立足核心素養(yǎng) 優(yōu)化物理實(shí)驗(yàn)

貝婧一

[摘要]初中物理課程標(biāo)準(zhǔn)高度重視對(duì)學(xué)生核心素養(yǎng)的培育，物理課堂教學(xué)除了科學(xué)知識(shí)的傳授和技能訓(xùn)練外，還要重視學(xué)生的探索能力、創(chuàng)新意識(shí)等科學(xué)素養(yǎng)的培育。實(shí)驗(yàn)探究是初中物理教學(xué)中培養(yǎng)學(xué)生學(xué)科核心素養(yǎng)的重要方式，物理教學(xué)中有效組織實(shí)施實(shí)驗(yàn)探究，能促進(jìn)中學(xué)生科學(xué)素養(yǎng)的提升。

[關(guān)鍵詞]核心素養(yǎng)；物理教學(xué)；實(shí)驗(yàn)探究

[中圖分類(lèi)號(hào)]G633.7 [文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼]A [文章編號(hào)]1674-6058（2017）05-0059-02

新課程改革推進(jìn)十五年后，疾呼要重視對(duì)學(xué)生核心素養(yǎng)的培育，這就要求在每一個(gè)學(xué)科的教學(xué)過(guò)程中，都要擔(dān)負(fù)起諸如思想素質(zhì)教育、科學(xué)文化教育、人文教育功能。物理學(xué)既是一門(mén)與生活實(shí)踐活動(dòng)聯(lián)系密切的學(xué)科，又是一門(mén)以動(dòng)手實(shí)驗(yàn)為基礎(chǔ)的學(xué)科。物理教學(xué)中充分開(kāi)展實(shí)驗(yàn)探究，不僅能培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新精神和實(shí)踐能力，而且能全面提升學(xué)生的科學(xué)素養(yǎng)，同時(shí)對(duì)學(xué)生的核心素養(yǎng)的培育也會(huì)帶來(lái)積極影響。但是，在現(xiàn)實(shí)的課堂教學(xué)中，實(shí)驗(yàn)探究形同虛設(shè)的現(xiàn)象還是普遍存在的。即在探究過(guò)程中，有些活動(dòng)只是停留在表面，不少學(xué)生往往只是看熱鬧。這樣的探究學(xué)習(xí)，只能是停留在淺層次上，對(duì)學(xué)生的知識(shí)掌握和思維發(fā)展沒(méi)有多大的幫助。所以，提高教師組織探究實(shí)驗(yàn)活動(dòng)的技能，讓物理實(shí)驗(yàn)真正對(duì)學(xué)生的“學(xué)”起到促進(jìn)作用，顯得十分必要。

本文結(jié)合教學(xué)實(shí)踐，從演示實(shí)驗(yàn)、探究實(shí)驗(yàn)及實(shí)驗(yàn)后的總結(jié)概括三方面分析探討教師的課堂組織策略。

一、教師演示實(shí)驗(yàn)

演示實(shí)驗(yàn)是中學(xué)物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)的重要組成部分，它是建構(gòu)物理概念，揭示物理規(guī)律，理解和掌握物理知識(shí)不可缺少的環(huán)節(jié)，同時(shí)還能培養(yǎng)學(xué)生的觀察能力、思辨能力。對(duì)初中生來(lái)說(shuō)，成功的演示實(shí)驗(yàn)更加容易活躍課堂氣氛，調(diào)動(dòng)學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性，所以教師對(duì)演示實(shí)驗(yàn)的組織很重要。

