初中物理實驗教學(xué)中的科學(xué)素養(yǎng)培養(yǎng)路徑

葛小波

(江蘇省如東縣實驗中學(xué) 226400)

在新課改的背景下，我國的教育體制經(jīng)歷了從應(yīng)試教育到素質(zhì)教育的變革，教學(xué)目標制定從傳統(tǒng)的分數(shù)至上到三維目標直至如今的核心素養(yǎng)培育，逐漸讓我國的廣大教育工作者認識到學(xué)科核心素養(yǎng)形成對于學(xué)生長遠發(fā)展的影響.科學(xué)素養(yǎng)作為物理學(xué)科核心素養(yǎng)構(gòu)成的主要因素之一，需要物理教師予以重視，物理實驗教學(xué)的開展，可以為初中生的物理科學(xué)探究提供最佳的平臺，有助于初中生在物理實驗的分析、討論與探索中，樹立積極的科學(xué)思想，鍛煉科學(xué)探究能力，形成良好的科學(xué)探究精神，具有重要的意義.

一、在初中物理實驗教學(xué)中培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)素養(yǎng)的意義

1.激發(fā)學(xué)生的科學(xué)探究意識

物理課堂的知識均來源于生活，但是又高于生活，許多學(xué)生雖然在生活中經(jīng)?？吹轿锢憩F(xiàn)象，但是卻不知道為何會出現(xiàn)這種物理現(xiàn)象，各種物理現(xiàn)象中蘊含著哪些知識，我們學(xué)習(xí)的物理知識有何用途，因此在物理學(xué)習(xí)中一直處于渾渾噩噩的狀態(tài)，普遍缺乏科學(xué)探究的意識.而以物理實驗教學(xué)為起點，以培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)素養(yǎng)為落腳點的物理課程教學(xué)，可以培養(yǎng)學(xué)生主動發(fā)現(xiàn)物理問題，積極分析物理現(xiàn)象產(chǎn)生的原因以及其中蘊含的物理規(guī)律的學(xué)習(xí)意識，不僅提高了初中生的物理學(xué)習(xí)熱情，還激活了初中生的科學(xué)探究欲，產(chǎn)生了物理學(xué)習(xí)的內(nèi)驅(qū)力.

2.鍛煉了學(xué)生的物理思維能力

傳統(tǒng)的物理實驗教學(xué)只是機械地完成實驗演示內(nèi)容，然后由教師講解實驗所需的器材、注意事項，實驗過程中發(fā)生的實驗現(xiàn)象、怎么發(fā)生的實驗現(xiàn)象、總結(jié)本次實驗中的物理知識，最后要求學(xué)生記錄并記憶這些知識點.長期以往，學(xué)生容易養(yǎng)成了惰性思維，并且對于物理知識的理解僅僅局限于教師所講述的內(nèi)容，形成了固定化的思維模式，不利于學(xué)生的思維能力發(fā)展.而以科學(xué)素養(yǎng)為目標的初中物理實驗教學(xué)活動組織，側(cè)重于培養(yǎng)學(xué)生的思維靈敏性、批判性、獨創(chuàng)性，有意識地引導(dǎo)學(xué)生從不同的視角去發(fā)現(xiàn)物理的本質(zhì)，從而達到鍛煉學(xué)生思維能力，促進學(xué)生優(yōu)秀思維品質(zhì)生成的目的.

3.培養(yǎng)了學(xué)生的科學(xué)探究精神

物理實驗教學(xué)作為物理教學(xué)的重要內(nèi)容、方法和手段有著無可替代的作用.針對初中這一階段學(xué)生好奇心強的特性，在物理實驗教學(xué)中讓學(xué)生直接投入實踐性強的學(xué)習(xí)活動之中，真切感受到物理現(xiàn)象，在享受實驗樂趣的同時加強了對物理概念和原理的理解.在物理實驗的組織與實施中要求學(xué)生認真觀察，對數(shù)據(jù)進行整理與分析，培養(yǎng)了學(xué)生的實驗觀察能力和客觀嚴謹?shù)目茖W(xué)態(tài)度，在實驗的過程中難免會出現(xiàn)因操作失誤導(dǎo)致的數(shù)據(jù)錯誤及實驗失敗，卻也因此磨煉了學(xué)生的意志，在不斷改正的過程中也培養(yǎng)了學(xué)生勇于承擔(dān)責(zé)任和不服輸?shù)木?

