基于核心素养的高中物理实验教学的创新与实践研究

薛晓文

【内容摘要】高中的物理课程是一门理论与实践相结合的学科，实验是物理教学的基础，并且在《物理课程标准》里也指出了物理课程应该以培养学生的物理核心素养为主。针对于物理学科教学来说，只有让学生通过物理实验才能与理论知识相结合，但是由于一些高中物理教学工作者的应试教育思想根深蒂固，所以导致了高中物理实践课程被忽略、学生实践基础薄弱的现象发生，对学生的成绩以及科学素养的提升有着重要的影响，本文将在核心素养培养下的高中物理实验教学创新方向进行研究分析。

【关键词】核心素养 高中物理 实验教学 创新研究

高中物理学科的核心素养主要是针对物理观念以及科学实验探究和责任观的培养，对高中物理实践教学的改革和创新，既能够加强高中物理学科的实验性特征，又能培养学生的物理核心素养[1]。本文主要针对当下物理实践教学方面存在的一些问题进行研究，并给出一些建议，以期望高中物理实践教学能够突出时代的先进性，并且达到以学生为主体的教学理念，以下是一些建议分享。

一、经验借鉴

1.培养学生对于物理实验创新课堂的兴趣

物理教学始终要以物理实验为教学支撑，有趣的实验过程能够激发学生的创造力和想象力，并转化为探索自然与科学的动力，学生亲手操作能够培养他们的物理技能以及实践操作技能，除此之外，拥有物理实践经验能够让学生了解科学、探索科学，提高学生的整体素养。

1.1设计创新趣味性的课堂实验教学过程

基于自主课堂的前提之下，在引入新课学习时，教师应该开展一些具有趣味性的创新演示实验，以创新实验激发学生的学习探究欲望，例如在用抓钞票的方式进行自由落体实验时，第一张钞票折成纸团从一定高度自由落下，让学生在下面只用两只手指接下，增加课堂的趣味性氛围，利用“巧劲拉书”的原理开展超重失重规律课程的教学，先让两个力气较大的男生去拉两本一页页叠在一起的物理书，会发现怎样都没有办法拉开，再让一个女生去拉并告诉她从最低的地方上抛，等抛到最高点时，再抓住书边缘就可以轻轻拉开的技巧，这是利用了完全失重的物理原理，这些创新性的实验生动而又真实，能激发起学生们的求知欲望。

1.2自主课堂下，让学生学会自己动手

高中物理实验基本上不需要很多实验器材，主要是靠学生的双手进行实验，例如在证明作用力与反作用力大小相同这一物理原理时，可让学生用双手的手指进行正对接触并双向用力来进行实验，或者用手指并拢来观测远处的日光灯照明光线的照射现象，通过这些动手实验让学生对物理知识加深理解，并且感受到了物理实验的乐趣。

1.3开设选修课程，拓宽学生知识面

开设选修课程，例如《玩具中的物理》，这一门选修课程从不同的角度介绍了生活中的物理学，包含，力学电学以及光学等各个部分，如从力矩的角度解释了不倒翁的原理，又如从流体力学角度解释了飞机和风筝飞翔的原理。使用各种玩具进行实验教学，探索其中存在的物理原理，有利于促进学生学习的主动性，并培养核心素养。

1.4举办创新趣味性物理实验比赛

举办比赛能让学生们学习从提出问题-假设-实践-分析总结-交流的过程，例如“鸡蛋撞月球大赛”“纸桥制作与承重比赛”等，这些比赛能够锻炼动手能力以及团队协作能力，促进探究科学思想的精神，加强科学核心素养的培养。

2.提高教师自身修养与创新教学能力

在物理实践教学的过程当中，教师首先要对物理教学的重要性有充分的认识，其次要能够利用教学资源和实际情况设计出具有创新性的教学实验，引导学生进行开放性的实验创新设计，教师主导开放性实验课程能够促进学生的创新意识以及实践能力大大提升。

