【摘要】本文探討基于核心素養(yǎng)的高中物理學(xué)生分組實驗教學(xué)，通過實施分組實驗教學(xué)，能夠培養(yǎng)學(xué)生實踐能力、合作精神以及科學(xué)思維.著重討論實施分組實驗教學(xué)的必要性和優(yōu)勢，并提出一些實踐經(jīng)驗和方法.研究結(jié)果表明，分組實驗教學(xué)能夠有效激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和主動性，提高學(xué)生的學(xué)習(xí)效果和科學(xué)素養(yǎng)，凸顯現(xiàn)代化的物理教學(xué)思路.

【關(guān)鍵詞】核心素養(yǎng)；高中物理；分組實驗

物理學(xué)這門重要的自然科學(xué)，對于高中學(xué)生學(xué)習(xí)和成長至關(guān)重要.但傳統(tǒng)的課堂教學(xué)模式一般過于注重理論知識的灌輸，缺乏實踐和探究的環(huán)節(jié)，使得學(xué)生很難真正理解和應(yīng)用所學(xué)的知識.為了改變這種現(xiàn)狀，近年來教育界逐漸興起了基于核心素養(yǎng)的分組實驗教學(xué)新模式.

1 基于核心素養(yǎng)的高中物理學(xué)生分組實驗教學(xué)的特征

高中物理學(xué)習(xí)中實驗教學(xué)是課堂教學(xué)中被廣泛應(yīng)用的一種重要教學(xué)手段.而基于核心素養(yǎng)的高中物理學(xué)生分組實驗教學(xué)，作為一種獨特的教學(xué)模式，具有其獨到之處[1].

首先，核心素養(yǎng)下的高中物理學(xué)生分組實驗教學(xué)注重培養(yǎng)學(xué)生的合作能力，在這種教學(xué)模式中，學(xué)生不再是孤立地進行實驗，而是分在一個小組中，通過合作來完成實驗任務(wù).每個小組成員的角色和任務(wù)不同，需要彼此合作.這種合作模式可以培養(yǎng)學(xué)生的團隊合作精神，加強學(xué)生之間的溝通和協(xié)調(diào)能力，使學(xué)生能夠更好地和他人合作，并在實驗中取得了比較理想的成績.

其次，基于核心素養(yǎng)的高中物理學(xué)生分組實驗教學(xué)，注重學(xué)生的自主學(xué)習(xí)，在傳統(tǒng)的實驗教學(xué)中，學(xué)生往往被動地接受教師的指導(dǎo)和安排.在這種教學(xué)模式下，學(xué)生將更加主動地參與，并通過小組合作的方式獨立地完成實驗任務(wù)，學(xué)生應(yīng)該自主地設(shè)計實驗方案、收集數(shù)據(jù)、對實驗結(jié)果進行分析、討論和概括.這種自主學(xué)習(xí)方式能培養(yǎng)學(xué)生的探究精神和創(chuàng)新意識，激發(fā)學(xué)生對物理學(xué)習(xí)的興趣和熱情.

再次，基于核心素養(yǎng)的高中物理學(xué)生分組實驗教學(xué)注重培養(yǎng)學(xué)生的問題解決能力.學(xué)生在實驗的過程中，不可避免地會產(chǎn)生各種各樣的問題和懷疑.通過小組合作的方式，使學(xué)生之間可以相互討論和溝通，共同解決問題.這樣的解題過程，能培養(yǎng)學(xué)生的分析和推理能力及解題能力，并提高其思維能力和創(chuàng)造力.

最后，以核心素養(yǎng)為核心的高中物理中學(xué)生分組實驗教學(xué)，關(guān)注學(xué)生的情感體驗.在傳統(tǒng)的實驗教學(xué)中，學(xué)生往往只關(guān)注實驗結(jié)果的正確與否，而忽視了對實驗的情感體驗.在這種教學(xué)模式的指導(dǎo)下，鼓勵學(xué)生通過小組合作的方式，共同面對各種挑戰(zhàn)和難題，并努力克服這些困難，最終走向成功.這個過程不僅可以增強學(xué)生的自信心，培養(yǎng)學(xué)生堅韌的精神，還可以培養(yǎng)團隊意識和集體榮譽感.

