創(chuàng)新實驗教學促進學生個性化發(fā)展

山東省濟寧市實驗中學(272123) 王富民 陳 沖

學生發(fā)展核心素養(yǎng)，主要是指學生應具備的能夠適應終身發(fā)展和社會發(fā)展需要的必備品格和關鍵能力。學科核心素養(yǎng)主要由學科內涵及學科本質決定的?！镀胀ǜ咧形锢碚n程標準(2017年版)》將物理學科核心素養(yǎng)界定為：物理學作為自然科學領域的基礎學科，其核心素養(yǎng)可歸納為物理觀念、科學思維、科學探究和科學態(tài)度。學科核心素養(yǎng)的內涵深刻、內容豐富，凸顯課程的育人功能。“科學思維”包括模型構建、科學推理、科學論證、質疑創(chuàng)新等要素；“科學探究”能力包括發(fā)現(xiàn)科學問題、設計解決方案、進行科學實驗、合理進行科學解釋、搜集科學信息和必要的科學反思能力。教師要以物理學科核心素養(yǎng)為導向，優(yōu)化完善物理學科教學，使中學生具備五種關鍵能力：理解能力、推理論證能力、模型建構能力、實驗探究能力和創(chuàng)新能力，其中構建物理模型能力和創(chuàng)新能力是根據物理教學實際和新時代發(fā)展提出的新的能力要求。建設創(chuàng)新型國家和世界科技強國，是我國發(fā)展的迫切要求和必由之路，新時代推進教育現(xiàn)代化的步伐日益加快，適應學生全面而有個性發(fā)展的教育教學改革深入推進，已成為素質教育的新亮點。因材施教、個性化發(fā)展的問題日益凸顯，轉變教與學的方式，創(chuàng)新實驗教學，探索基于情境、問題導向的互動式和體驗式教學方式，引領著教學改革，推進著素質教育的潮流。改革的浪潮層層推進、時不我待，本文就我們在教學實踐中的想法、做法進行闡述，與大家共勉。

1 深入學習文件精神，轉變教育觀念

我國近年來的教育實踐，使廣大教師達成共識：“應試教育”不利于培養(yǎng)創(chuàng)新型人才。建設新時代中國特色的社會主義，需要開發(fā)我國的人力資源，培養(yǎng)各種層次的創(chuàng)新型人才；中學教育要尊重教育發(fā)展規(guī)律，因材施教，促進學生個性化發(fā)展，才能使每一個學生都成為新時代社會主義的建設者。

人的稟賦、資質千差萬別，不能用一個模式來塑造、用一把尺子來衡量，要從學生的實際出發(fā)，為學生的發(fā)展提供一個適宜全面發(fā)展，又可促使其個性發(fā)展的教育環(huán)境。個性是創(chuàng)新的基礎，只有高度重視個體的差異和獨特性，充分發(fā)揮個體的積極性、能動性和創(chuàng)造性，才能培養(yǎng)創(chuàng)新人才，辦好人民滿意的教育，建設人力資源強國，為實現(xiàn)“兩個一百年”奮斗目標和中華民族偉大復興的中國夢提供堅強的智力支撐和人才保障。

認真落實《加快推進教育現(xiàn)代化實施方案(2018—2022年)》《中國教育現(xiàn)代化2035》及《關于全面深化課程改革落實立德樹人根本任務的意見》，落實《國務院辦公廳關于新時代推進普通高中育人方式改革的指導意見》的文件精神，才能更好地實施素質教育，加快教育現(xiàn)代化建設，把我國建設成為教育現(xiàn)代化強國。教育大計，教師為本，有好的政策、好的教師，才有好的教育。每一個教育工作者都要轉變教育觀念，加強教育理論學習，增強教書育人的責任感和使命感，提高自己專業(yè)水平和教學能力，才能立德樹人、不辱使命，為學生的終身發(fā)展奠定基礎。

2 創(chuàng)新實驗教學，提升學科核心素養(yǎng)，培養(yǎng)學生的創(chuàng)新能力

在新課改背景下的高中物理教學，學科核心素養(yǎng)培養(yǎng)已成為教學的關鍵性目標。教學中應注重挖掘教學內容中蘊含的物理學科核心素養(yǎng)，體現(xiàn)物理課程的內涵及核心價值，培養(yǎng)科學素養(yǎng)、提高創(chuàng)新能力。實驗教學是理科教學的基礎，是培養(yǎng)學生科學素養(yǎng)和創(chuàng)新能力的主要陣地，通過實驗教學能對學生進行科學方法的教育，形成和發(fā)展學生的實踐能力、合作探究能力，提升學科核心素養(yǎng)，培養(yǎng)學生科學的人生觀、價值觀和世界觀，為學生的未來發(fā)展打下基礎。創(chuàng)新實驗更能促進學生的個性化發(fā)展，有利于學生創(chuàng)新能力的培養(yǎng)。

在教學中對學有余力的同學，在學習之余、完成常規(guī)實驗的基礎上，可以鼓勵學生利用一次性打火機的點火器，設計、制作“氣體爆鳴發(fā)生器”檢驗未知的氣體是否為爆炸性氣體；設計、制作“空氣放電反應實驗”，讓學生了解著名的米勒模擬實驗(Miller-Urey experiment)，模擬在原始地球還原性大氣中進行雷鳴閃電能產生有機物(特別是氨基酸)，了解生命起源是一個極其復雜而又難以研究的問題，了解生命起源有多種學說。對學生進行科學史教育，了解科學家的品格和獻身科學的精神，既培養(yǎng)了學生的科學素養(yǎng)、動手實驗能力，又培養(yǎng)了學生的創(chuàng)新精神。

