摘 要：学科核心素养的培养至关重要，它不仅是《普通高中物理课程标准（2017年版2020年修订）》背景下的教学任务，还是每位学科教师对学生有责任心的体现。教师有义务努力提高教育教学水平，致力于学生的全面发展和核心素养培养。文章分析了我国高中生物理學科核心素养培养现状及存在的问题，对影响高中生学科素养提升的因素进行研究，并提出提高其学科核心素养等措施，以期促进和完善我国高中物理学科教育教学改革，促进高中生全面发展。

关键词：高中物理;实验教学;学科核心素养

中图分类号：G427                                 文献标识码：A                                       文章编号：2095-9192（2022）12-0004-03

引  言

在对物理创新教育现状进行分析时可以发现，我国对学科核心素养培养方面的研究较少，且缺乏相应理论体系的支撑。在教学过程中，教师应将理论和实践紧密结合，从物理学科核心素养出发，提升学生学习科学知识、技能等方面的能力。在科技迅速发展的今天，学科核心素养已经成为各领域研究与教学关注和探讨的话题。物理是综合性、抽象性很强且难以理解的自然科学[1]。本文从物理学科核心素养培养现状、创新实验设计角度出发，对《普通高中物理课程标准2017年版2020年修订》（以下简称《课程标准》）背景下学生的学科核心素养培养策略进行深入探究。

一、高中物理实验教学现状

（一）实验设备无法满足教学所需

在现阶段的高中物理实验教学中，最突出的问题莫过于实验设备的老化和缺失。这直接导致实验中的可用仪器少，大部分不能使用或者不精确[2]。这种设备的老化及缺失现象导致物理实验无法有效开展，学生对物理知识和理论的理解和吸收效果不佳。物理学科是一门实验性学科，一旦设备层面的基本供给达不到，实验教学的价值和作用就无法体现。

（二）教师实验教学技能无法满足教学所需

物理实验教学的开展对教师提出了与实验相关的能力要求，而现阶段，一些教师仍然无法满足实验教学需求，不具备专业的实验教学技能。教师实验教学的技能水平不仅体现在其知识掌握的程度，还体现在教学模式、教学方法上。

1.过于限制学生的自主发挥

实验教学一般是讲授式教学，包括讲授实验原理、实验过程、实验目的、所用器材详情、实验注意事项，然后由教师进行实验演示，再设置问题情境，实现启发性教学，达到教学目的，这也是传统的物理实验教学模式。学生处于实验教学的被动地位，不符合《课程标准》的要求，且缺乏主观能动性，无法获得全面发展。

2.教学模式不满足《课程标准》要求

很多高中物理教师在进行实验教学时，都采用讲授式教学模式。直接讲授可以让学生接受最终的结论和明确实验过程，投入较少的时间和精力。但是这种教学模式只是教师完成教学任务的途径，严重忽视了学生的主体作用。实验教学的目的不仅是促使学生对理论知识进行理解，还需要培养学生的动手能力，拓展学生的实验思维[3]。

（三）学生物理观念不成熟

受应试教育的影响，目前高中生动手能力普遍较弱，知识基础也相对薄弱，对信息的收集、提取、运用能力也不强。物理知识晦涩难懂，很多学生学习态度不端正，根本原因也是物理实验教学的开展缺乏有效性，学生缺少最重要的实验认知过程。

二、学科核心素养的有效培养意义

基于物理实验教学培养学生学科核心素养，首要体现就是教师教学效率的显著提高。高效的教学，不仅需要教师对学生的创新意识进行培养，还需要教师激发学生的主观能动性，引导式地帮助学生解决学习难题[4]。例如，教师可以采取小组合作学习模式，加强学生之间的交互，实现学科学习氛围的营造;应打破传统教学框架，成为实验课堂的引导者，这不仅能实现课堂的高效开展，还为学生学科核心素养的培养提供了土壤。同时，学科核心素养的培养也为提高物理实验教学质量提供了正向的推动力。

高效课堂的构建，激发了学生学习的源动力和学习热情，真正实现了教学模式的优化。物理作为一门实验性学科，对学生的核心能力要求远大于知识储备。教师应深刻理解其教学意义，实现对学生核心素养的有效培养。物理学科核心素养的培养是一个漫长而复杂的过程，在教学过程中教师应注重学生学习能力、科学思维和创新精神等方面的综合发展。

三、创新开展演示实验，提升物理学科核心素养

物理与其他自然科学有着本质区别，有自身独特之处。物理基础知识较为抽象复杂，且实践性较强。物理创新实验是培养学生自主学习能力及创新思维能力重要且有效的途径之一。教师创新实验设计，可以很好地促进学生物理观念的形成和科学思维的发展，使对学生核心素养的培养在课堂落地生根，在学生的脑海中开花结果。学科核心素养是在学科发展过程中不断形成的新观点，其核心内涵和外延都与课程改革密切相关。物理创新实验具有开放性、趣味性等特点，其教学不应只局限于课堂教学，教师还应积极开展家校联合教学，实现学科教学生活化，积极挖掘生活化教育资源，全面促进学生物理学科核心素养的发展。

（一）创新设计实验，培养创新能力

对物理而言，实验是根本。物理的定义、定律、规律都建立在大量的实验和实践基础上，是人脑对客观事物的认识和理解，其发现过程具有一定的主观能动性。学科核心素养是素质教育中重要的组成部分。培养学生物理实验能力作为《课程标准》背景下高中物理教学改革的目标之一，在培养学生科学探究意识与创新精神方面有着不可替代的作用。

