论文部分内容阅读
摘 要：“立德树人”是十九大中提出的重要教育任务，核心素养的培养作为立德树人的根本体现，越来越受到广大教育工作者的关注，但是如何将核心素养落实在具体的學科教学中成为了众多教师迫切需要解决的问题.基于此，本文以高中物理实验教学为例，首先分析了高中物理实验教学中核心素养培养需遵循的原则，并针对高中物理实验教学中的核心素养培养提出了以下几点建议，旨在落实核心素养，促进高中物理实验教学质量的提升.
关键词：高中物理;实验教学;核心素养;原则;方法
自核心素养教育观提出以来，众多教师加入了核心素养的研究之列，不断探究中国式核心素养培养的落实方法，但是所收获到的效果并不显著，而这种问题出现的根源在于新教育目标的实现缺乏新教育观念、新教学模式的支持.虽然广大教师认识到了培养学生学科核心素养的必要性与重要性，但是在实际的课堂教学活动组织与实施中依然沿用传统的教育观，教学方式方法的创新停留在形式主义层面上，并非实现真正意义上的创新与变革，因此制约了核心素养的落实.由此可见，高中物理教师应围绕核心素养，转变教育理念，创新教学模式，提高教学效率，而实验作为物理教学的基础手段，是一个最好的突破口.
一、高中物理实验教学中核心素养培养需遵循的原则
在高中物理实验教学中落实核心素养的培育目标，需要教师遵循以下几点原则：其一，人本性原则，以为学生服务、促学生发展为前提来设计物理实验的各环节，时刻关注学生主观能动性的发挥，为学生的知识积累、技能提升提供更多机会.其二，启发性原则，努力构建双主体的课堂结构，发挥教师启发引导作用，同时保证学生课堂的主体地位，在切身体会的过程中体验到科学探究的乐趣和科学精神.其三，创造性原则，以创造释放思维活力，碰撞出思维的火花，培养学生敢于质疑、敢于挑战权威的精神，以此树立正确的科学态度，促进核心素养培养目标的实现.
二、高中物理实验教学中核心素养培养的有效方法
1.树立正确教学观
首先，教师应加强对物理实验教学的重视.实验可以说是物理课程教学的核心，物理概念、物理规律大多可以通过实验的方式得出，教师应该通过物理实验活动的组织为学生提供动手动脑的机会，让学生在实践操作中看透物理现象中所蕴含的事物本质.其次，教师应坚持以核心素养作为物理实验教学目标的核心，不能把物理实验教学局限于知识与技能的培养，应当通过实验教学培养学生拥有正确的物理观念、科学的思维和探究精神，进一步提升他们的科学态度和责任.
2.在演示实验中渗透物理观念
演示实验在物理课堂教学中的组织，为高中生的物理学习提供了真听、真看、真感受的机会，学生可以在演示实验中挖掘出蕴含的物理观点、物理规律，演示实验潜移默化影响着学生的物理观念的形成.比如守恒思想是蕴藏于自然界色彩缤纷的表面现象之中的某种规律，在“追寻守恒量”的学习中教师就可以用图1伽利略理想斜面实验和图2牛顿摆来演示过程，实验中小球好像“记得”自己起始的高度，并且还能重复前面的运动，让学生“亲眼看到”在这些过程中有一个量是守恒的，为以后学习能量守恒定律打下事实基础，使学生建立正确的能量观;再比如在“反冲运动”的教学中，教师可以用反击式水轮机进行演示实验，鼓励学生仔细观察实验，引领学生思考反击式水轮细管与水之间的相互作用，加深相互作用这一物理观念的同时认识反冲运动，进而形成科学的运动观念，以助力物理核心素养生成.
3.在直观展示中建立物理模型
教师在物理实验教学过程中应该以“直观”的物理实验现象，引领学生构建物理模型，进而促进高中生的科学思维能力提升.如在“磁场”这部分的教学内容中，因磁场是一种特殊存在的物质，既看不见又摸不着，教师可以用一根条形磁铁以及若干小磁针，将小磁针放置在条形磁铁周围，让学生通过更加直观的实验清晰地了解到磁场的方向，以此帮助学生理解并建立磁感线的物理模型;再比如在“平抛运动”的教学中，教师可以用实验的图3形式对平抛运动进行示范和剖析，通过拍摄频闪照片把图3中两个小球的运动情况直观的记录下来，然后一起和学生分析平抛运动的规律，这样直观的学习方式让学生轻松掌握平抛运动的物理模型，掌握抽象知识转化为直观物理模型的方法，进而锻炼学生的科学思维，强化思维品质，进而实现核心素养的形成.
