核心素養(yǎng)下體驗(yàn)式物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)創(chuàng)設(shè)情境的策略

摘 要：物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)創(chuàng)設(shè)情境一直以來受到現(xiàn)代物理教師的高度關(guān)注，創(chuàng)設(shè)情境策略的研究也日益受到人們的關(guān)注。在物理實(shí)驗(yàn)中通過創(chuàng)設(shè)合理的情境進(jìn)行教學(xué)，有助于發(fā)揮學(xué)生的主觀能動(dòng)性，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，培養(yǎng)學(xué)生的學(xué)習(xí)能力。文章立足于核心素養(yǎng)下體驗(yàn)式物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)的特點(diǎn)，闡述了體驗(yàn)式物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)創(chuàng)設(shè)情境的策略。

關(guān)鍵詞：核心素養(yǎng)；物理教學(xué)；體驗(yàn)式；教學(xué)情境；創(chuàng)設(shè)策略

鄧德堅(jiān)，初中物理高級教師，廣東省中小學(xué)新一輪“百千萬人才培養(yǎng)工程”名教師培養(yǎng)對象，廣東省中小學(xué)名師工作室主持人，清遠(yuǎn)市山村優(yōu)秀教師，清遠(yuǎn)市中小學(xué)教師工作室主持人。

物理核心素養(yǎng)導(dǎo)向的教學(xué)要求物理課程能夠?yàn)閷W(xué)生在今后工作和生活中面對未知問題時(shí)提供解決問題的思路和方法。物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)應(yīng)該為學(xué)生創(chuàng)設(shè)真實(shí)、復(fù)雜的問題情境，鼓勵(lì)并引導(dǎo)學(xué)生剖析問題、簡化問題、建立物理模型，并運(yùn)用適當(dāng)?shù)姆椒ń忉寙栴}。體驗(yàn)式物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)情境的創(chuàng)設(shè)指在物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)環(huán)境中，教師綜合利用多種教學(xué)手段，通過外顯的教學(xué)活動(dòng)形式，作用于學(xué)生而引起積極學(xué)習(xí)情感反應(yīng)的教學(xué)過程。物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)創(chuàng)設(shè)情境一直以來受到現(xiàn)代物理教師的高度關(guān)注，創(chuàng)設(shè)情境策略的研究也日益受到人們的關(guān)注。結(jié)合教學(xué)實(shí)踐，現(xiàn)將體驗(yàn)式物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)情境創(chuàng)設(shè)的常用策略闡述如下：

一、聯(lián)系實(shí)際，創(chuàng)設(shè)真實(shí)的實(shí)驗(yàn)情境

物理實(shí)驗(yàn)來源于生活和實(shí)踐，又能作用于實(shí)踐，也就是說，物理原理可以解釋日常生活中的很多現(xiàn)象。教師可以聯(lián)系實(shí)際為學(xué)生創(chuàng)設(shè)體驗(yàn)式情境，如通過自制一個(gè)可以調(diào)節(jié)音量的喇叭，讓學(xué)生感受音量大小，明白是什么讓聲音音量變大變小，讓學(xué)生在不知不覺中走進(jìn)教師所創(chuàng)設(shè)的情境之中，激發(fā)學(xué)生動(dòng)手操作的欲望。現(xiàn)代社會(huì)的發(fā)展與物理科學(xué)息息相關(guān)，人們的日常生活也離不開物理學(xué)知識。作為社會(huì)的主體，學(xué)生肯定耳濡目染甚至親身經(jīng)歷過很多生產(chǎn)、生活中的實(shí)例，所以在物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)中，教師適當(dāng)?shù)亓信e社會(huì)生產(chǎn)、生活實(shí)際中的例子，不僅能讓學(xué)生覺得物理學(xué)并沒有想象中那么遙不可及、抽象，消除心理負(fù)擔(dān)，而且有利于學(xué)生聯(lián)系自己的經(jīng)驗(yàn)對所學(xué)的新知識進(jìn)行意義建構(gòu)，把抽象的知識具體化，從而獲得豐富的感性材料，加深印象。除此之外，還有可能讓學(xué)生覺得自己所學(xué)的知識大有所用，認(rèn)識到學(xué)習(xí)的價(jià)值，從而激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)動(dòng)機(jī)，點(diǎn)燃學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情。

二、開展探究性實(shí)踐活動(dòng)，創(chuàng)設(shè)實(shí)驗(yàn)情境

物理科學(xué)以實(shí)驗(yàn)為基礎(chǔ)，觀察、實(shí)驗(yàn)是物理學(xué)的基本研究方法。物理核心素養(yǎng)導(dǎo)向的教學(xué)要求教師為學(xué)生自主探究感興趣的現(xiàn)實(shí)問題提供時(shí)間和空間，為學(xué)生創(chuàng)設(shè)需要解決的真實(shí)問題，讓學(xué)生運(yùn)用所學(xué)的知識和方法，自主開展研究活動(dòng)。只有在真實(shí)情境中自主探究，才能體現(xiàn)學(xué)生的探究能力和科學(xué)素養(yǎng)。在物理學(xué)的教學(xué)過程中，通過實(shí)驗(yàn)，不僅能讓學(xué)生理解實(shí)驗(yàn)原理，掌握實(shí)驗(yàn)技能，還能培養(yǎng)學(xué)生實(shí)事求是的學(xué)習(xí)態(tài)度及合作意識。