教师应根据物理的特性及教育教学实际，尊重学生的个性化发展需求和主体性，进行趣味性的物理实验教学设计。教师可以通过课前备案、教学计划设计、具体教学情境设计、问题情境的创设及完善教学反馈机制，实现对学生物理实验兴趣的激发，让学生主动学习。如此教师便可以使学生对学科核心素养的内涵、基本构成有清晰的认识，为培养全面发展型人才贡献力量。

物理实验教学不应局限于课堂及教材范围，还要积极拓展生活中的实验教学资源。基于此，教师应积极利用微信、QQ等平台构建家校沟通的桥梁，布置相应的实验任务，由家长辅助和监督学生完成。课内外结合能够激发学生的创新意识，为其学科核心素养的培养提供强劲推动力。

例如，在“重力与重心”一课中，课堂上，教师可以通过对实验教学进行创新设计，自制教具及利用实验器材的辅助，引导学生深刻理解重力的相关知识。教师还可以鼓励学生进行课外自主实验探究，开展基于控制变量法制作重力演示器的活动，由家长辅助监督，并在班级设立展示墙，评比最优者，激发学生的创新能力、动手能力及学习内驱力。有的学生利用常见的胡萝卜和塑料瓶盖开展相关实验，在瓶盖上插一根一端插着半根胡萝卜的竹签，当胡萝卜下移到瓶口这端，则整体稳定，反之，离瓶口越远，越不稳定。由此就可以得出当支持面固定，则物体稳定度和重心的高度成反比的结论。当更换更大的瓶盖或支持面，学生得出结论：在重心高度保持不变的情况下，支持面和物体稳定性成正比。如此学生再展开对自身走路重心变化的拓展分析，便可得出图1结论。

（二）课内外结合，培养科学思维能力

科学思维在物理学中的定义是基于物理学的视角，对客观物质的本质及其属性、内在规律、相关关系的认知模式。而这种科学思维模式的培养也是物理实验教学的目标之一。在以往的传统实验教学模式中，学生没有经历实验过程，缺少学习体验，导致实验教学的目标也无法有效实现。现阶段的教师应积极开展教学改革，鼓励学生进行多角度和多样化的实验实践，通过实验的优化来实现科学思维能力的提升。

例如，在自由落体运动一课中，学生以小组为单位进行优化实验方案的讨论，每个小组选取一人上台讲解小组优化方案的细节和缘由，由教师进行客观评价。一个小组利用生活中常见的物理现象来发现和探索物体自由落体运动规律，实验如圖2所示。

学生利用生活中的木板、小球搭设道具，通过观察不同角度下不同质量或相同质量小球的运动规律来推导物理原理。在这一过程中，学生实践能力、探索能力和科学思维得到不断发展。最后，教师评比最优秀方案，并进行相关实验展示。通过实验教学的直观性展示，学生对该实验教学的知识吸收度提高，科学思维也得以培养。在进行实验教学动手操作前，教师可以给予学生一定时间思考实验的优化方案，让学生进行小组讨论，探究出一套可行性方案。然后，教师进行可行性评价，并给出改进意见，让学生进行优化后的实验实践。这样可以培养学生的求异性思维，让学生大胆假设、小心求证，注重对实验的比较和分析，进而实现对学生核心素养的培养。

（三）创新实验设计，根植物理观念

物理实验课程的开展，重要的是培养学生知识感悟能力、探索能力及动手能力等学科核心素养所体现的能力，而绝不仅仅是知识理解和内化。教师应深刻理解《课程标准》的要求，积极开展实验课程教学改革，尊重学生的主体地位，基于对学生物理学科核心素养的培养去开展高中物理实验课程，使学生获得全面发展。而在相应的教学实践中，根植物理观念可以为学生学科核心素养的培养打下基础。

例如，教师在讲授完“力的合成”一课后，可以布置实验任务，让学生利用课余时间构建实验过程，自制实验用具，挖掘生活资源，引导学生将家中常见的物体受力情况做出图示，并分析物体的受力情况。例如，有学生分析了吊灯受到重力和向上的拉力等。学生可以观察生活中物体运动的受力情况，并展开分析，熟练掌握课程知识。

这种思维的发散与问题的深入挖掘能让学生感受到物理实验教学的魅力。学生在课堂上展示实验过程，是动手能力、实践能力、探索能力、知识运用能力的体现。教师可以在展示之后鼓励学生质疑，并积极反馈与评价，推动实验教学的正向发展，使学生的物理学习能力得到增强，实现对学生学科核心素养的有效培养[5]。

结  语

综上所述，开展物理实验教学能够有效提升学生的创新能力和学科核心素养。本文通过对相关资料和数据的分析，对高中物理创新实验的教学现状进行简要阐述，并在此基础上，提出在物理教学中，培养学生核心素养的现实意义。教师应牢记物理学科核心素养的培养目标，关注学生在学习过程中所要掌握的基本技能、科学精神及方法。

[参考文献]

杨明亭.立足高中物理实验教学探究提升学科核心素养[J].高考，2019（24）：65.

周鹏飞.加强高中物理核心实验教学提高学科核心素养[J].山海经（教育前沿），2019（04）：87.

柯秋玲.如何在高中物理实验中提升学生核心素养[J].数理化学习（教研版），2018（01）：49-50.

孙子彪.高中物理教学核心素养：演示实验创新[J].学周刊，2018（15）：108-109.

王雷.创新开展演示实验，提升物理学科素养[J].学子（理论版），2017（20）：4.

基金项目：本文系晋江市2021年度课题“基于物理学科核心素养的实验教学创新设计研究”（课题编号：JG1451-052）的阶段性研究成果。

作者简介：潘祖芳（1974.5-），女，湖北松滋人，任教于福建省晋江市第二中学，一级教师，本科学历。