二、初中物理實驗教學(xué)中的科學(xué)素養(yǎng)培養(yǎng)路徑

1.培養(yǎng)動手能力，熱愛科學(xué)探究

在以往的物理實驗課堂中，我們發(fā)現(xiàn)教師是實驗的操作者，而學(xué)生就像一個觀眾一樣，看著教師在物理實驗中各種操作，自己卻插不上手，在這種情況下學(xué)生們會由剛開始的熱情滿滿逐漸變得失去興趣，甚至懷疑自己能否學(xué)好這么復(fù)雜的學(xué)科，讓學(xué)生在剛剛接觸物理的時候就喪失了學(xué)習(xí)的自信心.實際上初中生對于一些新鮮的事物具有非常強的好奇心，希望可以真正地動手觸摸物理實驗，感受物理實驗的奧秘，那么教師在培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)素養(yǎng)時，應(yīng)給學(xué)生提供動手參與物理實驗的機會，讓學(xué)生在實驗材料的制作、實驗前的準備工作參與等形式，樹立起學(xué)習(xí)物理知識的自信.在初中物理實驗教學(xué)中有很多時候都是需要通過學(xué)生親自動手制作完成的，比如一些教具與實驗工具的組裝，學(xué)生還可以動手制作簡單器材.比如：利用光的反射和折射原理制作萬花筒、利用重力作用制作不倒翁、通過杠桿原理的使用制作桿秤等.學(xué)生在制作過程中不斷加深并運用物理原理，理解物理源于生活并改變生活這一事實.通過一次次的實驗成功的經(jīng)歷樹立了自信心，提高初中生對科學(xué)的熱愛.

2.激發(fā)自主學(xué)習(xí)意識，強化科學(xué)探究能力

物理學(xué)是探索并分析大自然所發(fā)生的現(xiàn)象，以了解其規(guī)則的學(xué)科，更是以實驗為基礎(chǔ)的學(xué)科.教師在實驗教學(xué)中應(yīng)對教材深入鉆研，不斷拓展知識面，在給學(xué)生講解時力求做到深入淺出讓學(xué)生容易理解.基于物理學(xué)科的特殊性，應(yīng)逐步提高學(xué)生的自我學(xué)習(xí)能力，在課前給學(xué)生提出問題讓學(xué)生思考.啟發(fā)學(xué)生發(fā)現(xiàn)生活中的物理現(xiàn)象，走進生活找尋真相.例如在進行實驗《用天平和量筒測固體和液體的密度》時，課前可以給出學(xué)生問題：在生活中如何測量固體的密度？液體如果測量？物體或固體密度大小在日常生活中有哪些作用？面對這樣的問題學(xué)生必然感到很新奇，激發(fā)了他們的好奇心，啟發(fā)學(xué)生思考.當(dāng)然對于這樣的問題學(xué)生在沒有掌握前一定是很迷茫，為了尋求答案學(xué)生就會主動找尋相關(guān)學(xué)習(xí)資料，在找尋答案的過程中形成自主學(xué)習(xí)的習(xí)慣.在當(dāng)學(xué)生拿著收集來的結(jié)果回到課堂時，就會帶著自己不理解的問題用心的聽教師的講解，更快的理解相關(guān)知識，提高了學(xué)習(xí)效率.

