基于學(xué)生物理學(xué)科核心素養(yǎng)的培養(yǎng)

周新林

摘 要：學(xué)生的核心素養(yǎng)是社會(huì)對(duì)學(xué)生知識(shí)、技能、情感態(tài)度價(jià)值觀等多方面能力的要求，是個(gè)體適應(yīng)未來(lái)社會(huì)、促進(jìn)終身學(xué)習(xí)、實(shí)現(xiàn)全面發(fā)展的基本素質(zhì)。而物理學(xué)科對(duì)于發(fā)展學(xué)生對(duì)自然界的整體認(rèn)識(shí)、以科學(xué)思維為核心的科學(xué)探究能力和解決實(shí)際問(wèn)題的能力以及對(duì)科學(xué)、技術(shù)、社會(huì)、環(huán)境之間關(guān)系的認(rèn)識(shí)具有重要的引領(lǐng)作用。本文立足初中物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)與復(fù)習(xí)，著力點(diǎn)是對(duì)學(xué)生物理核心素養(yǎng)的培養(yǎng)。

關(guān)鍵詞：核心素養(yǎng)；物理學(xué)科；實(shí)驗(yàn)復(fù)習(xí)

近幾年來(lái)，根據(jù)教育部《關(guān)于積極推進(jìn)中小學(xué)評(píng)價(jià)與考試制度改革的通知》和《關(guān)于初中畢業(yè)、升學(xué)考試改革的指導(dǎo)意見(jiàn)》精神，我市中考物理學(xué)科命題進(jìn)行了大膽改革，取得了較大的突破。中考題中實(shí)驗(yàn)部分的內(nèi)容，除了分值始終占較大比重外（2013年、2014年、2015年實(shí)驗(yàn)題分值分別占總分的26%、28%、28%），考試內(nèi)容和形式也發(fā)生了較大的變化。中學(xué)物理實(shí)驗(yàn)復(fù)習(xí)，必須順應(yīng)改革，找準(zhǔn)對(duì)策，理清思路，提高效率。下面談?wù)劚救藢?duì)實(shí)驗(yàn)復(fù)習(xí)的幾點(diǎn)看法。

泉州市物理中考實(shí)驗(yàn)試題原型大部分來(lái)自課本實(shí)驗(yàn)，在2013年至2015年的考題中，常規(guī)實(shí)驗(yàn)題約占實(shí)驗(yàn)題總分的84.6%、89.3%和82.2%，創(chuàng)新題、開(kāi)放題約占15.4%、10.7%和17.8%。因此抓好常規(guī)實(shí)驗(yàn)復(fù)習(xí)過(guò)關(guān)是提高中考考試實(shí)驗(yàn)成績(jī)的關(guān)鍵，對(duì)創(chuàng)新型問(wèn)題，可在掌握常規(guī)實(shí)驗(yàn)的基礎(chǔ)上再進(jìn)行突破。

1 熟練掌握基本儀器的正確使用，提高實(shí)驗(yàn)基本技能

掌握基本儀器的使用是物理實(shí)驗(yàn)的基礎(chǔ)。物理實(shí)驗(yàn)中常見(jiàn)的基本儀器有刻度尺、天平、彈簧測(cè)力計(jì)、溫度計(jì)、電流表、電壓表、電能表、滑動(dòng)變阻器、電阻箱等等。當(dāng)前中考對(duì)基本儀器儀表的考查主要從三個(gè)角度入手，一是從選擇儀器（含量程）入手，如2015年泉州市中考物理卷第32題電流表、電壓表的選用。二是從儀器的使用規(guī)則入手，如2014年泉州市中考物理卷第26題溫度計(jì)的使用。2014年泉州市中考物理卷第29題用天平測(cè)質(zhì)量等。三是從儀器、儀表的讀數(shù)入手，如2013年泉州市中考物理卷第30題、第31題。

為了加深學(xué)生對(duì)基本儀器操作的印象，教師可采取邊復(fù)習(xí)相關(guān)內(nèi)容，邊提出問(wèn)題邊作演示的做法，如在天平的使用復(fù)習(xí)時(shí)，可向?qū)W生提出如下一些問(wèn)題：1）向天平添加砝碼時(shí)，先加小的好還是大的好？如果砝碼過(guò)重應(yīng)怎樣減少？2）天平上的游碼讀數(shù)，是讀左邊的刻線還是右邊的刻線？（你會(huì)讀準(zhǔn)市場(chǎng)上磅稱(chēng)的游碼嗎？）3）天平即將平衡時(shí)，指針總不能靜止在分度盤(pán)的中央，有些同學(xué)用手固定對(duì)不對(duì)？怎樣辨別其是否平衡？在學(xué)生回答問(wèn)題時(shí)教師進(jìn)行操作演示，以幫助學(xué)生糾正錯(cuò)誤。