3.开设多种类型实验室

3.1大厅实验室

在学校的大厅设计关于物理实验的展板，并在大厅内摆放学生可以手动操作的实验器材及装置，激发学生的动手潜能，让学生明白实验对于探究科学的重要性。

3.2可操作性实验

操作性的实验室属于创新实验室，主要是为了引导学生对于物理知识进行掌握，培养初步的科学素养。一些实验，学生没有办法通过简单的阅读或者思考理解其中的物理概念，而学生对此产生了浓厚的探究兴趣，需要教师带领学生进行实验，而有些演示过程无法在大厅实验室完成，所以就需要在可操作性试验室进行，教师不仅可以现场指导，还可以保护物理实验器材，也可以针对参加物理竞赛的学生开设实验。

3.3开放性的实验

这是创新实验室的重要部分，致力于让学生们通过动手操作去培养科学素养以及创新能力。创建创新实验室的目的主要是为了培养学生的发现问题能力、想象思考能力以及创新能力。

二、实践教学成果

1.让物理创新实验设计比赛持续开展

物理实验的创新设计比赛能够激发学生探索科学的强烈欲望，在校园内形成浓厚的科技探索氛围。

2.创办校园文化科技长廊

能够向学生们介绍最经典的物理实验知识，拓宽学生的知识面，激发探索科学的欲望并且提升学校的影响力。

3.开放性实验的主要学习内容

3.1自由落体实验

自由落体实验主要是探究自由落体的运动规律，而在探究这个原理之外，还增设了许多子课题，例如如何精准测量重力加速度、纬度与重力加速度之间存在的关系、对重力的研究测量方法等等。

3.2太阳能与新能源

太阳能利用的子课题还有，太阳能发电塔的建造、如何太阳能发电效率、发电技术研究与探测等[2]。新能源利用的子课题包括：如何利用太阳能发动斯特林热机、风力发电机的制作方法、太阳能照明以及LED照明技术、利用声音制冷的技术等。

3.3模块机器人、自动控制学习

自动控制课程可和创新发明课程相结合，要求进行简单的电路设计实现自动控制的原理，如防盗系统应用控制，感应灯控制等。模块机器人能够利用乐高制作参加机器人大赛，也可以独立设计机器人，将机器人模块化并由小组分模块设计，最终制作出完整的机器人，此项目主要是考虑团队的协作能力与合作能力。

3.4电磁波学习

电磁波的分支课程还包括：电磁波的测量方法、电磁波对生物有何影响以及天线的研究与设计等方面，还可以进行辐射方面的研究，例如核辐射、电子辐射等。

4.建立基于自主课堂的物理创新实验方法

利用一系列方法进行物理实验课堂的创新实践，例如知识交集法以及列举法和找不足等方法，“知识交集法”主要是对于有关联的理论知识以及实践过程进行创新设计，列举法主要是列举出不足的地方并提出解决的方案。

5.促进科学素养向基本核心素养转变

核心素养的转变主要是体现在学生的实践操作能力以及创新能力的提升，不仅如此，学生的团队协作能力与学习能力也得到了提升，能力与责任心越来越强，符合核心素养的培养方案[3]。

结束语

虽然对于高中物理实验课程有了改進的方案，但是教育终究是以学生为主的，还需要去思考什么东西才能让学生受益终生，只有在这个问题的方向去继续钻研，才能让学生成为全面发展的人才，促进素质核心教育的发展，学生对于开放实验的探究，对于创新实验室完善尤为重要，学生将自己的学习包逐渐扩大，形成自己的学习包，这样才能不断的进行创新，让学生打造自己的创新实验室，这样学生才能在实践过程中形成学科核心素养，成为全面型人才。

【参考文献】

[1]李宝才.基于核心素养的高中物理教学初探[J].考试周刊，2017（79）：161.

[2]欧阳义忠.基于核心素养下的高中物理实验教学开展思路[J].考试周刊，2017（104）：147.

[3]黄群峰.基于核心素养的高中物理实验教学及优化途径分析[J].新课程（中学），2017（10）253.

（作者单位：陕西渭南高级中学）