核心素養(yǎng)理念下農(nóng)村初中物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)的實(shí)踐與思考

焦健

(張家川回族自治縣川王鎮(zhèn)中學(xué) 甘肅 天水 741506)

物理學(xué)科的核心素養(yǎng)是學(xué)生在接受物理教育的過程中逐步形成的適應(yīng)個人終身發(fā)展和社會發(fā)展需要的必備品格和關(guān)鍵能力，學(xué)生通過物理學(xué)習(xí)而內(nèi)化的帶有物理學(xué)科特性的品質(zhì)，是學(xué)生核心素養(yǎng)的關(guān)鍵成分.而農(nóng)村初中學(xué)生占全國初中學(xué)生的大多數(shù)，重視并落實(shí)農(nóng)村初中物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)是全面培養(yǎng)農(nóng)村學(xué)生核心素養(yǎng)的重要途徑.

1 農(nóng)村初中物理教學(xué)現(xiàn)狀是培養(yǎng)學(xué)生核心素養(yǎng)的最大阻力

近年來政府對農(nóng)村初中學(xué)校的不斷加大投入，一方面使得農(nóng)村初中學(xué)校物理實(shí)驗(yàn)儀器設(shè)備得到更新與補(bǔ)充，而且還建立了標(biāo)準(zhǔn)的物理實(shí)驗(yàn)室；另一方面，農(nóng)村初中專業(yè)物理教師隊伍不斷充實(shí)優(yōu)化，而且參加了“國培”“信息技術(shù)與學(xué)科課程整合”等一系列培訓(xùn)，使農(nóng)村中學(xué)的師資隊伍建設(shè)和教學(xué)儀器設(shè)備的添置都有較大的改觀，但這些仍難改農(nóng)村初中物理教學(xué)中存在的問題.

1.1 學(xué)生方面

農(nóng)村大部分學(xué)生家長外出打工，有一部分學(xué)生隨家長到外地就讀，農(nóng)村留下來的家長們，要么是爺爺奶奶 “照看”孩子，要么是由于經(jīng)濟(jì)和觀念的原因，對孩子學(xué)習(xí)成績的關(guān)注度不高，管理不到位，使學(xué)生沒有養(yǎng)成良好的學(xué)習(xí)習(xí)慣，導(dǎo)致學(xué)生的基礎(chǔ)知識薄弱，學(xué)習(xí)成績不理想，甚至出現(xiàn)厭學(xué)的現(xiàn)象.

1.2 學(xué)校和教師方面

雖然近年來政府對農(nóng)村初中學(xué)校的不斷投入使物理實(shí)驗(yàn)室等硬件條件大為改善，超過了縣級初中學(xué)校，甚至有的超過了市級初中學(xué)校.但是，一方面，學(xué)校由于長期受“考試”思想包袱的束縛，不重視年輕教師的培養(yǎng)，不重視學(xué)科專業(yè)建設(shè)，使得部分剛上崗的專業(yè)物理教師由于沒有教學(xué)經(jīng)驗(yàn)而被充實(shí)到辦公室等部門做行政后勤工作,這樣不利于教師的專業(yè)成長，不利于學(xué)校學(xué)科觀念的更新與建設(shè)，不利于農(nóng)村學(xué)生對物理學(xué)新發(fā)展的了解和核心素養(yǎng)的培養(yǎng).另一方面，農(nóng)村初中的物理教師受地域等條件的影響，學(xué)校間教師的教學(xué)交流幾乎停滯，教學(xué)相對缺乏藝術(shù)性，主動探求與改革教法的積極性不高，實(shí)驗(yàn)室的使用率不高，實(shí)驗(yàn)室?guī)缀醭蔀閼?yīng)付上級檢查的擺設(shè)，學(xué)生感興趣的實(shí)驗(yàn)教學(xué)變成“黑板實(shí)驗(yàn)”.

2 物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)是培養(yǎng)農(nóng)村學(xué)生核心素養(yǎng)的重要途徑

物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)既是課程目標(biāo)，又是教學(xué)內(nèi)容和教學(xué)方法，是全面落實(shí)課程標(biāo)準(zhǔn)，培養(yǎng)學(xué)生學(xué)科核心素養(yǎng)的重要途徑.同時《初中物理課程標(biāo)準(zhǔn)》提出，實(shí)驗(yàn)教學(xué)具有多維的課程目標(biāo)，除了學(xué)習(xí)知識，訓(xùn)練技能之外，物理實(shí)驗(yàn)還應(yīng)在發(fā)展實(shí)驗(yàn)?zāi)芰?，提高學(xué)科核心素養(yǎng)方面發(fā)揮重要作用.

