創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì),培養(yǎng)高中生的物理核心素養(yǎng)

1、創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì),培養(yǎng)高中生的物理核心素養(yǎng)【摘 要】在展開高中物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)時(shí)，為了培養(yǎng)高中生的物理核心素養(yǎng)，就應(yīng)對(duì)實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)進(jìn)行創(chuàng)新，這樣才能夠激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)的興趣，調(diào)動(dòng)其參與的熱情?；诖耍疚膶?duì)此進(jìn)行了相關(guān)探討，希望能夠?yàn)橄嚓P(guān)的研究者提供一定的參考依據(jù)?！娟P(guān)鍵詞】實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)；高中生；物理核心素養(yǎng) 核心素養(yǎng)并非先天遺傳，而是通過后天的教學(xué)獲得，為了促進(jìn)學(xué)生全方位的發(fā)展，教師應(yīng)注重學(xué)生物理核心素養(yǎng)的培養(yǎng)，只有這樣才能為學(xué)生今后的發(fā)展打下堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。1、 高中實(shí)驗(yàn)教學(xué)存在的問題（1） 缺乏對(duì)科學(xué)知識(shí)的興趣 當(dāng)前，很多學(xué)生都認(rèn)為實(shí)驗(yàn)理論知識(shí)極其乏味和單調(diào)1，因此無法產(chǎn)生物理實(shí)驗(yàn)的興趣，在課堂上不僅沒有配合教

2、師的教學(xué)，而且還會(huì)干擾課堂的秩序2。（2） 沒有掌握科學(xué)知識(shí)教材上的科學(xué)信息和科學(xué)應(yīng)用知識(shí)以及理論知識(shí)具有的應(yīng)用性以及綜合性極強(qiáng)，但是當(dāng)前很多教師在實(shí)施物理教學(xué)時(shí)3，僅注重灌輸理論知識(shí)，并讓學(xué)生背和記，而沒有注重實(shí)踐，這對(duì)學(xué)生實(shí)踐能力的培養(yǎng)極其不利。此外，雖然很多學(xué)生掌握了非常多的考試知識(shí)以及課本知識(shí)，但是并沒有了解現(xiàn)代的高科技知識(shí)和科學(xué)知識(shí)，更無法聯(lián)系生活實(shí)際以及所學(xué)的知識(shí)4。（3） 學(xué)生沒有一定的科學(xué)思維目前，許多學(xué)校的實(shí)驗(yàn)資源較為欠缺5，而且學(xué)校管理者和領(lǐng)導(dǎo)并不重視實(shí)驗(yàn)教學(xué)以及實(shí)驗(yàn)課程，所以未給學(xué)生提供足夠的條件進(jìn)行相關(guān)的物理實(shí)驗(yàn)。此外，受到應(yīng)試教育的影響6，很多教師還持有傳統(tǒng)的教學(xué)觀念

3、，只重視學(xué)生對(duì)理論知識(shí)的掌握，而沒有對(duì)學(xué)生的實(shí)驗(yàn)探究能力以及科學(xué)思維進(jìn)行培養(yǎng)7，無法真正的拓展學(xué)生的物理思維。2、 實(shí)驗(yàn)的創(chuàng)新設(shè)計(jì)需遵循原則（1） 簡(jiǎn)易原則 在實(shí)驗(yàn)教學(xué)中，教師要采用簡(jiǎn)單的實(shí)驗(yàn)器材，要確保簡(jiǎn)潔的實(shí)驗(yàn)過程，只有以簡(jiǎn)單性為原則，才可將重點(diǎn)凸顯出來，才能夠使學(xué)生在觀察實(shí)驗(yàn)過程、分析實(shí)驗(yàn)結(jié)果時(shí)集中注意力，從而助于教師高效地完成教學(xué)目標(biāo)。（2） 直觀原則 讓學(xué)生從感性上，認(rèn)識(shí)實(shí)驗(yàn)規(guī)律以及實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象是實(shí)驗(yàn)教學(xué)最重要的目的，所以在進(jìn)行實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)的過程中，要將足夠的物理知識(shí)準(zhǔn)備做好，對(duì)實(shí)驗(yàn)過程進(jìn)行優(yōu)化，對(duì)實(shí)驗(yàn)方法進(jìn)行改進(jìn)，確保實(shí)驗(yàn)具備更好的直觀性。（3） 創(chuàng)造性原則。 在設(shè)計(jì)創(chuàng)新性實(shí)驗(yàn)的過程中，教

