拓展物理課外實(shí)驗(yàn)，落實(shí)學(xué)科核心素養(yǎng)

劉艷

摘 ? 要：物理是一門鍛煉學(xué)生思維的學(xué)科，物理教學(xué)應(yīng)該引導(dǎo)學(xué)生像物理學(xué)家一樣思考，培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)思維能力，從多角度、多層次引導(dǎo)學(xué)生把所學(xué)知識運(yùn)用到新情境中，解決新問題。在教學(xué)中，教師要注重拓展物理課外實(shí)驗(yàn)活動，引導(dǎo)學(xué)生發(fā)散思維，從“解題”到“解決問題”，從“做題”到“做人、做事”，落實(shí)學(xué)科核心素養(yǎng)的培養(yǎng)。

關(guān)鍵詞：物理課外實(shí)驗(yàn) ? 學(xué)科核心素養(yǎng) ? 物理教學(xué)

中學(xué)物理是一門以探索性和實(shí)踐性為突出特點(diǎn)的學(xué)科，在教學(xué)中，教師要以提高學(xué)生的物理學(xué)科核心素養(yǎng)，促進(jìn)學(xué)生的全面發(fā)展為核心，在教授學(xué)生物理基礎(chǔ)知識的基礎(chǔ)上，引導(dǎo)學(xué)生聯(lián)系生活，培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)探究能力和綜合實(shí)踐能力。

物理課外實(shí)驗(yàn)是物理課堂實(shí)驗(yàn)的延伸和拓展，也是物理教學(xué)的重要環(huán)節(jié)。教師要根據(jù)課堂教學(xué)內(nèi)容和學(xué)生的學(xué)情，創(chuàng)設(shè)真實(shí)的問題情境，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，引導(dǎo)學(xué)生在校外獨(dú)立或合作完成科學(xué)探究活動。學(xué)生通過合作完成實(shí)驗(yàn)，能相互借鑒，取長補(bǔ)短，實(shí)現(xiàn)共同進(jìn)步。本文將結(jié)合筆者的教學(xué)實(shí)踐，談一談如何拓展物理課外實(shí)驗(yàn)，落實(shí)物理學(xué)科核心素養(yǎng)的培養(yǎng)。

一、拓展物理課外實(shí)驗(yàn)的意義

自新課程改革以來，眾多物理教師在課程實(shí)驗(yàn)活動中積極探索，充分發(fā)揮實(shí)驗(yàn)的教學(xué)功能，使學(xué)生的動腦、動手能力均得到了提高。但由于各地對課外實(shí)驗(yàn)重視程度不一，每個學(xué)校的辦學(xué)條件也有差異，有的學(xué)校實(shí)驗(yàn)室配置低，實(shí)驗(yàn)器材陳舊，專項(xiàng)經(jīng)費(fèi)短缺，造成實(shí)驗(yàn)跟不上教學(xué)，形成教學(xué)和實(shí)驗(yàn)嚴(yán)重割裂的局面。因此，把課外實(shí)驗(yàn)活動作為學(xué)生自主學(xué)習(xí)的方式，是提升教學(xué)質(zhì)量的重要方法。

（一）課外實(shí)驗(yàn)可以滿足學(xué)生成長的需求

根據(jù)認(rèn)知科學(xué)與神經(jīng)科學(xué)的觀點(diǎn)，以及多項(xiàng)科學(xué)實(shí)證研究的結(jié)果，課外實(shí)驗(yàn)可以在學(xué)生已有知識結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)上，激發(fā)和調(diào)動學(xué)生已有的認(rèn)知，讓學(xué)生主動產(chǎn)生學(xué)習(xí)需求，并提升學(xué)習(xí)的專注度。同時，課外實(shí)驗(yàn)給學(xué)生提供了跨情境思考、轉(zhuǎn)換的可能性，能使不同類型的學(xué)生在知識的傳遞、學(xué)習(xí)的深度和自我認(rèn)知的發(fā)展上有更好的表現(xiàn)。

（二）課外實(shí)驗(yàn)可以滿足教師的發(fā)展需求

在驗(yàn)證已知和探索未知的過程中，教師和學(xué)生一樣有好奇心。課外實(shí)驗(yàn)活動能避免重復(fù)教學(xué)帶來的無趣，激發(fā)教師的進(jìn)一步思考與探究。首先，課外實(shí)驗(yàn)活動本身就有趣味性，能引發(fā)教師的思考。其次，課外實(shí)驗(yàn)活動的開展過程是一個深度思考、深入探究、解決問題、批判性重構(gòu)知識的過程，不斷發(fā)現(xiàn)新知識和新觀點(diǎn)的樂趣能推動教師進(jìn)步，也能促進(jìn)不同學(xué)科的教師之間、教師與不同領(lǐng)域的人之間進(jìn)行溝通和協(xié)作，滿足教師的多元化發(fā)展需求。