1.放大實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象

演示實(shí)驗(yàn)最基本的要求是現(xiàn)象清楚，效果明顯，并且易完成、易操作。在呈現(xiàn)演示實(shí)驗(yàn)前，教師可以自己先做一下，觀察一下實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象是否明顯，盡量使用“夸張”一些的“道具”，把實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象放大。例如《氣體的壓強(qiáng)》這節(jié)課中，引入大氣壓時(shí)，教師常常會(huì)演示：“在裝礦泉水的塑料瓶中灌一點(diǎn)熱水，再倒掉熱水，把瓶蓋擰上，瓶在大氣壓力作用下，不一會(huì)兒就壓癟了?！备倪M(jìn)后的演示實(shí)驗(yàn)，將小的塑料瓶換成15升大的裝純凈水的塑料桶，將一小團(tuán)蘸有酒精的棉花點(diǎn)燃放人桶中，過(guò)一會(huì)用手蓋住瓶口，就像變魔術(shù)一樣，桶“砰”的一下就變癟了。有震耳的聲音，還有形狀的變化，現(xiàn)象出乎學(xué)生意料，場(chǎng)面十分震撼，效果很明顯，學(xué)生記憶深刻。如果沒(méi)有準(zhǔn)備好比較“夸張”的“道具”，也可以利用實(shí)物投影儀來(lái)放大實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，盡量讓每個(gè)學(xué)生都知道教師在做什么，從而真正發(fā)揮演示實(shí)驗(yàn)的作用。

2.巧改實(shí)驗(yàn)過(guò)程

演示實(shí)驗(yàn)在一定程度上是為了引發(fā)學(xué)生的興趣，在實(shí)驗(yàn)教學(xué)過(guò)程中，我們應(yīng)該關(guān)注學(xué)生的感覺(jué)和直覺(jué)，注重啟發(fā)學(xué)生的智慧，若實(shí)驗(yàn)過(guò)程平淡、直敘就不容易引起共鳴，在原來(lái)實(shí)驗(yàn)的基礎(chǔ)上稍加改進(jìn)，可能會(huì)收到意想不到的效果。例如《氣體的壓強(qiáng)》一節(jié)中，很多教師都會(huì)選擇覆杯實(shí)驗(yàn)，實(shí)驗(yàn)效果也不錯(cuò)，但是說(shuō)有多么難忘也沒(méi)有。如果我們選擇大一點(diǎn)的杯子，用硬紙板蓋住，將這個(gè)杯子倒扣，下面不是安放一只水槽，而是將倒扣的杯子放在一個(gè)學(xué)生的頭頂上，結(jié)果學(xué)生發(fā)現(xiàn)，放手后沒(méi)有水出來(lái)。小小的實(shí)驗(yàn)改進(jìn)，對(duì)在場(chǎng)的學(xué)生而言，他們應(yīng)該永遠(yuǎn)不會(huì)忘記倒扣的杯子放在頭頂?shù)哪欠N感覺(jué)。

3.創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)演示

教師的演示實(shí)驗(yàn)其實(shí)是學(xué)生學(xué)習(xí)這堂課的引導(dǎo)，演示實(shí)驗(yàn)是否有趣、有新意，在很大程度上能夠影響學(xué)生學(xué)習(xí)新課的興趣。如果有一個(gè)顛覆學(xué)生已有認(rèn)知的演示實(shí)驗(yàn)，我想學(xué)生肯定很想知道原因，從而就增強(qiáng)了他們學(xué)習(xí)的興趣，所以有創(chuàng)新的演示實(shí)驗(yàn)是很有必要的。比如在《汽化和液化》一課中，在講汽化吸熱時(shí)教師可以用這個(gè)實(shí)驗(yàn)，將水和酒精混在一起（比例適當(dāng)，一般酒精：水是2：1），用一塊手絹浸在酒精水的混合液中，取出擰干，用打火機(jī)點(diǎn)燃手絹，手絹著火了，但是燃燒后手絹居然安然無(wú)恙?？催^(guò)這個(gè)實(shí)驗(yàn)后學(xué)生肯定很驚訝，很想知道原因，這時(shí)教師再跟學(xué)生講“汽化吸熱”這一知識(shí)，效果會(huì)很好。

二、學(xué)生探究實(shí)驗(yàn)

物理是一門(mén)以實(shí)驗(yàn)為基礎(chǔ)的學(xué)科。物理實(shí)驗(yàn)不僅是激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣的手段，也是幫助他們形成物理概念，鞏固物理知識(shí)的途徑，更是學(xué)生學(xué)習(xí)物理實(shí)驗(yàn)技能、培養(yǎng)實(shí)事求是、嚴(yán)肅認(rèn)真的科學(xué)態(tài)度和訓(xùn)練科學(xué)方法的重要內(nèi)容。在學(xué)生動(dòng)手實(shí)驗(yàn)的過(guò)程中，學(xué)生可以把物理知識(shí)與觀察、推理和思維技能結(jié)合起來(lái)，提高學(xué)習(xí)效率。

