| 标题 | 利用物理实验设计培养学生的核心素养 |
| 范文 | 尹强 摘? ?要：随着课程改革的不断深入，对学生学科核心素养的培养，受到前所未有的重视。在物理学科教学中如何有效利用物理实验的教学，鼓励学生开展设计性实验，对培养学生的物理核心素养有着非常大的帮助，具有其他物理教学方式方法不可替代的作用。 关键词：实验设计;核心素养;实验设计的原则和途径 中图分类号：G633.7 文献标识码：A ? ? 文章编号：1003-6148（2019）7-0059-2 在2014年，教育部印发了《关于全面深化课程改革落实立德树人根本任务的意见》，在文件中明确指出，要研究每个学段学生的核心素养系统。2016年9月，“中国学生发展核心素养”正式发布。学生核心素养是指“学生应具备的，能够适应终身发展和社会发展需要的必备品格和关键能力”。 学生的核心素养关系着学生的终身发展，也关系着祖国和整个民族的将来。在物理教学实践中，特别是物理实验教学中，让学生不仅能弄懂课本中的实验，会做课本中要求的学生分组实验，还要有意识地引导学生自主设计物理实验，倡导学生自己动手、动脑设计物理实验解决一些生活中的实际问题，这将大大推动学生核心素养的提高[1]。 物理实验设计是运用已掌握的理论知识、实验方法和手段等，来设计一个崭新的解决问题的方案。所以物理实验设计，对学生来说是对相关物理知识的掌握情况、实验原理的理解程度的一个集中检验，对学生选择相应器材的能力，综合分析实验方案的制定与优化的能力，以及同学间的合作与配合，团队精神的培养与构建的能力，都是极大的考验。同时，还可能需要查阅大量的文献资料，对学生的研究能力的培养也大有帮助[2]。 1? ? 物理实验设计的一般程序 第一是提出要解决什么问题;第二是梳理要解决这个问题的物理思路;第三是根据物理思路建构完成这个实验的有关情境;第四是进一步优化完成这个实验的原理和文案;第五是审定解决这个物理问题的程序，并着手进行实验;第六是处理实验数据，进行误差分析，得出科学的结论。 设计物理实验，学生需根据要解决的现实问题，自行设计实验的相关方案，自行选择相关的器材，自行设计实验的步骤，确定数据处理的方法，得出被测定量的表达式或测量值，并分析误差。在这个过程中，学生通过优选实验的原理和方案，加深对物理概念、物理规律和物理现象的深层次理解，促进了学生建构完整的物理知识系统，加深了对物理实验仪器工作原理的认识;有利于学生在不同的物理情境下，灵活运用所学实验技能和相关物理知识解决相关问题。 2? ? 物理实验设计的一般原则 1.安全性：安全性是设计实验的前提。实验设计及实施要求必须是安全可靠的，确保不会对人造成伤害，不会对仪器及器材造成损害。 2.科学性：科学性是设计实验的核心。实验设计所用的实验原理与对应学科的基本规律必须是相一致的，优选误差尽可能小的方案，保证实验误差在允许的范围之内。 3.简易性：实验设计的简易性是实验设计的关键。实验要便于操作，有利于采集数据和数据处理。 4.低成本：实验设计所选实验材料和器材在生活中应该是物美价廉的，在完成实验目的的情况下，注意节约費用和能源。 3? ? 引导学生进行设计性实验的一般方法 1.利用不同的原理设计实验 在达到相同实验目的的情况下，选择不同的实验原理，设计不同的实验程序、实验方法和实验器材，从而达到培养物理学科素养的目的。 2.利用不同的方法处理数据 为达到培养学生的目的，可以选择不同的采集实验数据的方法和角度，在数据处理中，运用列表法、图像法、公式法、解析法等，使数据的处理变难为易、化繁为简、利用数据处理提高学生的物理学科素养。 3.以解决实际问题为目的的实验设计 在生活和生产中存在的有些实际问题，课本中不一定出现，利用这种以解决实际问题为目的来设计实验方案，学生可以非常好地真切体会到物理实验的意义，由学习者和知识的接受者，转变为创造者、设计者、发明者，从而体验到物理的乐趣和意义。 4.利用跨学科知识进行实验设计 随着新课改的不断深入，跨学科之间知识的交叉和渗透正逐渐得到老师们的重视，当学生遇到某些综合问题涉及到跨学科知识时，教师有意识地引导学生进行跨学科实验的综合设计，可促进学生掌握各门学科中的共性与差异，理解各个学科之间的联系点，提高学生运用各个学科知识的综合能力[3]。 总之，引导学生开展设计性实验，可促使学生巩固学科知识，搭建学科知识框架，促进跨学科知识的融会贯通，培养解决实验问题的能力，养成求真务实的学科研究习惯，学习探究的一般方法和原则。这些都是学生适应社会发展和终身发展必备的品格和能力。 参考文献： [1]王标艺.基于“学科核心素养”的高中物理教学思考[J].科学咨询，2019（1）：17. [2]韩延岳.核心素养背景下高中物理教学优化策略[J].湖南中学物理，2019（1）：57-58. [3]周昌鲜.开展物理实验设计培养学生创新能力[J]. 物理通报，2003（2）：29-30. （栏目编辑? ? 罗琬华） |
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