3.鼓勵學(xué)生敢于嘗試，樹立堅韌的科學(xué)品質(zhì)

在物理實驗教學(xué)中，有很多時候?qū)W生因為初次接觸物理實驗，經(jīng)常會因為缺少經(jīng)驗或是在操作過程中由于態(tài)度不夠嚴謹導(dǎo)致實驗失敗.面對這樣的情況，初中物理教師應(yīng)考慮到初中階段學(xué)生敏感且易激動的心理特點.積極鼓勵學(xué)生找到正確的操作方法，適時地給予幫助，培養(yǎng)學(xué)生面對科學(xué)所必須秉承嚴謹態(tài)度.如在“光的折射”問題研究中，教師首先給學(xué)生們展示了一張圖片，圖片中一只小貓想要吃魚缸中的魚，于是便找來叉子想要將魚兒叉上來，但是小貓卻始終沒有成功，于是小貓在思考難道是自己的眼睛不好使，看不清魚的位置嗎？在圖片展示之后，教師可以給學(xué)生們布置實驗任務(wù)：“請同學(xué)們利用實驗的方式，幫助小貓找出答案.”于是學(xué)生們紛紛猜想小貓叉不到魚兒的原因，為了驗證猜測而組織了多次實驗，并不斷地總結(jié)實驗經(jīng)驗，最終發(fā)現(xiàn)光照射到水面之后，其照射的角度會發(fā)生變化，進而總結(jié)出光的折射定律，在反復(fù)實驗中培養(yǎng)學(xué)生嚴謹?shù)?、堅持探索的科學(xué)態(tài)度.

4.提高實驗教學(xué)趣味性，感受科學(xué)的魅力

物理學(xué)有著悠久的歷史，期間也發(fā)生了很多膾炙人口的故事.初中學(xué)生都是十幾歲的孩子對于故事的熱愛程度很高，在物理實驗教學(xué)中就可以通過運用這樣的故事來增加趣味性，調(diào)動學(xué)生的積極性.像阿基米德測皇冠的故事就是經(jīng)典的物理故事，教師可以將故事分成兩部分，前半部分提出問題，把故事中普通人物提出了怎樣的解決方法說出來，并把同樣的問題留給學(xué)生，讓他們主動思考并且積極發(fā)言.再把阿基米德如果發(fā)現(xiàn)解決問題的方法與最終結(jié)果告知學(xué)生，并通過實驗演示讓學(xué)生理解原理，通過讓學(xué)生參與到實驗中，理解物理知識在生活中的運用，明白本課的教學(xué)目的，從而培養(yǎng)學(xué)生發(fā)現(xiàn)問題并力求解決問題的思維習(xí)慣，不僅大大地提升了物理實驗教學(xué)效率，還可以讓學(xué)生在品味物理文化中，感受到科學(xué)的魅力，為初中生的科學(xué)素養(yǎng)生成提供了助力.

5.增加團隊協(xié)作實驗項目，培養(yǎng)優(yōu)秀的科學(xué)品質(zhì)

初中物理實驗教學(xué)中有很多實驗項目需要團隊協(xié)作，針對這一特性可以在實驗過程中幫助學(xué)生學(xué)會團隊成員之間的相互配合，建立團隊協(xié)作精神.教師可以在實驗項目確立后鼓勵學(xué)生自發(fā)建立活動小組，分工協(xié)作.從實驗的設(shè)計、實驗物品的準備、實驗進行時的合作、實驗數(shù)據(jù)的記錄與整理到實驗結(jié)束實驗儀器的整理保管等環(huán)節(jié)中有條不紊的進行.期間充分給與學(xué)生信心與信任，讓學(xué)生可以有更大的空間去探索與學(xué)習(xí).通過觀察實驗過程中發(fā)生的微小變化的記錄，及數(shù)據(jù)分析時的相關(guān)運算過程都可以培養(yǎng)學(xué)生對待科學(xué)的嚴謹性和尊重客觀事實的科學(xué)態(tài)度.

隨著時代的進步，生活環(huán)境的變化，國家對人才的要求也日趨提高.為此教師更應(yīng)加強培養(yǎng)學(xué)生的綜合素質(zhì)與科學(xué)素養(yǎng)，在物理實驗教學(xué)中應(yīng)以激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣為基礎(chǔ)，充分利用物理實驗教學(xué)引導(dǎo)學(xué)生樹立正確的科學(xué)價值觀.從以學(xué)生為主體，通過物理實驗將物理知識運用到生活中，做到真正的學(xué)以致用，達到科學(xué)素養(yǎng)培養(yǎng)的最終目的.