技能性實(shí)驗(yàn)重在教給學(xué)生基本的實(shí)驗(yàn)技能，培養(yǎng)學(xué)生的觀察能力、動(dòng)手能力以及對實(shí)驗(yàn)結(jié)果的整理、分析能力；驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)重在培養(yǎng)學(xué)生理論聯(lián)系實(shí)際、應(yīng)用所學(xué)知識解決實(shí)際問題的能力；探究性實(shí)驗(yàn)重在培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新精神和實(shí)踐能力。《物理課程標(biāo)準(zhǔn)》指出，應(yīng)倡導(dǎo)探究性實(shí)驗(yàn)活動(dòng)，力求促進(jìn)學(xué)生學(xué)習(xí)方式的改變，引導(dǎo)學(xué)生積極主動(dòng)地參與探究活動(dòng)過程，逐步培養(yǎng)學(xué)生收集和處理信息、分析解決問題以及合作交流的能力。例如，學(xué)習(xí)了摩擦力知識后，設(shè)計(jì)一個(gè)實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證“在相同的條件下，滾動(dòng)摩擦遠(yuǎn)小于滑動(dòng)摩擦”這一結(jié)論的準(zhǔn)確性。又如，讓學(xué)生自制潛望鏡、不倒翁、電動(dòng)競賽車、潛水艇模型、望遠(yuǎn)鏡、有透鏡的照相機(jī)等。

三、利用實(shí)物模型、多媒體等輔助工具，創(chuàng)設(shè)模擬情境

物理科學(xué)神秘深?yuàn)W，所涉及的內(nèi)容往往過于抽象、復(fù)雜，離學(xué)生的實(shí)際生活太遠(yuǎn)而使他們難以理解。在教學(xué)過程中，教師可以借助實(shí)物模型、掛圖或多媒體等教學(xué)輔助工具，創(chuàng)設(shè)形象的模擬情境，使抽象的知識具體化。多媒體教學(xué)具有聲音、視頻、圖像、文字等多種形式，能夠給學(xué)生帶來相似的感官刺激。網(wǎng)上錄制的實(shí)驗(yàn)視頻資料還有很多文字、圖表等信息的補(bǔ)充，能夠讓學(xué)生對實(shí)驗(yàn)設(shè)備和內(nèi)容有更加深刻的了解，從而大大提高實(shí)驗(yàn)教學(xué)的效果，減少不必要的實(shí)驗(yàn)設(shè)備的損耗。例如，筆者在磁場一節(jié)的教學(xué)中引用了“磁感線”的模型；在“探究電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)動(dòng)原理”一節(jié)的教學(xué)中運(yùn)用了電動(dòng)機(jī)的模型，在“微觀世界”一節(jié)的教學(xué)中運(yùn)用了原子的核式結(jié)構(gòu)模型。通過實(shí)物模型創(chuàng)設(shè)情境，使學(xué)生對磁場、電動(dòng)機(jī)的概念、原子內(nèi)部結(jié)構(gòu)有了更深入的理解，這樣不僅有利于學(xué)生掌握物理的相關(guān)概念，而且能激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)物理的興趣。

創(chuàng)設(shè)模擬情境可以使學(xué)生獲得豐富的感性材料，把抽象的知識具體化，加深對知識的印象并形成正確的概念。同時(shí)，借助直觀教具可以培養(yǎng)學(xué)生的觀察能力和思維能力，并在觀察和思維活動(dòng)中逐步形成認(rèn)真、科學(xué)、嚴(yán)謹(jǐn)?shù)膶W(xué)習(xí)態(tài)度。

四、利用史實(shí)資料，創(chuàng)設(shè)實(shí)驗(yàn)情境

物理核心素養(yǎng)導(dǎo)向的教學(xué)要求關(guān)注學(xué)生科學(xué)態(tài)度和價(jià)值觀的體驗(yàn)，教師可以借助物理學(xué)發(fā)展史，為學(xué)生創(chuàng)設(shè)真實(shí)的情境，避免空洞的說教，幫助學(xué)生切實(shí)體驗(yàn)嚴(yán)謹(jǐn)?shù)目茖W(xué)態(tài)度、科學(xué)精神。同時(shí)，教師應(yīng)該關(guān)注學(xué)生“求真”的愿望，還學(xué)生一個(gè)真實(shí)的歷史。物理科學(xué)史蘊(yùn)含著豐富的科學(xué)知識、科學(xué)方法、科學(xué)精神，并能體現(xiàn)科學(xué)、技術(shù)、社會(huì)三者的密切關(guān)系，是培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)素養(yǎng)的生動(dòng)教材。

