)象和提煉知識概念，給予其充足的操作和實踐時間.教師則需仔細(xì)觀察和記錄學(xué)生實驗過程，保障物理實驗的安全性，避免學(xué)生出現(xiàn)操作失誤的問題.同時，幫助學(xué)生總結(jié)實驗操作經(jīng)驗，與其一同分析成功或失敗的原因，助力其物理觀念和思維能力的發(fā)展.

例如 以人教版高二選擇性必修第二冊“法拉第電磁感應(yīng)定律”為例，本課主要了解感應(yīng)電動勢的含義，準(zhǔn)確劃分磁通量、磁通量的變化量與變化率，深入理解法拉第電磁感應(yīng)定律的內(nèi)容與表達(dá)式，分析電動勢的大小與磁通量快慢之間的關(guān)系.在實際教學(xué)中，教師應(yīng)組織“探究電磁感應(yīng)現(xiàn)象”的實驗活動，為學(xué)生提供小燈泡、線圈等實驗材料，由教師先講述實驗原理和法拉第電磁感應(yīng)定律的內(nèi)容，再鼓勵學(xué)生自主完成實驗.引導(dǎo)學(xué)生將線圈連接在小燈泡上并放置在電磁爐上，通過觀察燈泡的發(fā)光情況進(jìn)行實驗，鼓勵其自主歸納電流產(chǎn)生的條件和與電磁反應(yīng)之間的因果關(guān)系.合理發(fā)揮教師引導(dǎo)者的職責(zé)，不斷增強學(xué)生參與物理實驗的主動性，使其能以積極向上的態(tài)度應(yīng)對實驗問題，加深對實驗原理的印象.

2.4 利用仿真實驗，改進(jìn)實驗教學(xué)效果

信息技術(shù)是科學(xué)技術(shù)創(chuàng)新發(fā)展的時代產(chǎn)物，能創(chuàng)新知識內(nèi)容的呈現(xiàn)方式，拉近物理實驗教學(xué)與時代之間的距離，可以用模擬演示的方式豐富實驗教學(xué)形式.而且教師演示實驗與學(xué)生自主實驗，都受外部環(huán)境、實驗設(shè)備和材料等因素的影響，容易出現(xiàn)實驗結(jié)果錯誤或數(shù)據(jù)信息不穩(wěn)定的情況，需要利用融洽和諧的教學(xué)環(huán)境有效培養(yǎng)學(xué)生素養(yǎng)能力［4］.因此，在核心素養(yǎng)視角下開展高中物理實驗教學(xué)的過程中，教師應(yīng)借助多媒體技術(shù)組織物理實驗，將實驗過程以直觀化、形象化的方式呈現(xiàn)，引導(dǎo)學(xué)生在仿真實驗中理解物理定律，降低各類因素對實驗效果的影響.這不僅能改進(jìn)物理實驗教學(xué)效果，還能有效吸引學(xué)生注意力，促進(jìn)其觀察與實踐能力的發(fā)展.

例如 以人教版高二選擇性必修第一冊“實驗：驗證動量守恒定律”為例，本課應(yīng)了解動量守恒定律的內(nèi)涵，掌握利用物理量代替的方法完成實驗探究，深入理解平拋運動的規(guī)律和本質(zhì)，分析兩個物體碰撞前后的速度的測量方法.在實際教學(xué)中，教師可以充分利用信息技術(shù)的優(yōu)勢輔助物理實驗教學(xué)的順利實施，先借助多媒體展示物體碰撞實驗的視頻，講述具體的實驗原理，給予學(xué)生一定空間進(jìn)行自主操作，運用仿真實驗的方式加深學(xué)生對動量守恒定律的認(rèn)識.而且多媒體技術(shù)的應(yīng)用也能減輕教師教學(xué)負(fù)擔(dān)，幫助學(xué)生了解碰撞實驗的完整步驟，有助于培養(yǎng)科學(xué)的物理思維，為其參與實踐提供更多幫助.

2.5 設(shè)計探索實驗，提升合作分析能力

通過總結(jié)以往物理實驗教學(xué)經(jīng)驗可以發(fā)現(xiàn)，教師只有讓學(xué)生親身體驗到實驗探究的過程，對其進(jìn)行科學(xué)化指導(dǎo)，才能激發(fā)其主動探究欲望，促使學(xué)生在觀察中理解物理實驗的本質(zhì).因此，在核心素養(yǎng)視角下開展高中物理實驗教學(xué)的過程中，教師應(yīng)用探索性實驗代替驗證性實驗，摒棄傳統(tǒng)教育模式下教師做、學(xué)生看的教學(xué)模式，引導(dǎo)學(xué)生運用理論知識解決實際問題，充分發(fā)揮其主觀能動性，提升參與實驗學(xué)習(xí)的熱情.

例如 以人教版高二選擇性必修第一冊“實驗：用單擺測量重力加速度”為例，本課主要了解重力加速度的物理意義，學(xué)會對實驗結(jié)果進(jìn)行數(shù)據(jù)處理，準(zhǔn)確分析實驗誤差和出現(xiàn)誤差的原因.在實際教學(xué)中，教師應(yīng)要求學(xué)生事先準(zhǔn)備細(xì)繩、小球等實驗材料，組織探究性實驗，并適時向?qū)W生提出問題，避免出現(xiàn)死記硬背實驗原理的現(xiàn)象，全面發(fā)展學(xué)生實踐創(chuàng)新意識.

3 結(jié)語

綜上所述，在核心素養(yǎng)視角下開展高中物理實驗教學(xué)，有利于提升學(xué)生物理學(xué)習(xí)水平，增長其實踐動手能力與學(xué)習(xí)耐心，使物理教學(xué)過程更加豐富，確保學(xué)生參與物理知識形成的全過程.因此，教師應(yīng)不斷調(diào)整物理實驗教學(xué)方式，在主動探究中形成對物理知識的創(chuàng)造性認(rèn)知與判斷，真正實現(xiàn)核心素養(yǎng)教育目標(biāo)，推動物理課程教育模式的優(yōu)化升級.

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