4.在亲身体验实验探究中树立科学探究精神
亲身体验是发现并理解物理规律是最有效的途径，学生的物理思维不再停留于物理现象的表面，他们能够在好奇心与求知欲的驱动下进行深度探索，进而形成积极的科学探究精神.
比如在“法拉第电磁感应定律”的教学中，把线圈和电流表连接成闭合回路后，首先教师让学生们进行如下三个实验尝试：（1）分别用强磁体和弱磁体插入线圈，观察电流的强弱;（2）用同一磁体分别快速和缓慢插入线圈，观察电流的强弱;（3）用同一磁体分别插入匝数不同的线圈，观察电流的强弱.实验之后让学生们试着总结感应电动势的大小可能和哪些因素有关，事实上在这样三个实验后，大部分学生可以猜想出感应电动势的大小可能和磁通量的变化量、和变化对应的时间、和线圈匝数这些因素有关.
然后，教师让学生们进一步猜想，感应电动势和这些因素是怎样的定量关系？该如何设计实验进行验证？要研究这些物理量之间的关系，学生们根据已有的实验经验会以控制变量法为准则，根据上面的实验事实猜想感应电动势和磁通量的变化量成正比，和变化对应的时间成反比，和匝数成正比.接下来的问题就是该如何测定这些物理量，首先是感应电动势的测量，学生们会根据闭合电路欧姆定律I∝E，通过读取电流表的读数观察电动势;其次是磁通量的变化量Δ的测量，教师引导学生借用“探究功与物体速度变化的关系”这个实验中橡皮筋所做功的测量方式，不需要具体测定磁通量的大小，而是通过增加条形磁铁的根数来巧妙解决这个难点;最后一个难点是在时间的测量上，时间的测量操作性不强，教师引导学生用测量更为直观的位移来反映时间的大小，当带着条形磁铁的小车做初速度为零的匀加速直线运动时X=12at2，t∝X，这样时间的测量就变得简单. 教师通过以上问题的提出与分析，和学生一起在控制变量法的指导原則下，在解决测定物理量的过程中探索出验证性实验设计方案图4，然后在课堂上就可以以小组图4的形式选择实验器材、设置实验流程与步骤，让学生在动手实验操作中通过现象观察、数据记录、数据分析、总结归纳出法拉第电磁感应定律，在亲身体验中感受到物理实验探究的乐趣，促进科学探究精神的树立，形成积极的学习情感与价值观，让学生在具备关键能力与必备品质中形成物理核心素养.
5.在实验反思中培养严谨的科学态度
据了解，绝大部分高中生具备实事求是的科学态度，但是在具体的物理实验学习过程中缺乏对实验细节的关注，因此在高中物理实验教学中教师应注重对学生严谨科学态度的培养.比如在“牛顿第二定律”的实验探究之前，有一个非常重要的操作步骤经常被忽视，那就是平衡摩擦力这一步骤，最终导致实验结果与预期结果出现误差，此时教师引导学生回顾实验操作的全过程，思考“是什么原因导致实验结果出现了偏差？”让学生在总结与反思中找出问题的根源，认识到任何一个环节疏忽都会导致实验结果的偏差，深刻体会到物理实验的严谨性，树立认真负责的态度，进而树立严谨的科学态度.
综上所述可知，高中物理实验教学是培养学生核心素养的有效方法.实验教学作为高中物理教学中的核心内容，教师应该通过对实验教学理念与教学模式的优化，让学生领悟物理学科的思想方法、体验探究的过程、感受物理学的美妙、增强实践意识、培养创新能力、养成良好习惯，进而推进高中生建立科学的物理观念、形成正确的科学思维、拥有积极的实验探究习惯、养成科学态度和社会责任，进而促进透明物理核心素养的生成.
参考文献：
[1]彭明河.探索如何通过实验教学培养高中生的物理核心素养[J].中学理科园地，2018（02）：61-62.
[2]袁晚华.合作学习机制在高中物理实验教学中的应用及探及实践探究[J].课程教育研究，2018（06）：24-25.
[3]曾雪琴.基于核心素养的高中物理实验教学探究[J].读与写（教育教学刊），2016（11）：78-79.
