付青明

(重慶市第四十二中學(xué)校 400013)

現(xiàn)階段，隨著高中物理課程改革以及社會對綜合型人才的重視，教師們逐漸嘗試從物理實驗方面嘗試培養(yǎng)學(xué)生的核心素養(yǎng).而對于高中物理實驗教學(xué)來說，其內(nèi)核與外延都極其深刻——“實驗教學(xué)不但要求學(xué)生對物理問題進行假設(shè)與猜想，還應(yīng)按照這種假設(shè)設(shè)計實驗，并在完成實驗后就實驗過程和結(jié)果展開討論與反思”.高中物理實驗教學(xué)這一過程，不但能夠提升學(xué)生的物理觀念、科學(xué)思維，還能在實驗操作中提高學(xué)生的探究能力和科學(xué)審慎態(tài)度.可以說，高中實驗教學(xué)對學(xué)生核心素養(yǎng)的培養(yǎng)，有利于打破傳統(tǒng)教學(xué)中物理知識與實踐脫節(jié)的窘境，而這對于提高物理教學(xué)質(zhì)量、培養(yǎng)全方面人才極其重要.

一、高中生物理學(xué)科核心素養(yǎng)概述

學(xué)生核心素養(yǎng)，即學(xué)生在成長過程中應(yīng)具有的適宜終身學(xué)習(xí)和工作的知識、能力與態(tài)度.物理學(xué)科核心素養(yǎng)，即基于物理學(xué)科屬性的、學(xué)生應(yīng)具備的關(guān)鍵素質(zhì)，包括四個部分：物理觀念、科學(xué)思維、實驗探究能力、科學(xué)態(tài)度.

1.物理觀念

作為自然學(xué)科，物理學(xué)體現(xiàn)了人對自然世界屬性的抽象理解，并在探究自然過程中形成了人對物理學(xué)發(fā)展基本規(guī)律的認知，如運動觀念、能量觀念等.高中生經(jīng)過初中和高中對物理知識的學(xué)習(xí)，應(yīng)該具有基礎(chǔ)物理觀念.

2.科學(xué)思維

科學(xué)思維包括內(nèi)容較多，如科學(xué)建模、大膽求證、懷疑和創(chuàng)新等.高中生在學(xué)習(xí)物理時要始終持有懷疑的科學(xué)思維.學(xué)生通過對問題的客觀分析，尋找問題并解決問題，進而預(yù)判問題的走向，并從定性和定量二個維度，在一系列懷疑和邏輯推演中獲取求證結(jié)果.

3.實驗探究能力

實驗探究能力，是學(xué)生基于實驗提出問題、利用猜想和假設(shè)得到信息，利用證據(jù)最終獲得結(jié)果并闡釋結(jié)果，進而對實驗總流程溝通、評價、反饋、闡釋等能力.

4.科學(xué)態(tài)度

科學(xué)態(tài)度即學(xué)生保持揭露事物本質(zhì)的心理狀態(tài).通過高中物理學(xué)習(xí)，學(xué)生應(yīng)充分認知物理學(xué)科本質(zhì)，能夠在與其他人的合作與交往中遵循物理學(xué)規(guī)律，提出自身的看法；遵循物理學(xué)基本價值觀，處理好物理和其它學(xué)科關(guān)系，促進個人與社會、與自然的良性發(fā)展.

二、物理實驗中培養(yǎng)高中生核心素養(yǎng)的具體策略

1.通過開發(fā)實驗器材培養(yǎng)學(xué)生物理觀念

生活中有很多原材料可用以實驗器材開發(fā).這些原材料不僅價格低廉、具有較強的開發(fā)性，而且開發(fā)原材料也能使學(xué)生進一步理解物理觀念與自然世界之間的關(guān)系，對于拓展學(xué)生對物質(zhì)觀念、能量觀念等認知非常有幫助.通過開發(fā)生活原材料，高中生應(yīng)能夠利用物理實驗闡釋周圍世界發(fā)生的種種物理現(xiàn)象，深入探究自然現(xiàn)象、自然規(guī)律，把握事物的復(fù)雜性，并具有科學(xué)的唯物主義觀.

