在實驗中“對話”：體悟和發(fā)展學(xué)生核心素養(yǎng)

紀(jì)旭媛 王兆云

【摘 要】物理學(xué)一門基于觀察與實驗、建構(gòu)理想模型、應(yīng)用數(shù)學(xué)等工具，通過科學(xué)推理和論證，形成系統(tǒng)的理論體系和研究方法的基礎(chǔ)學(xué)科。其根本是基于實驗為基礎(chǔ)，所有內(nèi)容都有實驗基礎(chǔ)、邏輯思維和數(shù)學(xué)表達(dá)三種要素，因而具有四個重要的特點：（1）物理學(xué)是一門實驗科學(xué);（2）物理學(xué)是一門帶有方法論性質(zhì)的科學(xué);（3）物理學(xué)是一門嚴(yán)密、定量的精密理論科學(xué);（4）物理學(xué)是一門與生活實踐聯(lián)系密切、應(yīng)用廣泛的基礎(chǔ)科學(xué)。

【關(guān)鍵詞】實驗;物理學(xué);核心素養(yǎng)

【中圖分類號】G623.5 【文獻(xiàn)標(biāo)識碼】A 【文章編號】2095-3089（2019）19-0-02

一、實驗教學(xué)，讓物理核心素養(yǎng)落地生根行穩(wěn)致遠(yuǎn)

《普通髙中物理課程標(biāo)準(zhǔn)》（2017.）提出物理核心素養(yǎng)主要由“物理觀念”“科學(xué)思維”“實驗探究”“科學(xué)態(tài)度與責(zé)任”四個方面構(gòu)成，是學(xué)生在接受物理教育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，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)。

當(dāng)前物理教學(xué)未能讓學(xué)生物理素養(yǎng)得到很好的發(fā)展，特別是物理教學(xué)的核心——實驗教學(xué)弱化，實驗教學(xué)更多的是讓學(xué)生看教師表演，看網(wǎng)絡(luò)與視頻播放，或者“教師做，學(xué)生看”，“教師講，學(xué)生聽”，實驗變成了“看實驗”、“講實驗”、“背實驗”，原本充滿生活氣息、科學(xué)興趣、思維迸發(fā)、動手動腦的學(xué)科變成了紙上談兵。物理課背離了物理的本質(zhì)和特性，物理學(xué)科核心素養(yǎng)怎能形成。

物理課的特點在哪里？物理課的特點就在于“物”和“理”，“物”即事實證據(jù)，必須以實驗為基礎(chǔ);“理”理性思維，要以思維為中心。

學(xué)生核心素養(yǎng)形成的關(guān)鍵在于實驗探究，實驗探究是培養(yǎng)學(xué)生核心素養(yǎng)的重要手段與重要內(nèi)容。教師在設(shè)計和開展教學(xué)時必須以學(xué)科核心素養(yǎng)為導(dǎo)向，充分體現(xiàn)學(xué)科的性質(zhì)和特點，使學(xué)科教學(xué)過程成為學(xué)科核心素養(yǎng)的形成過程。課堂教學(xué)中，讓學(xué)生積極主動參與到科學(xué)實驗探索過程中，模擬科學(xué)家分析問題、解決問題的過程，體會到科學(xué)家如何面對疑難情境，學(xué)會搜集和加工需要的新資料，最終達(dá)到問題解決的探究過程，從而獲得在真實生活情境中發(fā)現(xiàn)問題、分析問題、解決問題的能力的教學(xué)活動，最終實現(xiàn)學(xué)生核心素養(yǎng)的培養(yǎng)目標(biāo)和學(xué)生學(xué)業(yè)水平的提高。

二、在實驗中“對話”，體悟和發(fā)展學(xué)生的核心素養(yǎng)

有幸參加2017年揚(yáng)州市中學(xué)物理優(yōu)質(zhì)課評選活動，主題是“對話·體悟”。為此，我思考：什么是基于問題？怎樣基于問題？什么問題？誰發(fā)現(xiàn)問題？發(fā)現(xiàn)問題怎么辦？老師怎么辦？學(xué)生如何？對話，怎么對話？對話的目的是什么？怎么體悟？體悟什么？學(xué)生在學(xué)習(xí)過程中、在對話中如何參與？

本文以《安培力》的教學(xué)比賽課為例，體現(xiàn)“對話·體悟”，培養(yǎng)學(xué)生的核心素養(yǎng)。

首先，以上一節(jié)課“通電導(dǎo)線周圍會產(chǎn)生磁場”回顧為契機(jī)，進(jìn)行引導(dǎo)鋪墊;其次，“反其道而行之”，誘發(fā)學(xué)生思疑，提出問題，大膽猜想。若通電導(dǎo)線置于磁場中，通電導(dǎo)線將受到怎樣的作用？第三，指導(dǎo)學(xué)生如何自主設(shè)計實驗，驗證猜想。實驗有沒有現(xiàn)象發(fā)生？如果沒有，為什么？如果有，什么現(xiàn)象？第四，激發(fā)學(xué)生實驗探究，對話與體悟。為什么會有這些現(xiàn)象？與哪些因素有關(guān)？怎么相關(guān)？生活中、生產(chǎn)中如何應(yīng)用？讓學(xué)生去自主探索，經(jīng)過分析、討論，透過現(xiàn)象看本質(zhì)，發(fā)展學(xué)生核心素養(yǎng)。