[4]黄仙平.基于核心素养的高中物理实验教学探究[J].课程教育研究，2019（30）：11-12.
[5]雍志元.核心素养背景下高中物理实验教学探究[J].科学咨询（科技·管理），2019（08）：121-122.
[责任编辑：李 璟]
关键词：高中物理;实验教学;核心素养;原则;方法
自核心素养教育观提出以来，众多教师加入了核心素养的研究之列，不断探究中国式核心素养培养的落实方法，但是所收获到的效果并不显著，而这种问题出现的根源在于新教育目标的实现缺乏新教育观念、新教学模式的支持.虽然广大教师认识到了培养学生学科核心素养的必要性与重要性，但是在实际的课堂教学活动组织与实施中依然沿用传统的教育观，教学方式方法的创新停留在形式主义层面上，并非实现真正意义上的创新与变革，因此制约了核心素养的落实.由此可见，高中物理教师应围绕核心素养，转变教育理念，创新教学模式，提高教学效率，而实验作为物理教学的基础手段，是一个最好的突破口.
一、高中物理实验教学中核心素养培养需遵循的原则
在高中物理实验教学中落实核心素养的培育目标，需要教师遵循以下几点原则：其一，人本性原则，以为学生服务、促学生发展为前提来设计物理实验的各环节，时刻关注学生主观能动性的发挥，为学生的知识积累、技能提升提供更多机会.其二，启发性原则，努力构建双主体的课堂结构，发挥教师启发引导作用，同时保证学生课堂的主体地位，在切身体会的过程中体验到科学探究的乐趣和科学精神.其三，创造性原则，以创造释放思维活力，碰撞出思维的火花，培养学生敢于质疑、敢于挑战权威的精神，以此树立正确的科学态度，促进核心素养培养目标的实现.
二、高中物理实验教学中核心素养培养的有效方法
1.树立正确教学观
首先，教师应加强对物理实验教学的重视.实验可以说是物理课程教学的核心，物理概念、物理规律大多可以通过实验的方式得出，教师应该通过物理实验活动的组织为学生提供动手动脑的机会，让学生在实践操作中看透物理现象中所蕴含的事物本质.其次，教师应坚持以核心素养作为物理实验教学目标的核心，不能把物理实验教学局限于知识与技能的培养，应当通过实验教学培养学生拥有正确的物理观念、科学的思维和探究精神，进一步提升他们的科学态度和责任.
2.在演示实验中渗透物理观念
演示实验在物理课堂教学中的组织，为高中生的物理学习提供了真听、真看、真感受的机会，学生可以在演示实验中挖掘出蕴含的物理观点、物理规律，演示实验潜移默化影响着学生的物理观念的形成.比如守恒思想是蕴藏于自然界色彩缤纷的表面现象之中的某种规律，在“追寻守恒量”的学习中教师就可以用图1伽利略理想斜面实验和图2牛顿摆来演示过程，实验中小球好像“记得”自己起始的高度，并且还能重复前面的运动，让学生“亲眼看到”在这些过程中有一个量是守恒的，为以后学习能量守恒定律打下事实基础，使学生建立正确的能量观;再比如在“反冲运动”的教学中，教师可以用反击式水轮机进行演示实验，鼓励学生仔细观察实验，引领学生思考反击式水轮细管与水之间的相互作用，加深相互作用这一物理观念的同时认识反冲运动，进而形成科学的运动观念，以助力物理核心素养生成.
3.在直观展示中建立物理模型
教师在物理实验教学过程中应该以“直观”的物理实验现象，引领学生构建物理模型，进而促进高中生的科学思维能力提升.如在“磁场”这部分的教学内容中，因磁场是一种特殊存在的物质，既看不见又摸不着，教师可以用一根条形磁铁以及若干小磁针，将小磁针放置在条形磁铁周围，让学生通过更加直观的实验清晰地了解到磁场的方向，以此帮助学生理解并建立磁感线的物理模型;再比如在“平抛运动”的教学中，教师可以用实验的图3形式对平抛运动进行示范和剖析，通过拍摄频闪照片把图3中两个小球的运动情况直观的记录下来，然后一起和学生分析平抛运动的规律，这样直观的学习方式让学生轻松掌握平抛运动的物理模型，掌握抽象知识转化为直观物理模型的方法，进而锻炼学生的科学思维，强化思维品质，进而实现核心素养的形成.