例如，在學(xué)習(xí)《生活中的靜電》時，教師可使用塑料瓶、舊筆芯、銅絲、感應(yīng)起電機、打火機、蚊香片、小沙桶制作“靜電除塵器”.制作過程首先把螺絲放置于塑料瓶底(負極)，讓銅絲穿過筆芯(正極)，沙桶放在塑料瓶內(nèi)，把瓶蓋蓋上，固定塑料瓶，連電.然后把蚊香片點燃放在沙桶里，當(dāng)蚊香煙塵充滿瓶身時，打開電機，可看到煙塵迅速消除.通過這個實驗，學(xué)生可快速了解靜電除塵時正負極電離子的相互作用，進一步形成對物理觀念的認知.

2.在實驗問題提出過程中培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)思維

科學(xué)思維不僅指高中生在看待某一問題時能夠多角度、多方位探析，而且也指高中生對待這個問題時能夠建構(gòu)科學(xué)懷疑思維.物理實驗過程恰恰是學(xué)生建構(gòu)科學(xué)思維的過程，在物理實驗中，教師可一步步引導(dǎo)學(xué)生對實驗現(xiàn)象進行分析，并在這一過程中鍛造學(xué)生推理、假設(shè)能力.

例如，在“測量伏特表的內(nèi)阻”實驗課上，教師引導(dǎo)學(xué)生操作實驗時應(yīng)一步步打開學(xué)生的思維并提出問題，比如“伏特表內(nèi)部構(gòu)造情況如何？”、“測量伏特表內(nèi)阻時是否可以利用伏安法？”等等.通過對這些問題的探究，可以在實驗過程中進一步培養(yǎng)學(xué)生發(fā)現(xiàn)問題、解決問題的能力，并能夠有效鍛煉學(xué)生的科學(xué)思維.

3.在實驗操作過程中培養(yǎng)學(xué)生實驗探究能力

實驗探究能力，要求培養(yǎng)學(xué)生發(fā)現(xiàn)、分析以及解決問題的能力.而通過高中物理實驗操作這一過程，學(xué)生能夠在周圍生活發(fā)現(xiàn)大量物理學(xué)問題，并針對這些問題提出實驗探究具體方案，教師可引導(dǎo)學(xué)生通過搜集信息發(fā)現(xiàn)問題，并引導(dǎo)學(xué)生對這些問題有效分析和處理，最后對物理學(xué)得出的結(jié)果進行反思和評價.

例如，在“電阻消耗的電功率與該電阻的阻值關(guān)系”實驗中，教師可給學(xué)生下發(fā)“實驗過程(表格)”，引導(dǎo)學(xué)生結(jié)合實驗步驟進行操作.而在實踐操作中，學(xué)生極有可能發(fā)生各種問題，如短路、斷路、電功率值測試錯誤等，而這些失誤正是實驗中學(xué)生應(yīng)該解決的問題.在解決這些問題時，學(xué)生思維會迅速擴散，這驅(qū)使學(xué)生進一步分析這些問題，而在這一過程中學(xué)生也能提升自身探究能力.

4.通過創(chuàng)新實驗培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)態(tài)度

創(chuàng)新實驗，即對教材中一些演示性較差、過于抽象的實驗進行創(chuàng)新.通過創(chuàng)新實驗，可以進一步激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)物理的熱情，并在這種熱情中培養(yǎng)學(xué)生與他人合作、溝通的能力以及嚴謹?shù)目茖W(xué)態(tài)度.

例如，在學(xué)習(xí)力學(xué)和電學(xué)中有很多較難的實驗，這些實驗盡管已經(jīng)得到了物理學(xué)史的求證，但學(xué)生很難理解，比如伽利略實驗、楞次定律實驗等等.針對這些實驗，教師可協(xié)助學(xué)生改進這些實驗，如模擬伽利略理想斜面實驗、慢動作進行平拋運動實驗，改進楞次定律實驗等.這些創(chuàng)新實驗可以充分展現(xiàn)科學(xué)的本質(zhì)、科學(xué)倫理，而學(xué)生在創(chuàng)新實驗操作中也能激發(fā)自己的求知欲和探索欲，能基于論證闡發(fā)自己的看法，不迷信權(quán)威，從而培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)求證的態(tài)度.

學(xué)生核心素養(yǎng)培養(yǎng)，不僅關(guān)系著高中物理課堂教學(xué)效果，也關(guān)系著高中生本身的知識和能力提升.因此，高中物理教師必須在實驗教學(xué)中不斷調(diào)整自身實驗方式，讓學(xué)生在實驗中真正提升自身物理觀念，掌握科學(xué)的實驗探索精神和責(zé)任態(tài)度，并最終成長為對社會有用的人才.