關(guān)于實(shí)驗(yàn)教學(xué)在物理學(xué)科核心素養(yǎng)培育中的重要性分析

王從從

【摘 要】當(dāng)前發(fā)展學(xué)生核心素養(yǎng)處于落實(shí)立德樹人目標(biāo)的基礎(chǔ)地位，是基礎(chǔ)教育改革的靈魂。物理學(xué)作為一門以實(shí)驗(yàn)為基礎(chǔ)的學(xué)科，實(shí)驗(yàn)教學(xué)對(duì)學(xué)生物理概念、物理規(guī)律的形成以及探究能力和科學(xué)態(tài)度的培養(yǎng)上起著不可替代的作用。本文從“什么是核心素養(yǎng)和物理學(xué)科核心素養(yǎng)”“為什么實(shí)驗(yàn)教學(xué)能有效培育物理學(xué)科核心素養(yǎng)”“教學(xué)實(shí)踐中怎么樣借助實(shí)驗(yàn)課培育物理學(xué)科核心素養(yǎng)”三方面闡述筆者的一些見解和感悟。

【關(guān)鍵詞】核心素養(yǎng)；物理學(xué)科；實(shí)驗(yàn)教學(xué)

一、核心素養(yǎng)與物理核心素養(yǎng)

1.核心素養(yǎng)

2016年9月13日中國(guó)學(xué)生發(fā)展核心素養(yǎng)研究成果正式發(fā)布，這標(biāo)志著引領(lǐng)新一輪課程改革的頂層設(shè)計(jì)正式出爐。中國(guó)學(xué)生發(fā)展核心素養(yǎng)以培養(yǎng)“全面發(fā)展的人”為核心，分為文化基礎(chǔ)、自主發(fā)展、社會(huì)參與三個(gè)方面，綜合表現(xiàn)為人文底蘊(yùn)、科學(xué)精神、學(xué)會(huì)學(xué)習(xí)、健康生活、責(zé)任擔(dān)當(dāng)、實(shí)踐創(chuàng)新六大素養(yǎng)，具體細(xì)化為國(guó)家認(rèn)同等十八個(gè)基本要點(diǎn)。它是對(duì)素質(zhì)教育內(nèi)涵的豐富，是基于中國(guó)基礎(chǔ)教育課程改革和發(fā)展實(shí)際的再創(chuàng)造，是對(duì)“立什么德、樹什么人”的深入回答。

2.物理學(xué)科核心素養(yǎng)

物理學(xué)科核心素養(yǎng)是指學(xué)生在接受物理教育過程中逐步形成的，適應(yīng)個(gè)人終身學(xué)習(xí)和社會(huì)發(fā)展所需要的科學(xué)基礎(chǔ)知識(shí)、關(guān)鍵能力，是學(xué)生通過物理學(xué)習(xí)內(nèi)化的帶有物理學(xué)科特性的品質(zhì)。包括物理觀念、科學(xué)思維、實(shí)驗(yàn)探究和科學(xué)態(tài)度和責(zé)任四個(gè)方面。物理學(xué)科核心素養(yǎng)是核心素養(yǎng)的重要組成部分，對(duì)其他學(xué)科核心素養(yǎng)的發(fā)展具有促進(jìn)作用。

二、實(shí)驗(yàn)教學(xué)在物理學(xué)科核心素養(yǎng)培育中有著不可替代的作用

培育物理學(xué)科核心素養(yǎng)就是要提升學(xué)生未來適應(yīng)社會(huì)發(fā)展所需要的關(guān)鍵能力，如善于觀察生活的能力、發(fā)現(xiàn)問題的能力、解決問題的能力等。而這些都可以通過物理課堂中的實(shí)驗(yàn)教學(xué)潛移默化的影響學(xué)生，讓學(xué)生在不知不覺中養(yǎng)成善于觀察，對(duì)生活中的現(xiàn)象產(chǎn)生好奇心并能用所學(xué)知識(shí)解釋或解決的能力。例如物理演示實(shí)驗(yàn)?zāi)軌驅(qū)⑴c學(xué)生日常生活息息相關(guān)的奇妙現(xiàn)象展現(xiàn)出來，有些可能經(jīng)常發(fā)生在學(xué)生身邊但他們沒有用心觀察過，課堂上老師演示后不僅能使學(xué)生獲得豐富的感性知識(shí)，還能讓他們意識(shí)到生活中的奇妙現(xiàn)象無處不在。其次，物理新課程標(biāo)準(zhǔn)中涉及的初中物理實(shí)驗(yàn)大都是以探究形式出現(xiàn)，突出了實(shí)驗(yàn)探究活動(dòng)在物理教育中的重要地位，這就要求學(xué)生在學(xué)習(xí)過程中經(jīng)歷比較完整的科學(xué)探究過程，參與知識(shí)的發(fā)生發(fā)展過程，知其然，知其所以然，而不是單純地生搬硬套，這對(duì)培養(yǎng)創(chuàng)新人才有著不可或缺的作用。

三、通過實(shí)驗(yàn)教學(xué)培育物理學(xué)科核心素養(yǎng)的教學(xué)實(shí)踐

1.通過演示實(shí)驗(yàn)激發(fā)學(xué)生的好奇心，培育學(xué)生善于觀察生活的能力

演示實(shí)驗(yàn)在物理教學(xué)中占有極其重要的地位，它能激發(fā)學(xué)生強(qiáng)烈的求知欲，引起學(xué)生濃厚的興趣，好的演示實(shí)驗(yàn)可使學(xué)生終生不忘，還能使學(xué)生更好的理解掌握物理概念和規(guī)律。

