基于核心素养的高中物理实验教学策略优化的研究

引言：

物理学作为一门探索自然界规律的学科，其教学方式和手段深刻影响着学生的思维方式与未来发展。然而，在许多高中物理教学中，实验教学往往被忽视或简单化，未能充分发挥其应有的作用。学生对实验的兴趣逐渐减少，教学内容与教学方法的单一化，使得物理实验课堂难以激发学生的创造性思维。在教育的新时代，如何根据学生的核心素养要求优化高中物理实验教学，已成为亟待解决的教育课题。本研究从分析现状出发，着眼于提升物理实验教学的质量，提出了一系列符合核心素养要求的教学策略。

1. 高中物理实验教学的背景现状

高中物理实验教学属于物理学科教学的一部分，实验教学目的就是让学生通过对实际操作探索和理解物理概念、定律。但在很多高中实验教学仍存在教学内容单一，实验形式简单等问题，传统的实验教学侧重于注重实验结果，忽视学生探索和思考，没有充分发挥学生的主观能动性、创新能力 [1]。随着核心素养的提出，对于物理实验教学的探索则由注重知识的传授而向着学生能力的培养方向转变。

2. 高中物理实验教学中的关键问题

2.1 学生对物理实验的兴趣缺乏

物理实验教学本该是学生发散思维探究科学的一个主要环节，但因实验内容乏味，同时又缺少交互性，很多学生对物理实验不感兴趣。物理实验课程中大多数是演示性实验，学生更多的是作为观众来被动参与，没有挑战性的学习模式不但抑制了学生的好奇心，而且还使其对物理学的兴趣也慢慢降低，造成学生缺少了进一步研究的动力[2]。

2.2 实验教学实施中的时间资源限制

在实际高中教学过程中，受到时间、空间等条件限制，许多学校由于课时比较紧张、实验器材不足等原因，对于学生无法给予足够的实验体验。实验时间不够充分，导致学生无法深入认识实验现象及其物理原理，并且无法对实验技能进行有效的培养 [3]。由于教学任务越来越重，使得师生们在有限条件下匆匆了事，难以达到实验教学全面化和深入化。特别是在部分大型的学校中，实验器材的共享以及班级人数增加，导致了实验器材无法让每个学生都接触到。

3. 基于核心素养的物理实验教学策略优化

3.1 优化实验内容、教学方法的路径

基于核心素养的物理实验教学，重视实验内容与方法的优化。优化物理实验内容方面，结合学生的现实生活，结合学生周围的事物对物理学理论应用相关知识进行展示，从而使学生对物理学问题进行有效的理解，以加深物理学科的学习兴趣。在物理实验教学方式上，以学生自主摸索为主，物理教师尽量少讲多引导，使学生在实验过程中发现问题，在解决问题。在物理实验过程中注重学生进行观察与分析能力的培养与提升。在实际教学过程中，实验不是必须获取结果的，应当通过开放型实验来进行实验，鼓励学生提出问题，在做出相关假设后进行实验操作并进行相关实验结论的讨论。教师通过给学生设问，引导学生养成发散性思维的形成，重视培养学生自主分析物理原理结果的能力，不仅要知道问题的答案，还要分析解决问题的方法。这样一来不仅提升了学生的物理实验动手实践能力，更重要的是学生在解答问题的过程中具有成就感，这样就会使其主动探究学习知识的欲望与创造的渴望有所提高。比如在进行“自由落体运动”实验教学中，学生不仅要对物体下落过程不同的高度下，物体的下落时间的测定，还需具备在空气阻力存在的情况下，物体自由下落的运动变化。在此过程中，学生可以运用学过的方法与步骤进行设计相关实验，进行问题假设，对自身做出的实验进行讨论与验证，这样的方式进行探究可以更为清楚地对物体的物理学性质加以了解，不仅起到了提升学生思维能力的目的，同时更将培养了学生科学探究与创新精神的理念深深扎根。

3.2 提升学生物理实验操作能力的策略

培养学生的物理实验动手操作能力不仅是靠操作积累的过程，还需要有效的理论思维训练，要在不同的实验中锻炼学生动手的熟练程度。教师可以布置不同类型的实验，或者是简单的验证性实验，也可以是鼓励学生进行发散思考、思维创新的探索性实验。学生通过在实验中不断的变换类型掌握如何在新环境中进行动手的创新，继而在创新思维引导下的实验操作过程。在此基础上，还应该进行相应的实验预习和事后反思，学生应该在动手操作之前，将该实验的实验原理和主要步骤彻底领会透彻，这样不仅有利于操作的顺畅，更是为了防止因操作方法理解不到位导致的失误。在实际操作之后，教师还需要鼓励学生进行经验总结，不能单单是研究该实验的成败，也要总结实验中出现的所有小问题，应该思考如何改进。通过这样的操作实验训练，培养学生反思型的学习习惯，增强学生的动手实验能力。同时也可以培养学生的实验团队合作精神，让学生能够在实验的小组操作中取长补短、共同提高，增强学生的集体意识和动手实验操作能力。

3.3 增强实验教学中教师角色的有效性

在高中物理实验教学过程中，教师的作用不仅仅是将知识传授给学生，更是学生学习的辅助者与鼓励者。要想更好地促进学生发展，教师在高中物理实验教学中要积极促进自我角色的再升级。要结合高中学生的差异性，在教学设计环节要分别针对高中学生的认知基础与学习需求特点进行不同的教学方案设计，让高中物理实验教学突出学生自身的特性，让教师以学生为发展核心，注意高中物理学生的学习过程，适时为学生提供反馈与纠正。在教学过程中，教师要加强对高中学生在教学中的启发性提问，在高中物理实验教学过程中引导学生在高中物理实验中发现问题，分析思考其发生的原因，通过讨论与交流的方式共同分析解决问题。这样可以让高中学生在物理实验问题分析的过程中提高其批判性思维，也可以使其具备良好的解决问题的意识。教师在高中物理实验教学中要加强自己的操作示范环节。很多时候，教师只需在高中物理学生面前进行一次正确的物理实验操作，就可以使高中学生对高中物理实验的操作步骤和操作技巧有所掌握，防止高中学生在高中物理实验教学过程中出现的诸多错误。教师要时刻与学生进行交流，根据学生的实验过程在教学过程中对学生出现的操作问题进行解答。高中物理教师还要营造宽松与积极的高中物理实验教学氛围，让学生敢去实验，让他们在高中物理实验教学过程中有所尝试，敢于尝试，并让学生在高中物理实验教学过程中缓解自己对错误的恐惧。

结束语：

高中物理实验教学的优化是一种教育变革的体现，更是一个促进学生全面发展的过程。在核心素养的要求下，物理实验的教学不仅仅是为了呈现实验，重现实验现象，而是为了能够激发学生思考，在此基础上培养学生创新意识的过程。通过教学内容和方法的优化提升学生的动手实践能力，突出教师的教学引导工作，会更为有效地提升教学质量，促使学生更进一步的发展与成长。笔者希望在未来能够在更多的学校课堂中见到这一理念在更多学生中的实施，开阔学生的眼界，为学生的发展奠定更加厚实的基础。

参考文献：

[1] 王晓莉 . 基于核心素养的高中物理实验教学改革探索 [J]. 物理教学 ,2020,39(12):33-36.

[2] 刘海峰 . 高中物理实验教学中学生核心素养的培养策略 [J]. 教学与管理 ,2021,(14):56-58.

[3] 张涛, 李建军. 核心素养视角下的高中物理实验教学策略优化研究[J].中学物理教学参考 ,2019,36(03):18-21.