開放實驗室已經被不少學校采用。在完成常規(guī)實驗時學生可能會發(fā)現(xiàn)一些問題，并引發(fā)他們深入思考，在教師的指導下開放中學實驗室是實驗教學的進一步深化。根據學生的科學實踐活動項目要求，在教師申報獲準的情況下，進入獨立的開放實驗室實驗，既能鞏固與提高課堂教學的內容，又能使課堂教學延伸和拓展，驗證學生的創(chuàng)新設想，將學科理論內化為學生的個體的素質；既能尊重學生的個性選擇，滿足學生的求知欲和好奇心，又能激發(fā)學生的創(chuàng)造潛能，培養(yǎng)學生的創(chuàng)新精神和實踐能力。

3 挖掘教材，創(chuàng)新實驗，滿足學生的個性化需求

(1)在學習人教版普通高中教科書物理必修第3冊第9章第4節(jié)靜電的防止與利用時，教材上講述了尖端放電、靜電屏蔽以及靜電吸附中的“靜電除塵”“靜電噴漆”“靜電復印”等例子，讓學生聯(lián)系實際生活，學以致用，運用物理知識解釋生活中的實際應用和自然現(xiàn)象。學生學習了這部分知識以后，不但學會了解釋自然，而且還有一種嘗試與創(chuàng)造的沖動。鼓勵學生利用從網上購得的小型一體化高壓發(fā)生器制作“小型簡易靜電除塵器”。真正實現(xiàn)“學以致用、學用結合”的學習方式。

(2)在學習人教版普通高中教科書物理必修第3冊第10章第4節(jié)電容器的電容時，教師可以制作具有時空跨度的“電容器示教板”展示給學生，讓學生了解不同年代、不同型號的各種電容器在不同電路中的作用，增強學生更多的感性認識，讓今后學習電子專業(yè)的學生更感興趣，并指導學生做好“人生規(guī)劃”。

(3)在學習人教版普通高中教科書物理必修第3冊第13章第1節(jié)磁場磁感線時，可以利用大型、多個電容器并聯(lián)放電，演示奧斯特實驗；學習人教版普通高中教科書物理選擇性必修第2冊第1章第1節(jié)磁場對通電導體的作用力時，可以利用大型、多個電容器并聯(lián)放電，演示通電平行導體間的相互作用實驗，這些實驗可以教師演示，也可以學生制作探究。

(4)在學習完人教版普通高中教科書物理選擇性必修第2冊第2章第3節(jié)渦流電磁阻尼和電磁驅動時，可以結合教材對學生進行國防教育，演示利用大型、多個電容器并聯(lián)放電制作的“線圈電磁炮”(它利用驅動線圈和彈丸間的磁耦合機制工作，磁化彈丸在驅動線圈內(炮管)運動，本質上是一臺直線電動機)，發(fā)射鐵質彈丸的實驗，鼓勵學生熱愛祖國，投身國防事業(yè)。

(5)在學習人教版普通高中教科書物理必修第3冊第13章第4節(jié)電磁波的發(fā)現(xiàn)與應用教學時，以及在學習人教版普通高中教科書物理選擇性必修第2冊第4章第2節(jié)電磁場與電磁波與第3節(jié)無線電波的發(fā)射與接收教學時，可以制作“簡易電磁波測試儀”驗證電磁波的存在。制作時讓學生利用2只開關二極管、1只發(fā)光二極管、1只0.01 μF的電容、一段漆包線制作的“簡易電磁波測試線圈”，驗證手機呼號時發(fā)射的電磁波的存在；也可以利用2只開關二極管、1只0.01 μF的電容和一只微安表頭制作“簡易電磁波測試儀”。

(6)在學習人教版普通高中教科書物理選擇性必修第1冊第1章第6節(jié)反沖現(xiàn)象火箭時，教師利用一次性水杯、礦泉水瓶等廢物制作“磁懸浮反沖運動演示器”以及“懸絲式反沖運動演示器”加深對反沖運動的理解。

(7)在學習人教版普通高中教科書物理選擇性必修第2冊第2章第4節(jié)互感和自感時，其中自感的概念是教學的難點，做好“通電自感”和“斷電自感”兩個演示實驗，是突破教學難點的關鍵。在教學時可以自制“自感、互感安全體驗器”，對于攻克教學難點、啟發(fā)學生的思維具有很大的促進作用。

4 開展課外科技活動要注意安全意識的養(yǎng)成

教師在教學研究活動時，討論如何開放實驗室、如何開展課外科技活動，如何自制和改進教具，如何指導學生參加課題研究時，要樹立“安全第一”的理念，對學生負責。教師不但要有安全操作的基本知識和實驗技能，特別是處理易爆炸和易爆沸實驗技能，還要有安全與防護意識和處理突發(fā)事件的應急能力。學生的安全意識、實驗技能、創(chuàng)新能力和創(chuàng)新精神是需要培養(yǎng)的，中學階段實驗能力、觀察能力的缺失，有礙于其一生創(chuàng)造能力的發(fā)揮。教師要有發(fā)現(xiàn)學生“創(chuàng)新閃光點”的一雙慧眼，善于發(fā)現(xiàn)生活中的美、教學中的美，啟迪學生的創(chuàng)新性思維，善于“授人以漁”。

指導學生開展豐富多彩、富有創(chuàng)意的實踐活動，引導學生進行合作學習、自主探究，大膽創(chuàng)新。積極參加評選優(yōu)秀科技制作作品、優(yōu)秀小論文活動，積極參加青少年科技創(chuàng)新大賽，積極參加教具、學具制作比賽。對涌現(xiàn)出的“科技之星”“創(chuàng)新之星”“發(fā)明之星”表彰獎勵，是提高學生手腦并用的能力、提升學生的科學素養(yǎng)、激發(fā)學生創(chuàng)新精神、激勵學生勇于創(chuàng)新的重要途徑。