2.1 教師演示實(shí)驗(yàn)

做演示實(shí)驗(yàn)時，實(shí)驗(yàn)的操作者是教師，學(xué)生的主要任務(wù)是觀察和思考，因此，教師應(yīng)引導(dǎo)學(xué)生觀察實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，啟發(fā)學(xué)生對實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象所說明的問題進(jìn)行積極的思考和交流.幫助學(xué)生更好地把握物理概念和規(guī)律，幫助學(xué)生建構(gòu)良好的物理知識體系，培養(yǎng)學(xué)生分析觀察能力、動手實(shí)踐能力以及思辨能力等.

在實(shí)際課堂教學(xué)實(shí)踐中，針對農(nóng)村初中學(xué)生基礎(chǔ)薄弱，學(xué)習(xí)物理從喜歡——不喜歡——厭惡的過程，可以通過夸大、改進(jìn)與創(chuàng)新、多次演示的方式進(jìn)行演示實(shí)驗(yàn)教學(xué)，例如，學(xué)生學(xué)習(xí)到“大氣壓強(qiáng)”時，由于氣體看不見，摸不著，氣體的壓強(qiáng)也容易被人們忽視.因此，結(jié)合課本上的演示實(shí)驗(yàn)進(jìn)行夸大與改進(jìn)，將一些熱水灌入大塑料可樂瓶中，然后再將熱水倒掉，同時立即擰上瓶蓋，在大氣壓力的影響作用下，塑料瓶很快“砰”的一聲被壓癟了.這樣的實(shí)驗(yàn)既有聲音的傳遞，又有形體的變化，效果非常好.在進(jìn)行物理演示實(shí)驗(yàn)時，應(yīng)該創(chuàng)設(shè)真實(shí)的生活情境，通過引入生活實(shí)例或進(jìn)行小實(shí)驗(yàn)等設(shè)計認(rèn)知沖突，使學(xué)生帶著疑問，充滿好奇的、身臨其境的觀察演示實(shí)驗(yàn)；例如，學(xué)習(xí)“大氣壓強(qiáng)”時，在一個大玻璃杯中裝滿水，在上面蓋上玻璃板，然后置于學(xué)生的頭頂，學(xué)生睜大眼睛看著玻璃杯，然后把琉璃杯倒過來，在學(xué)生的驚叫聲中證明了大氣壓強(qiáng)的存在，學(xué)生初步建立了大氣壓強(qiáng)的概念.在學(xué)生注意力被完全吸引，興趣被激發(fā)的情況下轉(zhuǎn)入新課教學(xué)，教師再把吸盤壓到光滑的墻面上，讓學(xué)生來拉，但學(xué)生費(fèi)很大的勁兒才能拉下吸盤，使學(xué)生既驚奇又確信“大氣壓存在而且很大”的事實(shí)，然后循序漸進(jìn)引導(dǎo)學(xué)生完成課本上的其他幾個學(xué)生實(shí)驗(yàn).

再比如，學(xué)生學(xué)習(xí)“光的直線傳播”時，對實(shí)驗(yàn)進(jìn)行改進(jìn)，用點(diǎn)燃的蚊香和一個掉底的大塑料瓶(最好是藍(lán)色)，制成煙霧室，再用學(xué)生激光筆發(fā)出激光照射，可以看到一條筆直的光路；也可以在薄塑料容器中裝入一些水，再用學(xué)生激光筆發(fā)出激光照射，就看到如圖1所示的演示效果.

圖1 光的直線傳播實(shí)驗(yàn)

2.2 學(xué)生探究實(shí)驗(yàn)

農(nóng)村初中學(xué)生雖然好動，但在物理探究實(shí)驗(yàn)活動中就顯得不知所措，力不從心.因此，應(yīng)培養(yǎng)學(xué)生通過設(shè)計實(shí)驗(yàn)，收集和分析實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)等日?；顒觼硖岣邔?shí)驗(yàn)?zāi)芰?，讓學(xué)生在實(shí)驗(yàn)中認(rèn)識尊重客觀數(shù)據(jù)的重要性，從而養(yǎng)成實(shí)事求是的科學(xué)態(tài)度.在實(shí)驗(yàn)的相互配合中發(fā)揮合作精神，在認(rèn)真收集處理實(shí)驗(yàn)信息中培養(yǎng)嚴(yán)謹(jǐn)?shù)目茖W(xué)態(tài)度和科學(xué)精神等.例如，在“探究凸透鏡成像規(guī)律”的實(shí)驗(yàn)教學(xué)中，將全班學(xué)生分成小組(8組)，每個小組(4人)根據(jù)實(shí)驗(yàn)需要自選實(shí)驗(yàn)器材，其中有凸透鏡(焦距為15 cm)，高為3 cm、形狀為箭頭的發(fā)光體，刻度尺(長1 m)1把.全班同學(xué)共同探究凸透鏡成像規(guī)律，物距從6 cm開始，每增加3 cm取一組實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，直到39 cm，共12種不同物距的數(shù)據(jù)，數(shù)據(jù)記錄如表1所示.