1.學(xué)生體驗(yàn)活動(dòng)

物理之所以有趣是因?yàn)樗鼘⑸钪械氖挛锏囊?guī)律、道理用比較淺顯的語(yǔ)言歸納總結(jié)，讓學(xué)生明白。俗話說(shuō)：萬(wàn)事開(kāi)頭難，想要讓學(xué)生快速進(jìn)入物理的世界就要有一個(gè)引人入勝的開(kāi)頭。那么體驗(yàn)性實(shí)驗(yàn)就是我們打開(kāi)探究物理世界大門(mén)的鑰匙。

（1）擴(kuò)大體驗(yàn)活動(dòng)

想要認(rèn)識(shí)某個(gè)物理規(guī)律，必不可少的是讓學(xué)生體驗(yàn)，但是現(xiàn)在還有一些教師不注重學(xué)生的體驗(yàn)活動(dòng)，或者參與體驗(yàn)活動(dòng)的學(xué)生太少，這樣學(xué)生會(huì)受到生活中前概念的影響，而無(wú)法建立正確的科學(xué)概念，對(duì)科學(xué)規(guī)律的認(rèn)知產(chǎn)生偏差，所以教師在學(xué)生體驗(yàn)活動(dòng)的組織上應(yīng)重視體驗(yàn)活動(dòng)的可操作性和參與度。例如在《摩擦力》一節(jié)的教學(xué)中，摩擦力這個(gè)概念對(duì)學(xué)生而言是比較陌生的，讓學(xué)生體驗(yàn)?zāi)Σ亮Φ拇嬖诰拖喈?dāng)必要。書(shū)上將木塊在木板上滑動(dòng)作為演示實(shí)驗(yàn)，但是學(xué)生的體驗(yàn)根本就沒(méi)有。其實(shí)可以用最簡(jiǎn)單的方法讓學(xué)生體驗(yàn)?zāi)Σ亮Φ拇嬖?，讓學(xué)生將手放在桌上用力向下，然后向前推，學(xué)生就會(huì)發(fā)現(xiàn)很難將手推動(dòng)，感覺(jué)有一個(gè)力在阻礙運(yùn)動(dòng)。這時(shí)教師再提示一下，學(xué)生對(duì)摩擦力就有了一定的感知，也就為后面概念的引入奠定了基礎(chǔ)。

（2）減少重復(fù)性的體驗(yàn)活動(dòng)

體驗(yàn)活動(dòng)雖然很重要，如果同樣的體驗(yàn)活動(dòng)多了，不但沒(méi)有什么價(jià)值，還會(huì)讓學(xué)生覺(jué)得無(wú)聊，并且浪費(fèi)時(shí)間。例如在《壓強(qiáng)》一節(jié)的教學(xué)中，書(shū)上已有手壓氣球和手壓筆尖那兩個(gè)類(lèi)似活動(dòng)了，這時(shí)就不需要再添加其他同類(lèi)型的活動(dòng)了。

2.學(xué)生探究實(shí)驗(yàn)

學(xué)生的參與度直接影響教學(xué)效果。因?yàn)檎嬲行У膶W(xué)習(xí)，必須是在學(xué)生積極參與下進(jìn)行的。

（1）自主設(shè)計(jì)的學(xué)生實(shí)驗(yàn)

學(xué)生實(shí)驗(yàn)的設(shè)計(jì)過(guò)程很重要。傳統(tǒng)的方式都是教師告訴學(xué)生該做什么或是有哪些注意點(diǎn)，學(xué)生知道怎么做了，但不一定知道為什么這么做，所以教師如何一步一步地引導(dǎo)學(xué)生自主設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)顯得尤為重要。比如在《氣體的壓強(qiáng)》這一節(jié)中，測(cè)大氣壓的時(shí)候是怎么想到用針筒的？為何是活塞開(kāi)始滑動(dòng)時(shí)記錄測(cè)力計(jì)的示數(shù)？受力面積是怎么測(cè)的？這些問(wèn)題都可以讓學(xué)生通過(guò)討論互動(dòng)，一起尋找答案。作為教師，應(yīng)該思考如何引導(dǎo)學(xué)生自己解決，而不是簡(jiǎn)單地告訴他們?nèi)绾谓鉀Q。

