基于高中物理核心素養(yǎng)的演示實(shí)驗(yàn)創(chuàng)新

孫云靜

摘要：在核心素養(yǎng)培養(yǎng)的視角下，教育開展也越發(fā)關(guān)注對學(xué)生創(chuàng)新能力的培養(yǎng)，但當(dāng)前大多數(shù)都集中在課堂的理論教學(xué)環(huán)節(jié)，通過理論知識(shí)的指導(dǎo)與思考，實(shí)現(xiàn)學(xué)生創(chuàng)新能力的發(fā)展。而由于物理學(xué)科獨(dú)特的性質(zhì)，需要將創(chuàng)新融入物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)環(huán)節(jié)，通過演示實(shí)驗(yàn)創(chuàng)新的形式，推動(dòng)學(xué)生的物理核心素養(yǎng)發(fā)展。本文從演示實(shí)驗(yàn)的內(nèi)容、形式、材料等具體角度，分析有效的創(chuàng)新方法，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)核心素養(yǎng)的培養(yǎng)目標(biāo)。

關(guān)鍵詞：高中物理;核心素養(yǎng);演示實(shí)驗(yàn)

高中物理教學(xué)的開展，不僅要求學(xué)生掌握理論知識(shí)及科學(xué)技術(shù)，更能開展有效的實(shí)踐探索，逐漸通過實(shí)驗(yàn)養(yǎng)成科學(xué)思維，發(fā)展學(xué)生的核心素養(yǎng)。為此，需要教師不斷轉(zhuǎn)變教育理念與方法，在物理教學(xué)環(huán)節(jié)開展演示實(shí)驗(yàn)創(chuàng)新，以適應(yīng)學(xué)生越來越高的學(xué)習(xí)需求，推動(dòng)物理教學(xué)的進(jìn)一步開展。

一、演示實(shí)驗(yàn)內(nèi)容的創(chuàng)新

“見微知著”四個(gè)字很好概括了高中物理演示實(shí)驗(yàn)的內(nèi)容，物理核心素養(yǎng)也提出要幫助學(xué)生聯(lián)系新舊知識(shí)，在不同情境下有效應(yīng)用物理知識(shí)。而通過演示實(shí)驗(yàn)的開展與內(nèi)容創(chuàng)新，能夠幫助學(xué)生站在整體角度聯(lián)系起相關(guān)物理知識(shí)，并發(fā)揮學(xué)生的思維能力，實(shí)現(xiàn)對演示實(shí)驗(yàn)內(nèi)容的創(chuàng)新與發(fā)展。①演示實(shí)驗(yàn)探究思路的創(chuàng)新。在與學(xué)生一起分析物體受到向心力大小的影響因素時(shí)，借助演示實(shí)驗(yàn)的方式，通過對角速度、質(zhì)量、體積等變量的控制，就能有效實(shí)現(xiàn)探究目標(biāo)。為此，教師可以進(jìn)行有效創(chuàng)新，合理借助控制變量法開展“滑動(dòng)摩擦力大小影響因素”“物體加速度大小決定因素”等演示實(shí)驗(yàn)，并進(jìn)行有效創(chuàng)新。②演示實(shí)驗(yàn)裝置的創(chuàng)新。裝置是開展演示實(shí)驗(yàn)的基礎(chǔ)保障，在探究了牛頓第二定律的基礎(chǔ)上，可以利用相應(yīng)裝置去探究動(dòng)能原理，讓演示實(shí)驗(yàn)裝置發(fā)揮出最大的效用，幫助學(xué)生利用演示實(shí)驗(yàn)裝置開展更多的探究工作，在創(chuàng)新的基礎(chǔ)上提升整體教育質(zhì)量。③演示實(shí)驗(yàn)方法的創(chuàng)新。在教學(xué)中會(huì)借助直線分運(yùn)動(dòng)的方式，來開展物體平拋運(yùn)動(dòng)的試驗(yàn)探究，在此基礎(chǔ)上結(jié)合我們了解的“曹沖稱象”的故事，分析這兩種方法有什么差別和相同點(diǎn)，創(chuàng)新演示實(shí)驗(yàn)的方法。通過多樣化的形式創(chuàng)新演示實(shí)驗(yàn)內(nèi)容與空間，幫助學(xué)生站在整體角度上掌握高效學(xué)習(xí)方法，“見微知著”的開展演示實(shí)驗(yàn)教學(xué)。

二、演示實(shí)驗(yàn)形式的創(chuàng)新

在傳統(tǒng)的高中物理課堂上，教師演示實(shí)驗(yàn)，學(xué)生觀察實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象并進(jìn)行記錄，是主要的演示實(shí)驗(yàn)教學(xué)形式。但隨著教育理念的轉(zhuǎn)變，培養(yǎng)學(xué)生核心素養(yǎng)目標(biāo)的確立，在實(shí)際教學(xué)環(huán)節(jié)，教師也需要融入學(xué)生的討論、互動(dòng)、對話等元素，引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行深入思考，發(fā)揮出演示實(shí)驗(yàn)應(yīng)有的教育價(jià)值。學(xué)生不應(yīng)當(dāng)是實(shí)驗(yàn)的觀察者，更應(yīng)當(dāng)成為與教師一起進(jìn)行演示實(shí)驗(yàn)的操作者，學(xué)生自己動(dòng)手進(jìn)行操作，觀察實(shí)驗(yàn)的具體過程，通過這樣的形式強(qiáng)化學(xué)生的物理學(xué)習(xí)體驗(yàn)。