物理科學(xué)史不僅能提供物理學(xué)知識，還可以揭示知識的來龍去脈和各種知識之間的聯(lián)系；不僅有利于學(xué)生對整個(gè)知識體系的把握，還可以幫助學(xué)生從科學(xué)家的探究史中學(xué)習(xí)科學(xué)的研究方法，培養(yǎng)學(xué)生實(shí)事求是、百折不撓的研究精神。教師在教學(xué)過程中，可以適當(dāng)?shù)厝谌胛锢韺W(xué)史的教學(xué)，例如，在學(xué)習(xí)《大氣壓與人類生活》新課時(shí)，利用德國馬德堡市市長奧托·馮·格里克證明大氣壓存在的過程開展體驗(yàn)教學(xué)。首先介紹奧托·馮·格里克體驗(yàn)科學(xué)發(fā)展的曲折，然后介紹奧托·馮·格里克實(shí)驗(yàn)方法的艱難歷程和價(jià)值，讓學(xué)生感受科學(xué)精神的可貴。義務(wù)教育物理教材安排了很多與課本知識相關(guān)的閱讀材料和小資料，教師應(yīng)充分利用這些資源，引導(dǎo)學(xué)生閱讀、思考。通過閱讀思考，學(xué)生可以提高對物理知識的敏感度。

五、開展課堂活動(dòng)，創(chuàng)設(shè)實(shí)驗(yàn)合作交流情境

《基礎(chǔ)教育課程改革綱要（試行）》指出，教學(xué)過程是師生交流互動(dòng)、共同發(fā)展的過程，教師要盡量創(chuàng)設(shè)能夠引導(dǎo)學(xué)生積極主動(dòng)參與的教學(xué)情境，促進(jìn)學(xué)生主動(dòng)地、富有個(gè)性地學(xué)習(xí)。師生合作、交流是平等的心靈溝通，教師應(yīng)該放下師道尊嚴(yán)，平等、真誠地與學(xué)生進(jìn)行交流，營造民主的教學(xué)氛圍。生生合作、交流則可以使每個(gè)學(xué)生都參與到活動(dòng)中來，承擔(dān)一定的任務(wù)，有利于學(xué)生思維能力的提高及主人翁精神的培養(yǎng)。體驗(yàn)式物理實(shí)驗(yàn)主要以學(xué)習(xí)小組的形式創(chuàng)設(shè)合作交流情境，如為什么有時(shí)浮力大到可以托起一艘萬噸巨輪，而有時(shí)浮力又小到托不起一塊薄薄的鐵片？一艘船從海里駛向河里，浮力有什么變化？浮力的大小究竟跟哪些因素有關(guān)？接著演示如下實(shí)驗(yàn)：在盛有一定比重鹽水的燒杯中，放進(jìn)一個(gè)木塊，木塊便浮于水面；放進(jìn)一塊石子，石子便沉入水里；放進(jìn)一個(gè)雞蛋，雞蛋則懸浮在鹽水中。再將此雞蛋放進(jìn)清水里，則雞蛋下沉；放進(jìn)濃度更大的鹽水里，則雞蛋浮在水面上?？吹竭@么奇怪的現(xiàn)象，學(xué)生們一定會(huì)被深深吸引。教師可先讓學(xué)生自己收集資料，然后在課堂上交流，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性，達(dá)到落實(shí)教學(xué)任務(wù)的目標(biāo)。

物理核心素養(yǎng)導(dǎo)向的教學(xué)要求教師為學(xué)生創(chuàng)設(shè)面對未知的、“原始”的問題情境，這些原始問題可以是課堂生成的，也可以來自生產(chǎn)及生活現(xiàn)象，讓學(xué)生像科學(xué)家那樣“獨(dú)立地嘗試用各種方法研究問題”。在不斷嘗試的過程中，學(xué)生不僅獲得了知識，更重要的是體驗(yàn)到了科學(xué)探究的樂趣和培養(yǎng)了科學(xué)精神，形成了良好的科學(xué)研究態(tài)度。體驗(yàn)式物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)情境的創(chuàng)設(shè)沒有固定的模式，隨著新課程改革的日益深入，必然會(huì)出現(xiàn)越來越多的方法與策略。作為學(xué)生課堂的引導(dǎo)者，在實(shí)際教學(xué)過程中，教師需要綜合利用各種方法與策略，精心創(chuàng)設(shè)體驗(yàn)式實(shí)驗(yàn)教學(xué)情境，引導(dǎo)學(xué)生自己去思考、去探索、去發(fā)現(xiàn)，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，提高學(xué)生的自主學(xué)習(xí)能力，最終促進(jìn)學(xué)生全面發(fā)展。

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[*本文系清遠(yuǎn)市第十七批基礎(chǔ)教育科研立項(xiàng)重點(diǎn)課題（課題編號：17-1）的階段性研究成果]