2 基于核心素養(yǎng)的高中物理學(xué)生分組實驗教學(xué)的方法

2.1 分組實驗探究

基于核心素養(yǎng)的分組實驗教學(xué)方法對于高中物理學(xué)生的學(xué)習(xí)具有重要的指導(dǎo)意義，通過這種教學(xué)方法能讓學(xué)生在實踐中養(yǎng)成創(chuàng)新思維、批判性思維、合作交流能力等核心素養(yǎng).因此，教師在教學(xué)中應(yīng)靈活運用這種教學(xué)方CI2VniVMz9MgIyZjJefvQbt6TN2g+1tvQijFvi3Xhbo=法，為學(xué)生創(chuàng)造更加積極、有效的學(xué)習(xí)氛圍，推動學(xué)生的全面發(fā)展[2].

例如 以“用打點計時器測速度”的實驗為背景，我們可以將學(xué)生劃分為幾個小組，每個小組由3～5名學(xué)生組成，這樣可以更好地發(fā)揮學(xué)生的團隊合作和交流能力，同時也能激發(fā)學(xué)生的創(chuàng)新思維和批判性思維.在實驗開始之前，教師應(yīng)向?qū)W生介紹實驗?zāi)康暮筒襟E，并對打點計時器的工作原理進行簡要講解，既能激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情，又能讓學(xué)生對實驗過程有一個初步的認(rèn)識，在這個過程中，教師可以借助一些有趣的故事、實例或者問題激發(fā)學(xué)生的思考和好奇心，從而培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新和批判性思維.之后教師可以根據(jù)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和能力水平分成不同的小組，在組建團隊之后，可以采用一定的差異化策略，相互借鑒.例如，將學(xué)生分為對實驗感興趣、擅長數(shù)據(jù)分析、有設(shè)計創(chuàng)新天分等各類學(xué)生.從而讓學(xué)生在合作中相互學(xué)習(xí)，相互幫助，共同完成試驗，促進核心素養(yǎng)的發(fā)展.在實驗過程中，教師要充分發(fā)揮指導(dǎo)和輔導(dǎo)的作用.可以通過觀察、指導(dǎo)、提問等活動來指導(dǎo)學(xué)生思考，幫助學(xué)生掌握實驗的關(guān)鍵步驟和操作方法.在啟發(fā)學(xué)生自主探究，創(chuàng)新思考，培養(yǎng)解決問題的能力，在學(xué)生實驗時，可以讓學(xué)生有一定的自主權(quán)，讓學(xué)生自主設(shè)計測速實驗方案，培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新思維.在實驗結(jié)束后，教師應(yīng)當(dāng)及時對學(xué)生進行評價和反饋，可以設(shè)置小組展示環(huán)節(jié)，讓每個小組向全班學(xué)生展示其實驗和思考成果.通過對不同組別的比較評價可以激發(fā)學(xué)生的競爭意識、提高學(xué)習(xí)動力、同時也有利于學(xué)生合作交流能力的發(fā)展.

2.2 合理劃分小組角色

基于核心素養(yǎng)的高中物理分組實驗教學(xué)中，通過合理劃分小組角色的教學(xué)方法，能夠發(fā)展學(xué)生的核心素養(yǎng)和合作能力，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情和實踐動手能力，該方法讓學(xué)生在實踐過程中理論與實踐相結(jié)合，培養(yǎng)學(xué)生解決問題的能力及創(chuàng)造力，從而為學(xué)生的學(xué)習(xí)及今后的成長打下扎實的基礎(chǔ)[3].

例如 在講解“探究小車速度隨時間變化的規(guī)律”實驗時，合理劃分小組角色的教學(xué)方法，旨在培養(yǎng)學(xué)生的核心素養(yǎng)和合作能力，該方法不僅可以激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情，還可以加強學(xué)生實踐動手能力和問題解決能力的培養(yǎng).教師在教學(xué)中首先應(yīng)明確實驗內(nèi)容和目的，對學(xué)生應(yīng)掌握的知識和技能有一個確切的了解.例如，在解釋小車速度隨時間變化的規(guī)律實驗時，要讓學(xué)生了解速度概念、速度與時間的關(guān)系，并具備一定的實驗操作能力.在分組時，教師可根據(jù)學(xué)生的能力、興趣和學(xué)習(xí)風(fēng)格將學(xué)生分成不同的角色.包括實驗操作員、數(shù)據(jù)記錄員、理論解釋員、實驗報告撰寫員等.通過對不同人物的指派，能夠讓學(xué)生們更好的合作，各顯特長，共同完成實驗任務(wù).實驗操作員操作實驗設(shè)備，控制小車運動，記錄實驗數(shù)據(jù).學(xué)生需要具備細(xì)致入微和耐心的性格，以及卓越的觀察力，以確保整個實驗過程的準(zhǔn)確性和穩(wěn)健性.數(shù)據(jù)記錄員記錄在實驗過程中所測量到的數(shù)據(jù)，并整理成表格和圖表，學(xué)生必須具備卓越的數(shù)據(jù)處理和分析能力，能夠準(zhǔn)確地繪制速度與時間的關(guān)系圖，以幫助其他學(xué)生進行更深入的分析和解釋.理論解釋員要對試驗結(jié)果進行分析和說明.學(xué)生需要深入研究速度與時間的交互作用，并根據(jù)實驗數(shù)據(jù)給出恰當(dāng)?shù)慕忉?理論解釋員還要引導(dǎo)其他小組成員的思維，激發(fā)學(xué)生的思維和探究.實驗報告撰寫者負(fù)責(zé)整理實驗結(jié)果，撰寫實驗報告，為了確保實驗報告的完整性和準(zhǔn)確性，學(xué)生必須具備卓越的文本和組織表達能力.