（三）課外實(shí)驗(yàn)可以滿足學(xué)校的辦學(xué)需求

課外實(shí)驗(yàn)活動的開展能實(shí)現(xiàn)知識與技能在現(xiàn)實(shí)場景中的應(yīng)用，促進(jìn)學(xué)校對學(xué)生批判性思維、解決問題能力、團(tuán)隊(duì)協(xié)作能力、溝通交流能力和公開演講能力的培養(yǎng)和發(fā)展，使物理教學(xué)更靈活、更具有魅力，是當(dāng)前學(xué)校轉(zhuǎn)型的路徑之一。同時，課外實(shí)驗(yàn)將學(xué)生、學(xué)校、社會連接起來，有利于挖掘?qū)W生的潛能，助力學(xué)校辦校模式的創(chuàng)新，滿足學(xué)校的辦學(xué)需求。

二、拓展物理課外實(shí)驗(yàn)的要求

提出問題比解決問題更重要。讓學(xué)生在物理學(xué)習(xí)和實(shí)踐活動中提出問題，并通過自主實(shí)踐來解決問題，能培養(yǎng)學(xué)生的物理學(xué)科核心素養(yǎng)。在教學(xué)中，教師要引導(dǎo)學(xué)生從質(zhì)疑、理解、實(shí)踐過程中獲取和驗(yàn)證知識，學(xué)有所獲。筆者認(rèn)為在設(shè)計(jì)拓展課外實(shí)驗(yàn)時，有以下幾個要求。

（一）科學(xué)性

在設(shè)計(jì)課外實(shí)驗(yàn)時，教師首先要遵循學(xué)生的認(rèn)知水平和身心發(fā)展規(guī)律，站在學(xué)生的角度看問題、想問題、提問題。其次，教師要根據(jù)學(xué)生的年齡、已有知識及學(xué)科特點(diǎn)，循序漸進(jìn)地多維度擴(kuò)展和延伸，給學(xué)生的自主學(xué)習(xí)、獨(dú)立思考和實(shí)踐探究留出空間，促進(jìn)學(xué)生的個性化發(fā)展。

（二）真實(shí)性

真實(shí)的情境能刺激學(xué)生的感官，吸引學(xué)生的注意力。因此，在設(shè)計(jì)課外實(shí)驗(yàn)的過程中，教師要注意實(shí)驗(yàn)場景的真實(shí)性，選擇貼近生活的案例，創(chuàng)設(shè)實(shí)驗(yàn)情境，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，挖掘?qū)W生的潛能。在相對真實(shí)的實(shí)驗(yàn)情境中，學(xué)生不但能全身心進(jìn)入情境，還能學(xué)會知識的實(shí)際應(yīng)用，提升知識的應(yīng)用能力。

（三）層次性

學(xué)生個體之間存在巨大的差異，主要表現(xiàn)為個體身心發(fā)展的差異和個體在知識基礎(chǔ)和能力發(fā)展方面的差異。在設(shè)計(jì)課外實(shí)驗(yàn)時，教師要注意學(xué)生個體發(fā)展的差異性，依據(jù)學(xué)生的已有知識和認(rèn)知經(jīng)驗(yàn)，設(shè)計(jì)課外實(shí)驗(yàn)的整體框架，分層設(shè)計(jì)，循序漸進(jìn)，讓學(xué)生從易到難、從簡單到復(fù)雜，深入學(xué)習(xí)物理知識。

（四）綜合性

課外實(shí)驗(yàn)的形式是多種多樣的，可以是跨學(xué)科、跨領(lǐng)域的，也可以是跨身份、跨時空的。在設(shè)計(jì)課外實(shí)驗(yàn)時，教師要做到傳統(tǒng)與開放相結(jié)合、動腦與動手兼顧、獨(dú)立與合作相滲透，激發(fā)學(xué)生參與實(shí)驗(yàn)的熱情。在課外實(shí)驗(yàn)中，學(xué)生通過合作學(xué)習(xí)、自主設(shè)計(jì)方案、選擇器材、觀察現(xiàn)象、分析數(shù)據(jù)、得出結(jié)論、匯報(bào)與交流等環(huán)節(jié)，能達(dá)到提升綜合能力的目的。