1.你的疑問與你的實驗設(shè)計——激發(fā)學(xué)生疑問，培養(yǎng)學(xué)生動手設(shè)計實驗的品質(zhì)

教學(xué)的本質(zhì)是學(xué)生對未知事物的探究，高中物理實驗探究應(yīng)具有很強(qiáng)的問題性、開放性和探究性，要激發(fā)學(xué)生發(fā)現(xiàn)問題、圍繞問題、解決問題，開展學(xué)習(xí)活動，要以問題為載體，形成整個學(xué)習(xí)活動以問題的發(fā)現(xiàn)和解決為核心的自成序列。學(xué)生根據(jù)問題，自主設(shè)計實驗方案，規(guī)范實驗流程。其關(guān)鍵是讓學(xué)生考慮好實驗原理，學(xué)生要充分發(fā)揮想象，不同的實驗方案會有不同的結(jié)果。學(xué)生的自主實驗可以激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)和研究物理的積極性，培養(yǎng)學(xué)生的發(fā)散思維和創(chuàng)造性思維能力。

師：通電導(dǎo)線周圍會產(chǎn)生磁場。大家想想如果將通電導(dǎo)線置于磁場中，通電導(dǎo)線將受到怎樣的作用？會觀察到怎樣的現(xiàn)象呢？

師：請同學(xué)們思考，怎么辦？設(shè)計實驗電路圖，連接實驗器材并進(jìn)行實驗。

2.你的發(fā)現(xiàn)與你的實驗探究——從發(fā)現(xiàn)開始，探究一切可能，培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)探究的品質(zhì)

高中物理實驗學(xué)習(xí)離不開科學(xué)探究，實驗探究是從發(fā)現(xiàn)問題開始的，觀察是科學(xué)探究的一種最基本手段。培養(yǎng)學(xué)生的觀察能力首要措施就是教師要適時提出或引導(dǎo)學(xué)生自己提出一些有價值、有興趣的問題，或向?qū)W生介紹一些有趣的知識，使學(xué)生樂于去觀察、去發(fā)現(xiàn)問題，就會有思考。高中物理實驗，就是要在課堂教學(xué)中抓住學(xué)生的好奇心和探究求知事物的天性，使他們的發(fā)展思維始終處于活躍狀態(tài)，提升思維品質(zhì)，形成科學(xué)思維素養(yǎng)。

師：學(xué)習(xí)物理就是學(xué)會觀察、分析、推理，而不是死記知識結(jié)論。

師：請大家注意觀察閉合開關(guān)后，線框會怎樣？通過他的實驗可以看出磁場對線框沒有作用。為什么？

學(xué)：學(xué)生建議，調(diào)整電流、磁場、線框方向。

師：那可不可以嘗試一下當(dāng)通電導(dǎo)線與磁場方向不平行或者不垂直時，看看會有什么樣的效果。

3.你的對話與你的體悟發(fā)展——有“對話”，必有“體悟”，自覺提升學(xué)生的核心素養(yǎng)

“對話”是科學(xué)研究中常見的現(xiàn)象，是指同一學(xué)科里或針對同一對象而展開的具有對立性的學(xué)術(shù)爭論，通過對話，可以形成嚴(yán)謹(jǐn)?shù)目茖W(xué)理論，發(fā)展新的理論，啟發(fā)人類的智慧。教學(xué)從本質(zhì)上講也是對話，是教與學(xué)的過程，是師生互動的過程，是生生互動的過程。

實驗探究就是要激發(fā)對話意識，通過對話，相互感悟，發(fā)現(xiàn)物理科學(xué)研究的真諦，這是培養(yǎng)核心素養(yǎng)的關(guān)鍵點。教師按照學(xué)科特點，使教學(xué)活動圍繞著實驗來進(jìn)行，并盡可能保留探究的性質(zhì)，特別是實驗過程中出現(xiàn)的異?，F(xiàn)象，要激勵學(xué)生敢于懷疑、勇于創(chuàng)新、不斷探索，變換視角、變換方法思考，把教學(xué)活動變成“模擬的科學(xué)發(fā)現(xiàn)過程”。

師：力受磁場產(chǎn)生，大膽猜想安培力的大小、方向會和哪些因素有關(guān)？猜想、推理是物理核心素養(yǎng)形成的基礎(chǔ)。

師：小組討論實驗方法，驗證你們的猜想、你們的方法。怎樣改變因素？

通過物理實驗與實踐學(xué)會科學(xué)探究、體悟科學(xué)思維、形成物理思想，加深對科學(xué)本質(zhì)、科學(xué)與社會關(guān)系的理解，體現(xiàn)科學(xué)與人文統(tǒng)一，提升學(xué)生物理核心素養(yǎng)。

參考文獻(xiàn)

[1]周鵬.問題引領(lǐng)體悟踐行——“探究感應(yīng)電流產(chǎn)生的條件”教學(xué)設(shè)計[J].物理教師，2018，39（4）：18-20.