通過合理劃分小組角色，能讓學(xué)生在實踐中理論聯(lián)系實際，鍛煉自己的能力.教師可以在實驗中給予適當(dāng)?shù)囊龑?dǎo)和指導(dǎo)，幫助學(xué)生解決遇到的種種難題，啟發(fā)學(xué)生的創(chuàng)造力和思維能力.此外，教師還可以在小組中設(shè)置比賽和合作，增強學(xué)生的競爭意識和合作精神.如，可以設(shè)速度測量準(zhǔn)確度比賽，督促學(xué)生在實驗中精確測量速度，與其他組進行比較.

2.3 激勵學(xué)生自主設(shè)計實驗

實驗在高中物理學(xué)的學(xué)習(xí)中至關(guān)重要，通過親身實踐，能使學(xué)生觀察和感知物理現(xiàn)象，繼而加深理解理論知識.但是僅僅是實驗還不足以激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情，這就需要讓學(xué)生自主設(shè)計實驗.同時，傳統(tǒng)的實驗教學(xué)模式中，教師一般都會提前給出實驗步驟和要求，學(xué)生也只會按部就班地做實驗，這種被動接受的方式使得學(xué)習(xí)效果大打折扣，相比之下，基于核心素養(yǎng)的分組實驗教學(xué)更能調(diào)動學(xué)生的學(xué)習(xí)動力.

例如 在進行“討論了加速度與力、質(zhì)量的關(guān)系”這一實驗時，教師要首先引導(dǎo)學(xué)生回顧相關(guān)的理論知識，比如牛頓的第二定律等.再分組進行實驗設(shè)計.每組需自主提出實驗問題，并構(gòu)思實驗方案.這樣的自主設(shè)計激發(fā)了學(xué)生的思維和創(chuàng)作，讓學(xué)生成為實驗的主導(dǎo)者而非被動執(zhí)行者.學(xué)生們學(xué)習(xí)時得到的啟迪和思考已經(jīng)不受束縛，可以充分發(fā)揮自己的想象力，去設(shè)計一些更加有趣和富有挑戰(zhàn)性的實驗.其中教師不再是實驗過程中傳統(tǒng)意義上的“授課者”，而是引導(dǎo)者和指導(dǎo)者，有效地激勵學(xué)生進行自主的研究和思考，并在必要的情況下為學(xué)生提供所需的支持和方向性的指導(dǎo).學(xué)生們在實驗過程中會產(chǎn)生種種疑惑和不解，教師的適時指導(dǎo)能夠幫助學(xué)生們解決難點，同時也能夠加深對于物理現(xiàn)象理解.這種互動式的教學(xué)方式讓學(xué)生通過實踐活動不斷摸索，不斷學(xué)習(xí)，真正將理論知識轉(zhuǎn)化為實踐能力.學(xué)生們通過獨立設(shè)計的實驗，不僅可以更深入地理解“討論了加速度與力、質(zhì)量的關(guān)系”這一實驗主題，還可以培養(yǎng)學(xué)生的實驗思維能力和團隊合作精神.在小組合作中，學(xué)生之間要相互分工合作，共同解決問題.每個人在社會上扮演著不可或缺的角色，其意見與貢獻得到人們的極大尊重與認(rèn)可.這種合作式的學(xué)習(xí)方式不僅加強了學(xué)生團隊合作精神的培養(yǎng)，還培養(yǎng)了學(xué)生責(zé)任心與自我自信.基于核心素養(yǎng)的分組實驗教學(xué)方法將學(xué)生置于實踐的中心地位，讓學(xué)生成為學(xué)習(xí)的真正主動者和創(chuàng)造者.這種教學(xué)方法不僅可以激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和動力，還可以培養(yǎng)學(xué)生的實驗?zāi)芰?、科學(xué)思維和團隊合作精神.通過自主設(shè)計實驗既能讓學(xué)生更深入地理解物理現(xiàn)象，又能培養(yǎng)創(chuàng)造力和提高解題能力.這種教學(xué)方法既讓學(xué)生得到了知識的豐富和提高，又得到了心智和思維能力的全方位發(fā)展.

