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核心素养导向下的高中物理实验教学探究

——以“超重、失重”为例

摘要：高中物理实验的教学过程中以培养学生核心素养为重点，营造课堂氛围，激发学生的兴趣，并引导学生观察物理实验现象，提出问题，针对理论知识引导学生设计探究性实验，并根据现象总结归纳物理规律。教师要善于引导学生学以致用，树立科学的探索态度,通过设计实验和完成实验提高动脑和动手的能力，并让学生通过动手实践提高自身的综合素质。

关键词：高中物理；核心素养；实验教学

在初中物理教学过程中，通过培养学生观察物理现象、总结物理过程的能力，以此培养学生的科学态度，掌握科学的方式方法，让学生将实验与实践做到有机的融合，通过生活学习物理知识，并将物理知识用到实际生活中。以下就以“超重、失重”为例设计教学环节。

1.营造氛围，激发兴趣

“兴趣是最好的老师”。传统的方式往往使得学生产生被动学习的心理状态，而核心素养视角下的物理课堂更加注重的是学生的自学能力，学生可以通过视频进行预习，带着疑问进行物理知识的学习，能够较大程度的提高学生的学习效率，并且不断的培养提高学生对物理学习的兴趣，最终养成良好的学习习惯，促进自身的更好发展。营造合适的教学分文能够极大的吸引学生的注意力，提高学生对物理的兴趣，加大学生对物理知识的探索欲望，促进学生更好的进行学习。

案例一：将装有颜色水的瓶子放置在某一高处，瓶子底部开口并用胶布封严不让有色水流出，让一位学生站在瓶子底下，教师让学生想象：如果将胶布撕开后，水瓶下落过程中水流会不会流到志愿者的身上？学生得到的结论是装有水的水瓶在自由落体过程中水流不会溅到学生身上。

这个案例就为教师创设物理情境，让生活中常见的现象引入物理教学中，不仅培养学生的观察能力，还为物理课堂教学埋下伏笔。

2.观察现象，提出问题

物理现象不仅仅只存在课堂教学过程中，在生活中也显而易见。物理老师在进行“超重和失重”课程授课之前布置学生拍摄电梯里的超重和失重视频，并将其作为课堂讲解素材。通过该环节的设置有助于培养学生精益求精、务实的科学态度，并追求科学、设身处地体验科学的精神。

案例二：将电子称置于电梯中，在电梯上升和下降过程中拍摄电子称的示数变化。在课堂上播放提前让学生准备好的视频素材。

提出问题：电子称在上升过程中的示数是什么力？失重或超重是指什么？失重或超重时重力有什么变化?

学生通过老师设置的一连串问题进行思考，并运用学到的物理知识分析观察到的现象，帮助学生理解物体在超重、失重时重力大小不变的理论。

3.设计实验，自主探究

在新课标的教学校准下，要求学生应具备表达自己观点的思维及探究能力。教师在课堂上同时向全体学生传授物理知识，但是由于每个学生的理解能力不同得到的观点也不同，对于同一个物理现象，有可能得到多个结论的情况出现，因此学生应该坚持自己的结论还是接受别的观点？这也是学生感到困惑之处。这时就要求学生在面对其他人与自己观点不同，或者在面对同一物理现象其他人还没有表述观点而自己已经有想法时，学生应具备探究物理真相的不放弃精神。为了培养学生的探究精神，在教学活动中可以采用分组讨论的方式进行物理习题相关教学内容，并以归纳总结的方式锻炼学生的探究能力。

案例三：物理教师设置逻辑递进关系的题目，引导学生对力学中超重失重的产生条件进行思考，并让学生分组讨论进行验证。

题目1：超重和失重的产生与物体的运动方向有关吗?

验证实验：将开口的水瓶进行演示，无论是竖直向上抛还是垂直向下抛，水瓶都出现了失重现象。

得到结论：超重和失重的产生与运动方向无关。

题目2：与物体运动速度有关吗？

验证实验：设置小车在水平方向上做匀速直线运动，小车并不产生超重、失重现象。

得到结论：匀速时，超重和失重的产生与速度无关。

题目3：与物体运动加速度大小有何关系？

验证实验：再用DIS力传感器测试不同加速度大小下的超重现象的拉力大小。

得出结论：加速度的大小影响失重的程度。

4.理论探究，体会原理

物理教师通过设置逻辑递进的题目来帮助学生加深理解超重失重的本质。并以此培养学生通过观察现象、提出问题并总结物理规律的能力，同时帮助学生善于利用牛顿运动定律解决实际生活中遇到的问题，培养学生尝试用科学探究的方法研究物理问题的物理素养。

案例四：设置问题让学生根据上文观察的现象进行判断。

题目1:“物体A向上时就是超重，物体A向下时就是失重”这个说法是否正确；

题目2：结合牛顿第二定律和牛顿第三定律分析物体在做向上匀加速运动时的拉力情况；

题目3：如果物体做自由落体运动，那么它的拉力是多少？学会利用牛顿第二运动定律分析物理现象的本质，得出物理结论。

5.总结

在物理课堂进行过程中，在初中物理教学过程中，以建构物理概念作为培养学生的学习能力的平台，利用建构物理概念过程中的自主思考能力来培养学生的逻辑思维习惯，有效促进学生通过观察物