4.在亲身体验实验探究中树立科学探究精神
亲身体验是发现并理解物理规律是最有效的途径，学生的物理思维不再停留于物理现象的表面，他们能够在好奇心与求知欲的驱动下进行深度探索，进而形成积极的科学探究精神.
比如在“法拉第电磁感应定律”的教学中，把线圈和电流表连接成闭合回路后，首先教师让学生们进行如下三个实验尝试：（1）分别用强磁体和弱磁体插入线圈，观察电流的强弱;（2）用同一磁体分别快速和缓慢插入线圈，观察电流的强弱;（3）用同一磁体分别插入匝数不同的线圈，观察电流的强弱.实验之后让学生们试着总结感应电动势的大小可能和哪些因素有关，事实上在这样三个实验后，大部分学生可以猜想出感应电动势的大小可能和磁通量的变化量、和变化对应的时间、和线圈匝数这些因素有关.
然后，教师让学生们进一步猜想，感应电动势和这些因素是怎样的定量关系？该如何设计实验进行验证？要研究这些物理量之间的关系，学生们根据已有的实验经验会以控制变量法为准则，根据上面的实验事实猜想感应电动势和磁通量的变化量成正比，和变化对应的时间成反比，和匝数成正比.接下来的问题就是该如何测定这些物理量，首先是感应电动势的测量，学生们会根据闭合电路欧姆定律I∝E，通过读取电流表的读数观察电动势;其次是磁通量的变化量Δ的测量，教师引导学生借用“探究功与物体速度变化的关系”这个实验中橡皮筋所做功的测量方式，不需要具体测定磁通量的大小，而是通过增加条形磁铁的根数来巧妙解决这个难点;最后一个难点是在时间的测量上，时间的测量操作性不强，教师引导学生用测量更为直观的位移来反映时间的大小，当带着条形磁铁的小车做初速度为零的匀加速直线运动时X=12at2，t∝X，这样时间的测量就变得简单. 教师通过以上问题的提出与分析，和学生一起在控制变量法的指导原則下，在解决测定物理量的过程中探索出验证性实验设计方案图4，然后在课堂上就可以以小组图4的形式选择实验器材、设置实验流程与步骤，让学生在动手实验操作中通过现象观察、数据记录、数据分析、总结归纳出法拉第电磁感应定律，在亲身体验中感受到物理实验探究的乐趣，促进科学探究精神的树立，形成积极的学习情感与价值观，让学生在具备关键能力与必备品质中形成物理核心素养.
5.在实验反思中培养严谨的科学态度
据了解，绝大部分高中生具备实事求是的科学态度，但是在具体的物理实验学习过程中缺乏对实验细节的关注，因此在高中物理实验教学中教师应注重对学生严谨科学态度的培养.比如在“牛顿第二定律”的实验探究之前，有一个非常重要的操作步骤经常被忽视，那就是平衡摩擦力这一步骤，最终导致实验结果与预期结果出现误差，此时教师引导学生回顾实验操作的全过程，思考“是什么原因导致实验结果出现了偏差？”让学生在总结与反思中找出问题的根源，认识到任何一个环节疏忽都会导致实验结果的偏差，深刻体会到物理实验的严谨性，树立认真负责的态度，进而树立严谨的科学态度.
综上所述可知，高中物理实验教学是培养学生核心素养的有效方法.实验教学作为高中物理教学中的核心内容，教师应该通过对实验教学理念与教学模式的优化，让学生领悟物理学科的思想方法、体验探究的过程、感受物理学的美妙、增强实践意识、培养创新能力、养成良好习惯，进而推进高中生建立科学的物理观念、形成正确的科学思维、拥有积极的实验探究习惯、养成科学态度和社会责任，进而促进透明物理核心素养的生成.
参考文献：
[1]彭明河.探索如何通过实验教学培养高中生的物理核心素养[J].中学理科园地，2018（02）：61-62.
[2]袁晚华.合作学习机制在高中物理实验教学中的应用及探及实践探究[J].课程教育研究，2018（06）：24-25.
[3]曾雪琴.基于核心素养的高中物理实验教学探究[J].读与写（教育教学刊），2016（11）：78-79.
[4]黄仙平.基于核心素养的高中物理实验教学探究[J].课程教育研究，2019（30）：11-12.
[5]雍志元.核心素养背景下高中物理实验教学探究[J].科学咨询（科技·管理），2019（08）：121-122.
[责任编辑：李 璟]