如，“摩擦力方向”教學(xué)的開展，教師先幫助學(xué)生了解實(shí)驗(yàn)的步驟和相關(guān)原理，讓學(xué)生自己動(dòng)手實(shí)踐。學(xué)生將手背朝上放平，然后用牙刷用手背根部逐漸勻速向前移動(dòng)。在這個(gè)過程中，學(xué)生就能觀察到牙刷的毛逐漸向前傾斜，感受到摩擦力在實(shí)驗(yàn)環(huán)節(jié)的具體作用。在實(shí)驗(yàn)操作結(jié)束后，學(xué)生進(jìn)行獨(dú)立思考并形成實(shí)驗(yàn)記錄，在課堂上進(jìn)行分享與展示。這種創(chuàng)新的演示實(shí)驗(yàn)形式，大大發(fā)揮了學(xué)生的主體作用，讓學(xué)生成為演示實(shí)驗(yàn)的主人，自己操作、思考并記錄，完成具體課堂教學(xué)任務(wù)，培養(yǎng)學(xué)生的物理核心素養(yǎng)。

三、演示實(shí)驗(yàn)材料的創(chuàng)新

材料決定著演示實(shí)驗(yàn)整體的效果，所以在演示實(shí)驗(yàn)開展之前，應(yīng)當(dāng)選擇精度高、質(zhì)量好、操作簡單的具體材料，為演示實(shí)驗(yàn)的開展做好準(zhǔn)備。隨著DIS在高中學(xué)校的推廣與應(yīng)用，演示實(shí)驗(yàn)教學(xué)的開展也得到了推進(jìn)與發(fā)展，演示實(shí)驗(yàn)的空間變得更大，形式也變得更加多樣。教師也要及時(shí)轉(zhuǎn)變自己觀念，讓演示實(shí)驗(yàn)逐漸朝著日?；⒅悄芑姆较?，開發(fā)更多的演示實(shí)驗(yàn)材料。教師在實(shí)際教學(xué)環(huán)節(jié)，可以借助智能手機(jī)的多重功能，實(shí)現(xiàn)力學(xué)、光學(xué)等環(huán)節(jié)的教學(xué)目標(biāo)，通過智能手機(jī)的參與，利用示波器、音頻發(fā)生器、氣壓計(jì)等功能，豐富演示實(shí)驗(yàn)的內(nèi)容和環(huán)節(jié)，學(xué)生也能獲得更加豐富的學(xué)習(xí)感受，積極參與到實(shí)驗(yàn)的具體環(huán)節(jié)當(dāng)中。

四、演示實(shí)驗(yàn)情境的創(chuàng)新

情境是開展演示實(shí)驗(yàn)教學(xué)的基礎(chǔ)，物理問題都是基于一定情境的前提下產(chǎn)生的，在培養(yǎng)學(xué)生物理核心素養(yǎng)的要求下，演示實(shí)驗(yàn)的情境也要進(jìn)行創(chuàng)新，培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)思維與相關(guān)素養(yǎng)。如，“洛倫茲力”的教學(xué)，教師可以將廢舊的電視機(jī)帶到課堂當(dāng)中，把學(xué)生帶入到一個(gè)完全陌生的領(lǐng)域，在新奇的情境當(dāng)中進(jìn)行討論與探究，整合實(shí)驗(yàn)過程中的有效信息，了解偏轉(zhuǎn)電極結(jié)構(gòu)的工作原理等等。通過演示實(shí)驗(yàn)情境的創(chuàng)新，開放學(xué)生的思維，掌握物理知識(shí)的形式，發(fā)展學(xué)生的科學(xué)素養(yǎng)。

五、結(jié)語

演示實(shí)驗(yàn)的創(chuàng)新需要從內(nèi)容、形式、材料、情境四個(gè)方面進(jìn)行，教師及時(shí)轉(zhuǎn)變教育理念和方法，引導(dǎo)學(xué)生參與到演示實(shí)驗(yàn)的創(chuàng)新與操作環(huán)節(jié)，豐富演示實(shí)驗(yàn)的內(nèi)容與形式，增強(qiáng)學(xué)生的演示實(shí)驗(yàn)學(xué)習(xí)體驗(yàn)，才能有效培養(yǎng)學(xué)生的物理核心素養(yǎng)。

參考文獻(xiàn)：

[1]張永杰.基于物理學(xué)科核心素養(yǎng)高中物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)的實(shí)踐研究[D].江蘇師范大學(xué)，2017.

[2]鄭巧燕.基于學(xué)科核心素養(yǎng)的高中物理演示實(shí)驗(yàn)教學(xué)研究[D].四川師范大學(xué)，2018.