摘要：新课标要求高中物理教师在授课时需要围绕学生核心素养的发展设定教学目标，开设多元化的教学活动，注重发展学生的实践能力，强化学生创新意识。分组实验教学作为一种重要的教学方式，有助于培养学生的实验能力、团队协作能力和问题解决能力。然而，目前高中物理分组实验教学仍存在一些问题，致使分组实验教学效果与学生的核心素养背道而驰。为了解决这些问题，文章探索基于核心素养的高中物理学生分组实验教学策略，旨在为高中物理教师提供一定的参考和借鉴，以优化实验教学设计和组织方式，更好地提升学生的核心素养。

关键词：核心素养；高中；物理；分组；实验

引言

高中物理教育作为培养学生科学素养和创新能力的关键环节，一直受到广泛关注。随着社会科技的不断发展和科学知识的快速积累，培养学生的核心素养成为教育的主要目标之一。核心素养包括科学素养、文化素养、创新素养、信息素养等多个方面，其中科学素养尤为重要。科学素养不仅包括对科学知识的掌握，还包括科学思维、实验能力、问题解决能力等多个层面。因此，如何有效地培养学生的科学素养成为当前高中物理教学中亟待解决的问题。

一、引导学生预习，明确目标自主设计

预习是学生自主学习的重要环节，它能够激发学生的学习兴趣，提前了解实验内容，为实验设计和操作奠定基础。预习有助于学生提前了解实验的背景知识和目的，使他们更好地理解实验的意义。此外，预习还可以帮助学生提前解决可能遇到的问题，提高实验的顺利进行[1]。更重要的是，预习可以培养学生的自主学习能力，使他们能够独立思考和自主设计实验。因此，在进行分组实验教学之前，教师要积极引导学生预习。例如，在学习鲁科版高中物理选择性必修第一册第2章机械振动第4节科学测量：用单摆测量重力加速度时，在引导学生预习阶段，教师可以首先提供相关教材和资料，让学生了解单摆测量重力加速度的基本原理。此外，教师还可以鼓励学生主动查找相关资料，例如使用互联网资源或图书馆来查找关于单摆测量重力加速度的实验方法和历史背景。这将激发学生的兴趣，提高他们对实验的积极性。而学生可以学习单摆的运动规律，理解单摆周期与重力加速度的关系，以及单摆的摆动角度与周期的关系。此外，他们还可以了解实验中可能引入的误差来源，如摆线的质量、长度不精确等。

一旦学生通过预习了解了实验的基本原理和相关知识，他们可以开始自主设计实验。在这个阶段，教师的角色是提供指导和支持，而不是直接告诉学生应该如何操作。学生可以自主决定实验中使用的单摆的长度、摆线的质量，以及测量周期的方法。这样的自主设计有助于激发学生的创造力和独立思考能力。例如，他们可以考虑使用不同长度的单摆进行实验，以观察周期与摆长之间的关系。或者他们可以设计不同的方法来测量周期，比如使用计时器、光电门等。在实验设计过程中，学生需要考虑实验的可行性和准确性，以及如何减小误差。他们可以使用数学知识来分析实验数据，计算出地球上的重力加速度的近似值。这个过程将锻炼学生的科学思维和问题解决能力。

二、具象物理模型，加强学生动手能力

具象物理模型是一种将抽象的物理原理具体化的方式，通常通过实验来验证。通过建立具象物理模型，学生可以更加形象地理解物理现象，并通过实验验证来检验理论的正确性。这种过程既培养了学生的实验技能，又加强了他们的动手能力，是基于核心素养的高中物理教育的重要组成部分。例如，在鲁科版高中物理必修第二册第1章“功和机械能”第5节“科学验证：机械能守恒定律”中，学生学习了机械能守恒定律的概念，即机械能在一个封闭系统内总是守恒的。为了帮助学生更好地理解这一定律，教师可以引导他们建立一个具象的物理模型。学生可以选择一个简单的系统，如一个摆锤系统。他们可以测量摆锤的质量、高度和速度，并记录这些数据。然后，通过使用机械能守恒定律的数学表达式，他们可以计算出机械能在不同时间点的值。这个具象的物理模型将帮助学生直观地看到机械能在系统内的变化过程，从而更好地理解守恒定律的原理[2]。为了进一步加强学生的动手能力和实验技能，可以要求学生设计一个实验，以验证机械能守恒定律。学生可以自主选择实验材料和装置，例如使用弹簧和小车构建一个实验装置，或者使用滑轮和重物等简单设备。他们可以测量不同条件下系统的机械能，然后比较实验结果与理论预测是否一致。

三、加强合作交流，形成自评互评机制

在物理领域，合作与交流是取得成功的关键因素。科学研究和工程项目通常需要多个领域的专家共同合作，以解决复杂的问题。因此，培养学生的合作与交流能力对于他们未来的职业发展至关重要。分组实验教学提供了一个理想的平台，可以锻炼学生的团队协作和沟通技能。在分组实验教学中，为了促进合作，教师可以引导学生在小组内分享想法、讨论实验方案，并确保每个组员都有机会参与设计过程。这有助于培养学生的团队合作和沟通能力，同时也鼓励他们发挥创造力。为了进一步加强合作与交流，可以建立自评互评机制。每个小组可以被要求在实验结束后，对自己的工作和其他小组的工作进行评价。这个评价可以包括实验设计的创新性、实验执行的准确性、数据分析的深度等方面。通过自评互评，学生可以学会如何客观地评价自己和他人的工作，这是发展团队合作和自我提高的重要技能[3]。在实验完成后，教师可以要求向全班分享他们的实验结果和发现。这种分享可以通过口头报告、展示或写实验报告的方式进行。通过分享，学生有机会学习如何有效地传达自己的观点和想法，同时也能够从他人的分享中获得新的见解。这有助于促进学生之间的交流与合作，培养他们的团队协作和表达能力。

四、结束语

综上所述，文章深入研究了基于核心素养的高中物理学生分组实验教学。通过引导学生预习、建立具象物理模型、形成自评互评机制，能帮助学生更好地理解物理原理、培养实验技能、提高团队协作和沟通能力。这不仅有助于学生在高中物理学习中取得更好的成绩，还为他们未来的科学研究和工程实践打下坚实的基础。作为教师，一定要不断探索实践，以不断改进和完善基于核心素养的分组实验教学方法，为培养更多具备科学思维和实验能力的优秀科学人才作出贡献。

参考文献

[1]李锦秀.核心素养下高中物理实验教学的改进与创新[J].高考，2023（12）：42-45.

[2]罗启明.基于核心素养的高中物理学生分组实验教学方法探讨[J].广西物理，2023，44（01）：162-164.

[3]邵韬，王高波.基于核心素养的高中物理学生分组实验教学探索[J].中学物理教学参考，2023，52（02）：12-14.