三、拓展物理課外實(shí)驗(yàn)的收獲與反思

（一）拓展物理課外實(shí)驗(yàn)的收獲

首先，課外實(shí)驗(yàn)活動的開展能激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)物理的興趣，調(diào)動學(xué)生做物理實(shí)驗(yàn)的積極性，促進(jìn)學(xué)生主動設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案、討論完善方案、實(shí)施實(shí)驗(yàn)方案。其次，通過課外實(shí)驗(yàn)活動的開展，學(xué)生可以在理解物理概念的基礎(chǔ)上，形成正確的物理思維，培養(yǎng)科學(xué)的思維，提升應(yīng)用科學(xué)的知識、觀點(diǎn)、方法，提升解決現(xiàn)實(shí)生活問題的能力。例如，有的學(xué)生自制小孔照相機(jī)，探究孔的形狀是否影響成像，并進(jìn)行深入的分析和思考。最后，很多物理課外實(shí)驗(yàn)都需要家長的幫助，這樣家長陪孩子的時間就多了，家長在跟孩子一起做實(shí)驗(yàn)的過程中，一起分享實(shí)驗(yàn)成功后的喜悅，跟孩子一起成長，能拉近學(xué)生與家長之間的距離，促進(jìn)親子關(guān)系的發(fā)展。

對于教師而言，課外實(shí)驗(yàn)活動能促進(jìn)教師不斷反思自身的教學(xué)方法，提升自身的專業(yè)能力，讓教師從實(shí)踐型教學(xué)走向研究型教學(xué)，避免職業(yè)倦怠。此外，課外實(shí)驗(yàn)活動也能讓教師和學(xué)生的關(guān)系更加和諧，增進(jìn)彼此的了解，使課堂教學(xué)有效進(jìn)行，提高教學(xué)質(zhì)量。

對于學(xué)校而言，拓展課外實(shí)驗(yàn)活動首先能激活固有的課程教學(xué)模式，帶動學(xué)科評價(jià)機(jī)制的發(fā)展，讓學(xué)科之間不斷融合創(chuàng)新。其次，課外實(shí)驗(yàn)活動能深化課堂教學(xué)改革，助力學(xué)校轉(zhuǎn)變育人模式，培養(yǎng)全面發(fā)展的學(xué)生。

（二）拓展物理課外實(shí)驗(yàn)的反思

物理學(xué)科是一門以實(shí)驗(yàn)為基礎(chǔ)的自然學(xué)科，實(shí)驗(yàn)是學(xué)生學(xué)習(xí)物理知識、發(fā)展技能的重要方式。但是在實(shí)驗(yàn)過程中，很多因素都會影響實(shí)驗(yàn)的結(jié)果。因此，在實(shí)驗(yàn)開始之前，教師要把握一切可控因素，幫助學(xué)生順利開展實(shí)驗(yàn)。

首先，實(shí)驗(yàn)是否安全？物理課外實(shí)驗(yàn)大多是學(xué)生在課外自主取材，自行設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案的，現(xiàn)場沒有教師的參與，所以實(shí)驗(yàn)的安全性要擺在第一位。教師要考慮實(shí)驗(yàn)安不安全、會不會對學(xué)生的身體造成傷害、環(huán)境是否安全、是否需要邀請專業(yè)人士或家長參與等。

其次，實(shí)驗(yàn)是否可行？在課外實(shí)驗(yàn)的開展過程中，學(xué)生占主導(dǎo)地位。但在物理課外實(shí)驗(yàn)的內(nèi)容、實(shí)驗(yàn)材料來源等方面，教師要加強(qiáng)引導(dǎo)，結(jié)合實(shí)際情況，因地制宜，就地取材，努力克服因?qū)嶒?yàn)效果不明顯或?qū)嶒?yàn)材料不易獲得帶來的負(fù)面影響。

最后，實(shí)驗(yàn)是否適切？課外實(shí)驗(yàn)是課堂教學(xué)的延伸，與課堂教學(xué)共同構(gòu)成了完整的教學(xué)機(jī)制。教師要認(rèn)真分析教學(xué)的實(shí)際情況和學(xué)生的已有知識，結(jié)合學(xué)生的認(rèn)知特點(diǎn)，有目的地選擇一些適合學(xué)生完成的拓展性課外實(shí)驗(yàn)，幫助學(xué)生深入學(xué)習(xí)物理知識。

“學(xué)起于思，思源于疑?！敝挥胁粩鄬?shí)踐、不斷反思，才能不斷進(jìn)步。教師要深刻理解物理學(xué)科的育人價(jià)值，認(rèn)真落實(shí)課程標(biāo)準(zhǔn)，努力培養(yǎng)學(xué)生的物理學(xué)科核心素養(yǎng)，讓學(xué)生在參與課外實(shí)驗(yàn)的過程中深入理解知識，發(fā)展物理學(xué)科核心素養(yǎng)。

參考文獻(xiàn)：

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[2]李興華.借助課外實(shí)驗(yàn)活動，優(yōu)化初中物理教學(xué)質(zhì)量[J].新課程教學(xué)（電子版），2019（22）：79.

（作者單位：南昌師范學(xué)院附屬中學(xué)）