王晓慧1 王锐2
1.天津市滨海新区田家炳中学
2.天津市滨海新区大港第八中学
【摘要】物理学是自然科学领域的一门基础学科，基于观察和实验，通过科学的推理和论证，形成了系统的研究方法和理论体系。高中物理课程是高中的一门基础课程，旨在完成立德树人的任务，提升学生的学科核心素养，为了学生的终身发展奠定基础。过去的实验“看黑板”，如今的实验“看录像”、“看投影”。这种教学对于学生而言也就是看看热闹，他们对于知识的理解并不深刻。基于此，在结合本校学生的实际情况下，对教材中的实验进行优化，并在教学中尝试实施，达到了一定的效果。
【关键词】 实验观察；优化实验；核心素养
物理学是自然科学领域的一门基础学科，基于观察和实验，通过科学的推理和论证，形成了系统的研究方法和理论体系。从古至今，物理学一直引领人类探究自然的奥秘。从经典物理学到相对论，到量子论，无一不影响着人类生活的方方面面，对人类的进步做出了很大的贡献。
高中物理课程是高中的一门基础课程，旨在完成立德树人的任务，提升学生的学科核心素养，为了学生的终身发展奠定基础。新课标指出，物理学科的核心素养包含物理观念，科学思维，科学探究和科学态度与责任四个方面。爱因斯坦说：“培养学生实事求是的科学态度及创新精神的重要途径之一便是物理实验。”从物理学产生和发展的过程看，实验是研究问题最基本的手段，同时又是提升学生学科核心素养的非常有效的途径之一。实验为其提供了最佳环境，使学生亲身感受到物理实验的实用价值,强烈激发了学生的创造动机。
过去的实验“看黑板”，如今的实验“看录像”、“看投影”。这种教学对于学生而言也就是看看热闹，他们对于知识的理解并不深刻。基于此，在结合本校学生的实际情况下，对教材中的实验进行优化，并在教学中尝试实施，达到了一定的效果。
一、自制实验教具激发兴趣
孔老夫子曾曰：“知之者不如好之者，好之者不如乐之者。”这就告诉我们如果学生对所学的知识感兴趣，就会变被动为主动，既能提高学习效率，有能加深对知识的理解。高中物理课堂尤其如此。因此我在讲授《闭合电路欧姆定律》部分内容时，自主设计了实验教具，在课前进行演示，收到了良好的效果。我设计的实验教具为《自制光控报警电路》。使用的器材有干电池，电池盒，导线，光敏电阻，蜂鸣器，小灯泡。
光敏电阻的特性是光照越强电阻的阻值越小。于是课前我使用手机的手电筒功能作为光源照射光敏电阻，这时光敏电阻阻值减小，蜂鸣器和小灯泡两端的电压就会增大，从而使蜂鸣器发出声音，小灯泡由暗变亮，从而达到报警的目的。
学生在听觉和视觉的双重刺激下，不仅对本节课要学习的知识产生了浓厚的兴趣，从而对实验现象的原因产生疑问，在一个快乐的情景中学习，对于获得的知识印象更深刻。
高中的物理课程与生产生活紧密相关，本实验教具中使用的就是常见的一种传感器。常见的有声传感器，光传感器等等，它们在生活中有很多的应用，于是就为学生开展自主课题研究打开了一扇门。
二、优化教材实验渗透素养
素养是人在真实情景中做出某种“行为”的能力。物理学科核心素养就是学生通过学习物理知识而应达到必备品格，关键能力和正确价值观念。通俗的讲就是学生在学习物理之后，能够应用物理的研究方法和科学思维去解决学习和生活中遇到的问题，从而促进其终身发展。
物理教学大纲明确规定了把培养学生的实验技能作为物理教学的目的之一，力求通过实验来加强物理的教学，培养学生的观察能力、操作能力以及分析能力。基于此，在教学过程中，我将教材中的演示实验改为分组实验，并对实验器材进行了优化。将传统的电压表和电流表改为使用电压传感器和电流传感器来完成实验。
传感器的优点是可以实时的记录实验数据，数据满足的关系可以在电脑上直接呈现，实验的结果处理准确。
学生在完成了探究定值电阻的伏安特性曲线之后，再对小灯泡进行其伏安特性曲线的探究就自然轻松，水到渠成了。只需要更换研究对象即可，即将上述实验中的定值电阻更换为小灯泡进行实验探究。学生分组设计的电路图和实验结果如图（1）（2）所示。
图（1） 图（2）
由学生自己去探究，自己通过实验得到结论。实验让学生做，思路让学生想，疑难让学生议，错误让学生析，使学生的个性能得到充分的体现和发挥，让学生在一种创造的氛围中求知，求学，求进取，求创造。学生实验即是提供了亲自动手的机会，又调动了获得知识的积极性、主动性，还能让学生在动手操作过程中总结出事物发展的新规律，提升了物理学科科学探究和科学思维的核心素养。
三、创新教材实验突破难点
教材中《欧姆定律》一节对于欧姆定律的适用范围是这样解释的：实验表明，除金属导体外，欧姆定律对电解质溶液也适用，但对气态导体（如如光灯管，霓虹灯管中的气体）和半导体并不适用。欧姆定律的适用范围是本节课的难点，以往的教学中教师只是单纯的告诉学生欧姆定律适用于金属导体和电解质溶液，学生也只是被动的接受。我对于这个知识点的处理采用的是通过实验去验证，欧姆定律本身就是一个实验定律，我们同样采用实验的方法来验证其对于电解质溶液和半导体二极管是否适用。只要绘制出电解质溶液和二极管的伏安特性曲线，即找到它们的电流和电压是否满足成正比的关系，即可判断出它们是否符合欧姆定律。通过探究可以看出半导体二极管确实不满足欧姆定律，而饱和的电解质溶液是满足欧姆定律的。但对于气体的伏安特性曲线的研究由于研究的复杂程度及实验器材的限制，没有对其进行深入研究。对于欧姆定律使用范围这一难点就这样轻易突破了，学生不但对物理的知识理解的更深刻，而且还提高了实验探究的能力和科学探究的核心素养。
苏霍姆林斯基说：要让大纲和教材成为你最基本的知识、应使教科书成为你科学知识海洋中的一滴水。在教学活动中，教师有效的使用教材，不是为使用教材而使用教材，而是以教材为载体，把教材作为引导学生思维，提高学生学科核心素养的素材。作为教师的我们，应该时时刻刻保持着对教材的尊重，并结合自身学校及学生的特点对教材中的实验内容做合理有效的优化，将抽象知识具体化，将静态知识动态化，合理利用教学素材，选择最优化的教学方法，而达到更好的教学目的，取得更优的教学效果。