摘要：核心素养是高中物理教学的重要目标，但传统的分组实验模式难以有效培养学生的关键能力。本文基于核心素养的理念，从情境化实验设计、跨学科融合实验和小组合作反思三个方面，提出了分组实验教学策略。设计与生活相关的实验情境，融入STEM教育理念，以及强化小组合作与反思，这些策略能有效提升学生的问题解决能力、综合素养和沟通协作能力，为学生的全面发展奠定坚实基础。

关键词：核心素养；高中物理；分组实验

引言：

《普通高中物理课程标准》明确指出，物理学科核心素养包括物理观念、科学思维、科学探究、科学态度与责任四个方面。传统的物理教学模式难以充分发挥学生的主体性，限制了核心素养的培养。分组实验作为物理教学的重要环节，在增强学生动手能力和合作意识方面有着独特优势。如何在分组实验教学中融入核心素养的理念，成为当前物理教育工作者面临的重要课题。

一、情境化实验设计，强化问题解决能力

创设与现实生活相关的实验情境，学生能够深刻理解物理知识与实际问题之间的联系，激发探究兴趣和主动思考的意识。在实验过程中，教师应避免直接给出实验步骤和预期结果，而是提出一系列引导性问题，鼓励学生自主设计实验方案、预测结果、收集数据并进行分析。

以人教版高中物理《自由落体运动》为例：教师可设计一个情境化的分组实验：“探究不同物体的自由落体运动规律”。教师引导学生思考生活中观察到的自由落体现象，如苹果从树上掉落、硬币从桌面滚落等，引发学生对影响自由落体运动的因素产生疑问。接着，教师提出问题：“不同质量、体积和形状的物体在自由落体时，是否具有相同的运动规律？如何设计实验验证你的猜想？”学生分组讨论，自主设计实验方案，如选择不同的物体（如乒乓球、铅球、纸张等），测量其落地的时间，计算加速度等。在实验过程中，学生反复实践、收集数据、分析结果，得出结论：在忽略空气阻力的情况下，不同物体的自由落体加速度相同，均为重力加速度。这一情境化实验学生掌握了自由落体运动的规律，还锻炼了问题解决能力，体会到物理学与生活的密切联系，提高了学习兴趣。

二、跨学科融合实验，促进综合素养提升

将STEM（科学、技术、工程、数学）元素融入物理实验中，学生能够在解决复杂问题的过程中，综合运用多学科知识和技能。这种跨学科实验拓宽了学生的知识视野，还培养了其的创新思维和实践能力。引入现代信息技术工具辅助实验，如传感器和数据分析软件，能够提高实验精度和效率，增强学生的信息素养和技术应用能力。

以人教版高中物理《圆周运动》为例：在学习圆周运动时，可设计一个跨学科融合实验。教师引导学生思考日常生活中的圆周运动现象，如洗衣机脱水、游乐园的旋转飞椅等。然后提出问题：“如何设计一个装置来演示和测量离心力？”学生分组讨论后，可利用简单材料（如纸板、细绳、小球）设计离心力演示器。建立离心力与角速度、半径之间的数学关系。测量不同角速度和半径下的离心力大小。使用手机应用程序测量角速度，用Excel处理和分析数据。绘制离心力与角速度、半径的关系图，验证理论公式。这种跨学科融合的实验方法，有效促进了学生综合素养的提升，使其能够从多角度理解和应用物理知识。

三、强化小组合作与反思，培养沟通与协作能力

动态分组和角色轮换，学生能够在多样化团队环境中锻炼协作能力，体验不同角色职责和挑战。这种方法有助于学生全面参与实验过程，还能促进其互相学习、取长补短。实验后的深度反思讨论和同伴评价机制，则进一步深化了学生学习体验。这种合作学习模式提高了实验效率，更培养了学生团队精神、领导力和人际交往能力，为其未来职业发展和社会适应奠定基础。

以人教版高中物理《实验：导体电阻率的测量》为例，教师可设计一个根据学生的特点进行动态分组，确保每组包含不同能力和特长的成员。在实验过程中实施角色轮换制度：实验设计员负责制定测量方案，操作员执行实验步骤，记录员负责数据采集，报告撰写员整理实验结果。每隔一定时间学生轮换角色，以体验不同岗位职责。在测量导体电阻率时，学生需要合作完成测量导线长度、横截面积、电阻等步骤，并通过公式 计算电阻率。实验结束后，组织小组内部讨论，反思实验过程中遇到的问题，如测量误差的来源、如何提高精度等。引入同伴评价机制，让学生相互评价在实验中的表现和贡献。这种方式学生掌握了导体电阻率的测量方法，还在合作、沟通、反思和评价等方面得到了全面锻炼，有效提升了综合能力。

结束语：

本文探讨的情境化设计、跨学科融合和小组合作反思等策略，为高中物理分组实验教学提供了新的思路。这些方法不仅有效提升了学生的问题解决能力、综合素养和沟通协作能力，还为核心素养的培养奠定了基础。核心素养的培养是一个长期而复杂的过程，仍需要教育工作者不断探索和创新。未来的研究可以进一步拓展实验内容，深化学科融合，完善评价机制，并充分利用信息技术手段，为学生提供更加丰富多元的实验体验。

参考文献：

[1]卢亚秋.核心素养视域下高中物理实验教学设计分析[J].科学咨询（教育科研），2024（04）：261-264.

[2]缑建强.基于高中物理实验教学的学科核心素养培育策略探究[J].甘肃教育研究，2023（08）：130-132.

[3]虞霞.核心素养融入高中物理实验教学策略探究[N].科学导报，2023-07-04（B02）.