（2）有指導(dǎo)的學(xué)生實(shí)驗(yàn)

現(xiàn)在的課堂，提倡以學(xué)生為主體，發(fā)揮學(xué)生的主觀能動(dòng)性，但是如果一堂實(shí)驗(yàn)課全讓學(xué)生去做，教室亂哄哄，學(xué)生根本不知道如何完成實(shí)驗(yàn)，這樣也沒(méi)有好的教學(xué)效果。所以，學(xué)生在開(kāi)始實(shí)驗(yàn)前，教師要就實(shí)驗(yàn)的操作要領(lǐng)、實(shí)驗(yàn)器材的使用以及實(shí)驗(yàn)的成敗關(guān)鍵等進(jìn)行提示或說(shuō)明。也可以做示范操作，或針對(duì)性提醒，或提出幾個(gè)與實(shí)驗(yàn)內(nèi)容有關(guān)的問(wèn)題，供學(xué)生邊實(shí)驗(yàn)邊思考。例如在《比熱容》的教學(xué)中，探究水和沙子的吸熱本領(lǐng)強(qiáng)弱，應(yīng)該先引導(dǎo)學(xué)生完成實(shí)驗(yàn)準(zhǔn)備工作，如加熱儀器的選擇，沙子和水的質(zhì)量的控制等，還應(yīng)該讓學(xué)生將任務(wù)分配好，如讀溫度，看秒表，記錄數(shù)據(jù)。只有將準(zhǔn)備工作做好，實(shí)驗(yàn)效果才會(huì)明顯。

三、實(shí)驗(yàn)后的總結(jié)概括

總結(jié)概括是實(shí)驗(yàn)教學(xué)的重要組成部分。教師可以讓學(xué)生通過(guò)實(shí)驗(yàn)得出相應(yīng)的結(jié)論，從而增強(qiáng)學(xué)生的組織概括能力，培養(yǎng)學(xué)生闡明實(shí)驗(yàn)規(guī)律的思維能力，將學(xué)生的思路拓寬。同時(shí)教師也可以通過(guò)分析實(shí)驗(yàn)，從而再一次理清實(shí)驗(yàn)儀器、實(shí)驗(yàn)過(guò)程，加深學(xué)生對(duì)實(shí)驗(yàn)的深化研究。比如在《凸透鏡成像規(guī)律》這節(jié)課中，教師在學(xué)生完成實(shí)驗(yàn)后可以用幾個(gè)問(wèn)題來(lái)引導(dǎo)學(xué)生總結(jié)歸納：（1）蠟燭分別在哪些位置能得到縮小的像、放大的像？（2）在移動(dòng)蠟燭的過(guò)程中，有沒(méi)有很特別的一個(gè)像？（3）怎樣移動(dòng)比較容易找到清晰的像？（4）有沒(méi)有光屏上找不到像的時(shí)候？通過(guò)幾個(gè)問(wèn)題讓學(xué)生回憶實(shí)驗(yàn)過(guò)程，討論得出實(shí)驗(yàn)結(jié)論。同時(shí)教師也可以通過(guò)解答這些問(wèn)題幫助學(xué)生規(guī)范實(shí)驗(yàn)操作過(guò)程。

總之，物理實(shí)驗(yàn)探究課可以培養(yǎng)學(xué)生的核心素養(yǎng)，在實(shí)驗(yàn)的過(guò)程中，激發(fā)學(xué)生探究物理規(guī)律的熱情，培養(yǎng)學(xué)生動(dòng)手實(shí)驗(yàn)的實(shí)踐能力；物理實(shí)驗(yàn)探究課也促使教師在實(shí)驗(yàn)教學(xué)中不斷改進(jìn)，切實(shí)提高物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)的有效性。

（責(zé)任編輯 易志毅）