表1 探究凸透鏡成像實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)記錄

物距u/cm實(shí)像的像距v/cm像的性質(zhì)正倒大小虛實(shí)6912…

實(shí)驗(yàn)規(guī)定每個小組只測量3組數(shù)據(jù)，不同小組測量不同的物距，使得每組物距的數(shù)據(jù)都有兩個小組測量，在實(shí)驗(yàn)中學(xué)生如果反復(fù)觀測都得不到發(fā)光體的像，則提示學(xué)生上節(jié)課學(xué)習(xí)的放大鏡的“像”的特點(diǎn)，出現(xiàn)無法測量到的數(shù)據(jù)，可以暫時空著，看看能否從已測量到的數(shù)據(jù)中得到一些啟發(fā).這樣，除了物距為15 cm,18 cm等個別小組的測量遇到一些困難外，其他小組很快完成了實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的收集工作.表格中所有數(shù)據(jù)對各小組來說都是共享的，要求學(xué)生從這些數(shù)據(jù)中總結(jié)出凸透鏡成像的規(guī)律，這是本次實(shí)驗(yàn)活動的重點(diǎn).發(fā)現(xiàn)實(shí)驗(yàn)規(guī)律，需要對實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行比較，實(shí)驗(yàn)過程中提示學(xué)生觀察表格中的虛實(shí)、正倒、大小、像距4組數(shù)據(jù)，然后分析歸納總結(jié)規(guī)律，小組間進(jìn)行討論與交流并完成(新課標(biāo)人教實(shí)驗(yàn)版八年級物理上冊)98頁的表格.

這是《初中物理課程標(biāo)準(zhǔn)》中規(guī)定的學(xué)生必做實(shí)驗(yàn)之一，在探究活動中，側(cè)重培養(yǎng)發(fā)展農(nóng)村初中學(xué)生“進(jìn)行實(shí)驗(yàn)與收集數(shù)據(jù)”和“分析與論證”的科學(xué)探究能力與意識.讓學(xué)生把主要的精力用于收集實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，并對其進(jìn)行比較和分析，最后據(jù)此總結(jié)出科學(xué)規(guī)律.本次實(shí)驗(yàn)活動不僅讓學(xué)生獲得一次合作探究的體驗(yàn)，同時也節(jié)約了時間，優(yōu)化了課堂實(shí)驗(yàn)教學(xué).把收集實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)和分析實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)作為兩個清晰的不同過程，有利于加深科學(xué)探究的理解，它使農(nóng)村初中學(xué)生具體感受到什么是證據(jù)，什么是結(jié)論，體驗(yàn)到科學(xué)的結(jié)論來自于對證據(jù)的收集和分析.

農(nóng)村初中學(xué)校是寄宿制中學(xué)，都有上晚自習(xí)的習(xí)慣，因此，他們有更多的課余時間，可以組織學(xué)生完成新教材中列出的許多小實(shí)驗(yàn)和“想想議議”，例如,小實(shí)驗(yàn)“你能制霜嗎”“煮小魚”“紙盒燒開水”等許多生動有趣的實(shí)驗(yàn).再比如,讓學(xué)生收集日常生活中使用過的火柴盒、紙筒、易拉罐、塑料瓶、方塊玻璃等，這些既是物理實(shí)驗(yàn)室實(shí)驗(yàn)器材的有效補(bǔ)充，又可以開展制作競賽(制作萬花筒、潛望鏡、照相機(jī)、土電話)，組建興趣小組等，由于活動以合作交流為主，又接近農(nóng)村真實(shí)生活，既有趣味性又有實(shí)用性，大大調(diào)動了他們完成活動的興趣，培養(yǎng)了他們的科學(xué)思維和創(chuàng)新意識.

總之，在當(dāng)前新課程改革深入發(fā)展的背景下，如何讓物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)有效促進(jìn)農(nóng)村初中學(xué)生物理學(xué)科核心素養(yǎng)的發(fā)展，是從事農(nóng)村初中物理教學(xué)工作的教師需要深思、探索和實(shí)踐的問題.在物理教學(xué)實(shí)踐中，教師若能將學(xué)生核心素養(yǎng)的提升放在首位，將為農(nóng)村學(xué)生今后的生活和工作做好準(zhǔn)備，使學(xué)生養(yǎng)成終身發(fā)展所需的必備品格與關(guān)鍵能力,這是我們廣大教育工作者奮斗的目標(biāo).