4、師可讓學(xué)生自主、自行地對(duì)實(shí)驗(yàn)進(jìn)行設(shè)計(jì)和創(chuàng)新，這樣可對(duì)學(xué)生的發(fā)散性思維以及創(chuàng)造力進(jìn)行培養(yǎng)。在設(shè)計(jì)時(shí)，會(huì)激發(fā)學(xué)生的思考和探索興趣，而這無疑對(duì)其深入、系統(tǒng)的學(xué)習(xí)極為有利，可讓其掌握更多的物理知識(shí)。三、創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì),培養(yǎng)高中生的物理核心素養(yǎng)（1） 對(duì)實(shí)驗(yàn)器材進(jìn)行開發(fā)在開展物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)的過程中，為了讓學(xué)生深刻地對(duì)物理概念進(jìn)行理解，讓學(xué)生將基本的物質(zhì)運(yùn)動(dòng)知識(shí)掌握，教師可嘗試設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)器材，創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)內(nèi)容。比方說在教學(xué)靜電現(xiàn)象及其應(yīng)用的相關(guān)教學(xué)內(nèi)容時(shí)，教師可讓嘗試設(shè)計(jì)靜電除塵器，這樣可讓學(xué)生動(dòng)態(tài)化地對(duì)靜電除塵過程進(jìn)行觀察，了解靜電除塵原理。在實(shí)際制作時(shí)，教師可按照以下步驟進(jìn)行制作：第一，將一顆螺絲安放于塑料瓶底

5、部，當(dāng)作負(fù)極，而后從筆芯穿過銅絲，在瓶蓋上固定筆芯，當(dāng)作正極。第二，在塑料瓶?jī)?nèi)平放小沙桶，將瓶蓋蓋好，并在支架上固定塑料瓶，應(yīng)用導(dǎo)線連接起電機(jī)兩極以及塑料瓶?jī)蓸O。制作完之后，在電場(chǎng)力作用之下，電子移動(dòng)于瓶?jī)?nèi)正極，當(dāng)碰上煙塵之后便會(huì)帶負(fù)電，而在電場(chǎng)力作用之下，可讓負(fù)電煙塵往正極移動(dòng)，并在正極板上被吸附，這樣就可保障除塵的效果。在設(shè)計(jì)時(shí)，需要做到以下幾點(diǎn)：首先，要懸空起電機(jī)以及除塵裝置的連接導(dǎo)線，防止接觸于其他物體使電壓降低。其次，在操作構(gòu)成中不應(yīng)對(duì)任何的帶電部件進(jìn)行觸碰，防止觸電。從最終的演示效果來看，有著非常顯著的演示效果，這樣可有效地激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，讓學(xué)生掌握更多的靜電知識(shí)。（2） 探究

6、實(shí)驗(yàn)的展開，可對(duì)學(xué)生的實(shí)驗(yàn)探究能力以及科學(xué)思維進(jìn)行培養(yǎng)在實(shí)施物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)時(shí)，為了培養(yǎng)學(xué)生的探究能力和動(dòng)手實(shí)踐能力，教師應(yīng)給學(xué)生提供機(jī)會(huì)讓其展開探究實(shí)驗(yàn)。比方說，在教學(xué)靜摩擦力的相關(guān)教學(xué)內(nèi)容時(shí)，教師可給讓以組為單位展開相關(guān)實(shí)驗(yàn)的探究。首先，教師應(yīng)讓學(xué)生在一端水平放置和固定彈簧秤，另外一端同放置于長(zhǎng)玻璃板上的木塊連接，并緩慢轉(zhuǎn)動(dòng)手輪勻速拉動(dòng)帶有滾輪的長(zhǎng)玻璃板。從結(jié)果來看，彈簧秤拉力示數(shù)慢慢變大，這代表木塊需要承受極大的靜摩擦力。當(dāng)長(zhǎng)玻璃板同木塊進(jìn)行相對(duì)滑動(dòng)時(shí)，彈簧秤示數(shù)慢慢變小，這代表木塊在滑動(dòng)時(shí)其所承受的靜摩擦力比滑動(dòng)摩擦力大，從這可知，隨著外力發(fā)生變化，靜摩擦力也會(huì)發(fā)生相應(yīng)的變化，而且最大的靜