2 熟練掌握探究基本環(huán)節(jié)，發(fā)展實(shí)驗(yàn)探究能力

按照課標(biāo)對(duì)科學(xué)探究能力的要求，學(xué)生應(yīng)掌握的科學(xué)探究能力有提出問(wèn)題能力、猜想（即預(yù)測(cè)研究結(jié)果和方向）能力、搜集信息與處理信息的能力、評(píng)估能力、交流與合作能力等，前五項(xiàng)能力是中考實(shí)驗(yàn)命題的著力點(diǎn)。有關(guān)科學(xué)探究能力考查的題型主要有：

（1）考查探究目的，如2014年泉州卷第27題。（實(shí)際上是考查對(duì)實(shí)驗(yàn)過(guò)程、方法的理解）

（2）考查提出問(wèn)題的能力。

（3）考查根據(jù)事實(shí)有根據(jù)的猜想，如2011年泉州卷第32題。

（4）考查設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)?zāi)芰?，?011年泉州卷第32題第①小題。

（5）考查信息的搜集與處理能力，如2012年泉州卷第28題、第30題、第31題；2014年泉州卷的第30題、第31題等。

（6）考查分析、論證能力，如2011年泉州卷第29題、2013年泉州卷第28題。

（7）考查評(píng)估能力，如2014年泉州卷第32題。

（8）考查對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果的理解，如2014年泉州卷第27題；2013年泉州卷第26題。

從兩年的試題來(lái)看，實(shí)驗(yàn)命題以能力立意為主，考查學(xué)生的動(dòng)手能力和對(duì)探究的理解。其中對(duì)實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)、操作方法、數(shù)據(jù)分析與處理、歸納結(jié)論的考查占主要部分。對(duì)探究能力，每個(gè)題目都只考查其中的一、二個(gè)方面，并未涉及探究的全部要素。由于這些試題的取材大多來(lái)自書(shū)本的學(xué)生探究實(shí)驗(yàn)，因此，復(fù)習(xí)時(shí)對(duì)書(shū)本中每個(gè)實(shí)驗(yàn)的實(shí)驗(yàn)原理，儀器的選擇要求，實(shí)驗(yàn)操作、信息的搜集與處理、故障的分析與排除、誤差的分析等方法以及實(shí)驗(yàn)中涉及到的實(shí)驗(yàn)思想等都要熟練掌握。為了幫助學(xué)生復(fù)習(xí)過(guò)關(guān)，可以采取以下措施：

（1）示范操作再現(xiàn)情景。由于多種因素的制約，學(xué)生在初次實(shí)驗(yàn)中的操作可能是不理想或失敗的，實(shí)驗(yàn)感受比較膚淺，時(shí)間長(zhǎng)了或許淡忘了不少。因此，教師在實(shí)驗(yàn)復(fù)習(xí)時(shí)可根據(jù)學(xué)生實(shí)際，選擇一些有代表性的、綜合性強(qiáng)的實(shí)驗(yàn)在課堂上當(dāng)眾進(jìn)行“臨床”操作表演示范，為學(xué)生再現(xiàn)實(shí)驗(yàn)過(guò)程。如電學(xué)復(fù)習(xí)時(shí)，演示“用電壓表和電流表測(cè)量電阻”的實(shí)驗(yàn)，讓學(xué)生再次體驗(yàn)如何選擇電學(xué)實(shí)驗(yàn)器材，如何連接電路并規(guī)范操作，如何選擇電表的量程和讀數(shù)，如何通過(guò)移動(dòng)滑片改變電阻進(jìn)行多次實(shí)驗(yàn)，如何進(jìn)行電路故障的分析與判斷等，可有效幫助學(xué)生對(duì)實(shí)驗(yàn)形成更清晰的整體認(rèn)識(shí)。