2.4 實驗完成后的分享報告

高中物理學(xué)生分組實驗教學(xué)中，分享與報告實驗結(jié)論是至關(guān)重要的一環(huán)，旨在培養(yǎng)學(xué)生的核心素養(yǎng)與科學(xué)思維能力.在此環(huán)節(jié)學(xué)生將自己的實驗結(jié)果展示出來，總結(jié)出實驗存在的問題及解決辦法，并嘗試提出實驗設(shè)計改進建議.

在實驗后的分享與匯報環(huán)節(jié)中，教師應(yīng)預(yù)先設(shè)計好學(xué)生分組，由每組學(xué)生從分組中選出具有代表性的實驗結(jié)果展示，這樣可以確保每個學(xué)生都有機會參加實驗后的分享與報告，同時還有利于小組合作中團隊意識和協(xié)作能力的發(fā)展，在實驗完成之前，學(xué)生分享和報告實驗的過程，教師應(yīng)該引導(dǎo)學(xué)生進行反思和總結(jié)，在這個環(huán)節(jié)上學(xué)生可以思考實驗中遇到的問題、解決問題時使用的方法以及實驗取得成功的原因.在實驗過程中的反思總結(jié)，能使學(xué)生更加深刻地理解物理原理和實驗方法，并且在分享與報告中進行表述.在實驗后的分享與報告中，學(xué)生應(yīng)以清晰簡潔的語言表達實驗結(jié)果與結(jié)論.學(xué)生具備利用圖表、數(shù)據(jù)等多樣手段展示實驗成果的能力，并能根據(jù)物理學(xué)的核心理念進行深度的分析和探討.同時學(xué)生們還應(yīng)該對實驗結(jié)果有自己的看法和理解，并且要對實驗過程有改進建議.這樣既可以鞏固學(xué)生對物理知識的理解和把握，又可以培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新思維和科學(xué)探究能力.此外，在實驗后進行分享與報告，還可以使學(xué)生展示學(xué)生在實驗過程中所產(chǎn)生的疑問與困惑，并與學(xué)生及教師共同探討解決辦法.這不僅能提高學(xué)生的學(xué)術(shù)能力，還能培養(yǎng)學(xué)生的批判性思維和問題解決能力.同時，教師也可以借此機會解答和指導(dǎo)學(xué)生的問題和困惑，促進學(xué)生的學(xué)習(xí)和成長.最后，教師應(yīng)在實驗后分享、報告，及時反饋、評價.既有口頭的贊許與激勵，又有文字的評價與建議.教師通過反饋和評價學(xué)生，可以幫助學(xué)生發(fā)現(xiàn)自己的優(yōu)勢和不足，指導(dǎo)其進一步提升核心素養(yǎng)和科學(xué)思維能力.

3 結(jié)語

綜上所述，以核心素養(yǎng)為基礎(chǔ)開展高中物理學(xué)生分組實驗教學(xué)是一種有效的教學(xué)模式，教師需要在實踐中合理組建實驗小組，明確分工和任務(wù)，并引導(dǎo)學(xué)生總結(jié)和分享實驗經(jīng)驗，讓每個學(xué)生在小組合作中貢獻應(yīng)有的力量，找到解題方法，深化對知識的記憶程度.希望本文能夠為高中物理教學(xué)改革和創(chuàng)新提供一些啟示.

參考文獻：

[1]郭家豐，唐興華.任務(wù)驅(qū)動式教學(xué)模式在高中物理分組實驗中的應(yīng)用——以用單擺測量當(dāng)?shù)刂亓铀俣葹槔齕J].數(shù)理天地（高中版），2024（02）：94-97.

[2]王潔潔.支架式教學(xué)在高中物理實驗教學(xué)中的應(yīng)用研究[D].揚州：揚州大學(xué)：2023.

[3]鄒家俊.高中物理“學(xué)生必做實驗”教學(xué)現(xiàn)狀的調(diào)查研究[D].廣州：廣州大學(xué)：2023.