7、摩擦力要稍稍比滑動(dòng)摩擦力大，所以教師可讓學(xué)生借助控制變量法可對(duì)物理量給靜摩擦力造成的影響進(jìn)行相關(guān)的研究。第一，使接觸面粗糙的程度改變，把一面的木塊貼布接觸長(zhǎng)玻璃板，重復(fù)地進(jìn)行以上實(shí)驗(yàn)，在彈簧秤上，學(xué)生看到靜摩擦力慢慢增加，而且改變了最大的靜摩擦力，這代表接觸面粗糙的程度會(huì)在一定程度上影響到最大的靜摩擦力。第二，使木塊接觸面積改變。豎放木塊，重復(fù)性地進(jìn)行以上實(shí)驗(yàn)，在彈簧秤上，學(xué)生看到靜摩擦力慢慢增加，但是并未改變最大的靜摩擦力，這代表接觸面積并不會(huì)影響到靜摩擦力。第三，使木塊質(zhì)量改變，將砝碼增加到木塊上，重復(fù)地進(jìn)行以上實(shí)驗(yàn)，學(xué)生從彈簧秤上看到，靜摩擦力慢慢增加，而且隨質(zhì)量增大，最大靜摩擦力慢慢增

8、加。這代表，隨著兩物體間壓力增大，最大靜摩擦力會(huì)慢慢增大。通過這樣的方式，能夠使學(xué)生的探究欲望得以激發(fā)，能夠強(qiáng)化學(xué)生的責(zé)任感，可形象化抽象的問題，保障實(shí)驗(yàn)的效果。（3） 創(chuàng)造性實(shí)驗(yàn) 為了能夠?qū)W(xué)生信息提取能力和推理能力、探究能力和批判性思維進(jìn)行培養(yǎng)，教師應(yīng)讓學(xué)生展開創(chuàng)造性實(shí)驗(yàn)，比方說在教學(xué)感性電流的相關(guān)教學(xué)內(nèi)容時(shí)，教師可讓學(xué)生以小組為單位展開以下的創(chuàng)造性實(shí)驗(yàn)：第一，對(duì)蹄形磁鐵磁場(chǎng)進(jìn)行利用，展開產(chǎn)生感應(yīng)電流的實(shí)驗(yàn)。第二，對(duì)通電螺線管磁場(chǎng)進(jìn)行利用，展開產(chǎn)生感應(yīng)電流的實(shí)驗(yàn)。最后，對(duì)條形磁鐵磁場(chǎng)進(jìn)行利用，展開產(chǎn)生感應(yīng)電流的實(shí)驗(yàn)。在實(shí)驗(yàn)的過程中，教師需進(jìn)行適當(dāng)?shù)闹笇?dǎo)，但不可過多的干預(yù)，而后讓學(xué)生交流和探

9、討得出的結(jié)論。通過這樣的方式，可對(duì)學(xué)生的創(chuàng)造潛能進(jìn)行挖掘，對(duì)學(xué)生的核心素養(yǎng)進(jìn)行培養(yǎng)。結(jié)束語 總而言之，要想培養(yǎng)學(xué)生的物理核心素養(yǎng)，可通過多種方式來達(dá)到目的，包括實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)的創(chuàng)新和習(xí)題設(shè)計(jì)的創(chuàng)新以及課堂教學(xué)的創(chuàng)新，而為了保障更好的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)效果，教師應(yīng)多多給學(xué)生提供機(jī)會(huì)，讓學(xué)生自主探索和研究，這樣才能有效地培養(yǎng)學(xué)生的實(shí)踐能力和動(dòng)手能力?！緟⒖嘉墨I(xiàn)】1袁令民,廖伯琴,李富強(qiáng)等.高中物理教師使用新課程教科書情況調(diào)查及影響因素探析J.教育學(xué)報(bào),2013,9(2):76-81,95.2王婭楠,黃致新,李成豐等.中日高中物理教材中實(shí)驗(yàn)內(nèi)容的比較分析及其啟示J.物理教師,2017,38(2):77-81.3姚麗鵬,劉爍.高中物理教科書中實(shí)驗(yàn)探究水平的研究J.首都師范大學(xué)學(xué)報(bào)（自然科學(xué)版）,2016,37(3):29-35.4常曉慧,侯恕,陳榮環(huán)等.中美兩套高中物理教材中“物理工具”內(nèi)容的比較研究J.物理教師,2016,37(11):73-75.5徐衛(wèi)華.高中物理“次要知識(shí)”的延展式教學(xué)設(shè)計(jì)策略-以“力學(xué)單位制”教學(xué)為例J.物理教