（2）辨析討論抓住要點(diǎn)。在復(fù)習(xí)實(shí)驗(yàn)時(shí)，教師可根據(jù)考試的考點(diǎn)、實(shí)驗(yàn)的關(guān)鍵點(diǎn)、學(xué)生認(rèn)識(shí)的盲點(diǎn)，有意識(shí)地結(jié)合學(xué)生平常易出現(xiàn)的馬虎、錯(cuò)漏問(wèn)題，或者設(shè)疑提問(wèn)，討論辨析；或者布設(shè)陷阱，引誘學(xué)生上當(dāng)，讓學(xué)生通過(guò)細(xì)問(wèn)→廣答→討論→糾正，在頭腦中形成深刻印象。這樣的問(wèn)題可以是關(guān)于器材選用的：如當(dāng)電流、電壓的值小于所用電表的小量程時(shí)，為什么要選用小量程而不用大量程？研究平面鏡成像為什么選擇玻璃板而不選擇平面鏡？等；關(guān)于確定實(shí)驗(yàn)條件的：如研究凸透鏡成像時(shí)，為什么要調(diào)節(jié)透鏡光心、燭焰中心和光屏的中心在同一高度？等；研究杠桿的平衡條件時(shí)，為什么要調(diào)節(jié)杠桿水平位置平衡？關(guān)于實(shí)驗(yàn)思想方法應(yīng)用的：如研究杠桿的平衡條件時(shí)，為什么要進(jìn)行多次實(shí)驗(yàn)，這與測(cè)量電阻的多次實(shí)驗(yàn)有何不同？研究電流與電壓關(guān)系實(shí)驗(yàn)時(shí)，為什么要保持電阻一定？關(guān)于實(shí)驗(yàn)操作順序的：如在測(cè)液體密度時(shí)，能否將液體倒入空燒杯（質(zhì)量已測(cè)），測(cè)出總質(zhì)量后，再將液體全部倒入量筒測(cè)體積？等。討論這些問(wèn)題有利于學(xué)生對(duì)實(shí)驗(yàn)原理和方法的更深層次的理解。

再如，在測(cè)定小燈泡電功率時(shí)，可故意將導(dǎo)線接反，閉合開(kāi)關(guān)前，滑動(dòng)變阻器滑片放在阻值最小處，導(dǎo)線接錯(cuò)等，讓學(xué)生指出錯(cuò)誤，提出改正意見(jiàn)，并說(shuō)明理由，這種方式會(huì)很受學(xué)生歡迎。

（3）進(jìn)行實(shí)驗(yàn)操作突破難點(diǎn)。對(duì)于一些考試熱點(diǎn)、重點(diǎn)、難點(diǎn)、的實(shí)驗(yàn)，如用電流表、電壓表探究串并聯(lián)電路的電流、電壓關(guān)系，凸透鏡成像，測(cè)密度，探究歐姆定律，測(cè)量小燈泡的電功率等。教師可以選擇機(jī)會(huì)，讓學(xué)生重返實(shí)驗(yàn)室做實(shí)驗(yàn)操作，將他們認(rèn)為不理解或沒(méi)把握的實(shí)驗(yàn)重新做一遍，特別是故障分析，更要讓學(xué)生根據(jù)解題中出現(xiàn)的問(wèn)題情景，設(shè)計(jì)相應(yīng)的實(shí)驗(yàn)探究問(wèn)題，讓他們?cè)趯?shí)踐中體驗(yàn)、理解，進(jìn)而融會(huì)貫通。

3 熟練掌握創(chuàng)新題的特點(diǎn)，提高學(xué)生分析問(wèn)題、解決問(wèn)題的能力

在中考試題中常出現(xiàn)如設(shè)計(jì)性、開(kāi)放性、創(chuàng)新性的試題及猜想類(lèi)、評(píng)估類(lèi)試題，如2013年泉州卷第32題 “利用文具盒中的文具設(shè)計(jì)物理小實(shí)驗(yàn)”、“就圓珠筆的小圓珠被卡住不能轉(zhuǎn)動(dòng)或脫落時(shí)，幾乎就不能書(shū)寫(xiě)，甚至?xí)鸭垊澠片F(xiàn)象，提出一個(gè)較為合理的猜想”；2014年泉州卷第32題“分析說(shuō)明小明同學(xué)的這一實(shí)驗(yàn)方案存在哪些不足之處”等。這些題目的共同特征是要么源自課本實(shí)驗(yàn)，要么與學(xué)生生活密切相關(guān)，所用的知識(shí)和能力不超過(guò)課標(biāo)要求。

（1）對(duì)判斷探究目的的問(wèn)題的解答，判斷的著眼點(diǎn)在研究的條件和過(guò)程。如2014年的第27題，題目用文字和圖片提供了大量信息 ，而且題目已經(jīng)明確指出“探究蒸發(fā)快慢與哪些因素有關(guān)”，根據(jù)圖中情景不難發(fā)現(xiàn)兩滴水中，其中一滴有加熱，另一滴沒(méi)有加熱，題目中改變的條件是溫度，因此不難得出是研究蒸發(fā)快慢與溫度的關(guān)系。教師平時(shí)要注意培養(yǎng)學(xué)生從文字和圖片提供的物理情景中提取有用信息的能力。