案例1：在講解滑動(dòng)摩擦力這節(jié)課時(shí)，本人從模擬拔河比賽的情景引入。拿一根長(zhǎng)的粗細(xì)均勻的硬棒，其中硬棒的一端比較粗糙，另一端相對(duì)光滑，選擇班級(jí)中的兩位力量懸殊較大的男生，一位是力量較大的A同學(xué)，另一位則是力氣較小的B同學(xué)，到講臺(tái)前面進(jìn)行拔河比賽。比賽前同學(xué)們基本都認(rèn)為A同學(xué)必勝無疑，老師的操作就是安排A同學(xué)用硬棒的光滑端，B同學(xué)用硬棒的粗糙端進(jìn)行拔河比賽。這時(shí)下面同學(xué)看到的結(jié)果就是A同學(xué)費(fèi)盡九牛二虎之力還是輸給了B同學(xué)，這時(shí)完全出乎他們的意料，他們就會(huì)產(chǎn)生強(qiáng)烈的好奇心。在此基礎(chǔ)上老師開始新課，一下子將學(xué)生的注意力集中到這節(jié)課要研究的問題中來，激發(fā)了他們強(qiáng)烈的求知欲望。

2.通過探究實(shí)驗(yàn)讓學(xué)生經(jīng)歷完整的科學(xué)探究過程，培育探究能力和創(chuàng)新能力

探究性實(shí)驗(yàn)是新課改后物理教學(xué)比較重視的一塊內(nèi)容，通過探究可以讓學(xué)生經(jīng)歷提出問題、做出假設(shè)、制定計(jì)劃、搜集證據(jù)、解釋問題、表達(dá)交流這六個(gè)完整的探究環(huán)節(jié)，這對(duì)學(xué)生科學(xué)素養(yǎng)的形成和動(dòng)手能力的培養(yǎng)有著不可或缺的作用。

案例2：在學(xué)習(xí)凸透鏡成像規(guī)律這節(jié)課時(shí)，可以先將裝滿水的燒瓶放在講臺(tái)上，隨機(jī)抽取幾個(gè)學(xué)生到講臺(tái)上透過燒瓶觀察粉筆盒的成像情況，在觀察的時(shí)候可以讓學(xué)生改變粉筆盒到燒瓶的位置，讓他們觀察成像情況。這時(shí)學(xué)生就會(huì)發(fā)現(xiàn)，凸透鏡所成的像是多種多樣的，有倒立的、也有正立的，有放大的、也有縮小的，引導(dǎo)學(xué)生在觀察物理現(xiàn)象的時(shí)候提出問題，他們提出的問題是多種多樣的，這時(shí)候教師可以歸納他們的問題，最終把課堂重點(diǎn)指向凸透鏡成像情況可能與哪些因素有關(guān)這個(gè)問題上來。提出問題之后引導(dǎo)學(xué)生做出假設(shè)，學(xué)生所提出的假設(shè)也是比較多的，但是主要集中在物體到凸透鏡的距離和凸透鏡的焦距兩個(gè)方面，如果有與問題關(guān)系不大的假設(shè)教師可以做演示實(shí)驗(yàn)或者解釋排除掉，否則假設(shè)太多后面的環(huán)節(jié)沒法正常進(jìn)行。接下來就是讓同學(xué)們根據(jù)自己的假設(shè)制定計(jì)劃去解決問題了，這個(gè)環(huán)節(jié)比較困難，這時(shí)教師的引導(dǎo)非常關(guān)鍵，提醒學(xué)生在探究的時(shí)候要控制變量，那么學(xué)生很快就會(huì)想到可以先控制焦距不變?nèi)パ芯课锞嗍窃鯓佑绊懗上袂闆r的，接下來在教師的引導(dǎo)下，固定凸透鏡的位置去改變蠟燭的位置然后透過透鏡觀察成像情況，這樣只能看到成像的大小和正立倒立的情況，沒辦法確定像的虛實(shí)，教師引導(dǎo)學(xué)生利用光屏去分辨像的虛實(shí)，這樣，實(shí)驗(yàn)計(jì)劃就制定完了。

四、結(jié)語

著名的物理學(xué)家丁肇中曾說過：“自然科學(xué)理論不能離開實(shí)驗(yàn)的基礎(chǔ)，特別是物理學(xué)，它是在實(shí)驗(yàn)中產(chǎn)生的……”物理教師可以通過演示實(shí)驗(yàn)激發(fā)學(xué)生的好奇心、增強(qiáng)學(xué)生的求知欲、提高學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性，還可以使學(xué)生養(yǎng)成善于觀察生活中各種現(xiàn)象的習(xí)慣。通過經(jīng)歷探究性實(shí)驗(yàn)的六個(gè)基本環(huán)節(jié)，學(xué)生在解決問題的能力和創(chuàng)新能力上都會(huì)有非常明顯的提高。由此可見，實(shí)驗(yàn)教學(xué)在培育學(xué)生物理學(xué)科核心素養(yǎng)方面有著非常重要的作用，是其他教學(xué)形式無法取代的，因此，在教學(xué)實(shí)踐中教師一定要精心設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)，千萬不可大意或隨便應(yīng)付。

【參考文獻(xiàn)】

[1]《中國(guó)學(xué)生發(fā)展核心素養(yǎng)》，2016年9月13日

[2]任虎虎.思維型課堂：培育物理學(xué)科核心素養(yǎng)的有效途徑.物理教師，2017年第38卷第3期

[3]周煉.如何利用物理實(shí)驗(yàn)來激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣.物理通報(bào)，2017年5月