（2）對(duì)猜想類(lèi)問(wèn)題的解答，要著重在因果分析，找出其中相關(guān)要素，分析產(chǎn)生結(jié)果時(shí)要素的變化情況。如2014年泉州卷第32題提供了這樣的物理情景：圓珠筆筆尖圓珠完好時(shí)能流暢寫(xiě)字（受摩擦力?。P尖圓珠被卡住或掉落時(shí)不能流暢寫(xiě)字（受摩擦力大）。不能流暢寫(xiě)字是“果”，與之相對(duì)應(yīng)的筆尖的圓珠不能滾動(dòng)是“因”，其中筆尖圓珠在紙上由完好變?yōu)楸豢ㄗ』虻袈?，是物理知識(shí)中的滾動(dòng)變?yōu)榛瑒?dòng)的變化，因此猜想的結(jié)果是：滾動(dòng)摩擦力要比滑動(dòng)摩擦力小。這個(gè)問(wèn)題的巧妙在于利用學(xué)生學(xué)習(xí)生活中的經(jīng)驗(yàn)題材，考查了摩擦力的知識(shí)。這就要求教師要加強(qiáng)學(xué)生對(duì)生活中的物理現(xiàn)象多問(wèn)、多想的習(xí)慣培養(yǎng)，深入探究每種現(xiàn)象發(fā)生的原因，養(yǎng)成探究的習(xí)慣。

（3）對(duì)評(píng)估類(lèi)問(wèn)題的解答，關(guān)鍵在于從實(shí)驗(yàn)元件選?。ㄊ欠颀R全、規(guī)格是否符合要求）、實(shí)驗(yàn)操作（步驟安排是否合理、對(duì)實(shí)驗(yàn)的安全性、實(shí)驗(yàn)誤差是否產(chǎn)生影響）、實(shí)驗(yàn)推理（推理引用的事實(shí)是否可靠、推理的方法是否科學(xué)合理）、實(shí)驗(yàn)方法（原理是否正確、是否需要確定條件及條件是否滿(mǎn)足要求）等入手，根據(jù)平時(shí)實(shí)驗(yàn)的要求，看是否違背實(shí)驗(yàn)規(guī)則，從而來(lái)評(píng)估方案、結(jié)論是否正確。如2014年泉州卷第32題，詳細(xì)分析實(shí)驗(yàn)方案后會(huì)發(fā)現(xiàn)電源與燈泡的規(guī)格不匹配、選擇的燈泡不具一般性及一次的實(shí)驗(yàn)結(jié)論不具代表性等問(wèn)題。解決這類(lèi)問(wèn)題要注意思路的條理性，要按自己平時(shí)做實(shí)驗(yàn)的順序，逐項(xiàng)分析對(duì)照，就不難發(fā)現(xiàn)問(wèn)題。

（4）設(shè)計(jì)小實(shí)驗(yàn)。泉州這幾年來(lái)考查的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)有所變化，由原來(lái)的指定測(cè)定物理量（如測(cè)物質(zhì)密度和測(cè)硬幣的直徑），轉(zhuǎn)為讓學(xué)生根據(jù)身邊的器材自定實(shí)驗(yàn)的內(nèi)容，自選器材，如2014年第27題（非課改區(qū)）提供一個(gè)礦泉水瓶、一塊海棉、適量的水做實(shí)驗(yàn)；2014年第32題，提出用文具盒的文具做實(shí)驗(yàn)。這些實(shí)驗(yàn)更開(kāi)放，更有利于學(xué)生思維的發(fā)散，也有利于降低難度和學(xué)生考試得分，還可避免老師猜題押題，這是一個(gè)不錯(cuò)的命題導(dǎo)向。

4 深入研究精選習(xí)題，提高學(xué)生答題表達(dá)能力

對(duì)于一個(gè)實(shí)驗(yàn)來(lái)說(shuō)，學(xué)生能夠動(dòng)手做好實(shí)驗(yàn)，但不一定能正確地表達(dá)這個(gè)實(shí)驗(yàn)的有關(guān)問(wèn)題，而中考所考察的正是通過(guò)書(shū)面正確表達(dá)來(lái)體現(xiàn)的。因此，訓(xùn)練學(xué)生書(shū)面答好實(shí)驗(yàn)題是非常重要的。在這方面，從題型上看，主要是填空、問(wèn)答、作圖等幾個(gè)方面，復(fù)習(xí)時(shí)可以精選習(xí)題讓學(xué)生練習(xí)，要求學(xué)生在答題時(shí)書(shū)面表達(dá)要用詞規(guī)范準(zhǔn)確，敘述合理。并讓學(xué)生互相批改或提供標(biāo)準(zhǔn)答案而讓學(xué)生自批自改，這樣既可以節(jié)省時(shí)間，又可達(dá)到強(qiáng)化訓(xùn)練的目的。

總之，初中物理實(shí)驗(yàn)的復(fù)習(xí)，從內(nèi)容上講，既要全面，又要突出重點(diǎn)；從方法上來(lái)說(shuō)，要因教師、因?qū)W生而異。只要我們經(jīng)過(guò)努力，深入研究，扎實(shí)做好復(fù)習(xí)工作，一定能把物理實(shí)驗(yàn)及物理成績(jī)提高上去的。