聚焦核心素養(yǎng)，改革實(shí)驗(yàn)教學(xué)

朱文敬

【摘要】毋庸置疑，培養(yǎng)學(xué)生核心素養(yǎng)是當(dāng)前高中物理課程中的重要目標(biāo)之一.實(shí)驗(yàn)作為物理課程中的重要內(nèi)容，是培養(yǎng)學(xué)生物理核心素養(yǎng)的有效渠道.從實(shí)際情況來(lái)看，僅依靠傳統(tǒng)的物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)很難完全滿足現(xiàn)階段的教學(xué)要求，所以改進(jìn)實(shí)驗(yàn)教學(xué)成了教師的必然選擇.本文通過(guò)資料分析與直接觀察相結(jié)合的方式，對(duì)“高中物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)”的相關(guān)內(nèi)容進(jìn)行了一定的研究.筆者結(jié)合研究當(dāng)中產(chǎn)生的認(rèn)識(shí)，分析高中物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)現(xiàn)狀，思考核心素養(yǎng)下高中物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)的原則以及具體策略.

【關(guān)鍵詞】高中物理；核心素養(yǎng)；實(shí)驗(yàn)教學(xué)

在以培養(yǎng)核心素養(yǎng)為導(dǎo)向的課程標(biāo)準(zhǔn)頒布以來(lái)，“核心素養(yǎng)”便成為了教學(xué)活動(dòng)中的重要概念，對(duì)教學(xué)活動(dòng)的開(kāi)展具有重要的指導(dǎo)作用.簡(jiǎn)單來(lái)說(shuō)，核心素養(yǎng)是指一種對(duì)學(xué)生的當(dāng)下學(xué)習(xí)以及未來(lái)發(fā)展具有重要影響的關(guān)鍵能力以及品質(zhì).核心素養(yǎng)理念的提出，對(duì)教學(xué)活動(dòng)提出了更高的要求.因此，高中物理教師應(yīng)準(zhǔn)確把握核心素養(yǎng)的基本概念，并根據(jù)教學(xué)現(xiàn)狀以及學(xué)生的實(shí)際情況設(shè)計(jì)具體的教學(xué)策略，以此來(lái)逐步優(yōu)化教學(xué)過(guò)程，從而推動(dòng)學(xué)生核心素養(yǎng)的發(fā)展.

1 高中物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)現(xiàn)狀

當(dāng)前高中物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)的效果仍不理想，這也成了阻礙學(xué)生物理核心素養(yǎng)發(fā)展的重要因素.其中，以下幾個(gè)問(wèn)題是比較突出的.

第一，教學(xué)目標(biāo)比較片面.在長(zhǎng)期以來(lái)的高中物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)中，教師往往過(guò)于重視通過(guò)實(shí)驗(yàn)鞏固學(xué)生對(duì)基礎(chǔ)知識(shí)的了解，而對(duì)于其他方面的發(fā)展，教師是比較忽視的.在這種情況下，容易對(duì)學(xué)生核心素養(yǎng)的發(fā)展產(chǎn)生不利影響.

第二，學(xué)生主體地位缺失.在高中物理課程中，“滿堂灌”的現(xiàn)象仍然存在.在這樣的教學(xué)活動(dòng)當(dāng)中，教師始終牢牢掌握教學(xué)活動(dòng)的主動(dòng)權(quán)，而學(xué)生則處于從屬位置，只能跟隨教師的思路被動(dòng)理解.盡管這種方式可以在一定程度上提高學(xué)生知識(shí)建構(gòu)的效率，但從核心素養(yǎng)發(fā)展的角度來(lái)看，被動(dòng)接受不利于學(xué)生發(fā)揮自身的創(chuàng)造性，會(huì)對(duì)核心素養(yǎng)的發(fā)展產(chǎn)生一定的阻礙.

第三，實(shí)驗(yàn)形式比較單一.當(dāng)前高中物理實(shí)驗(yàn)以單一的演示性實(shí)驗(yàn)為主，其目的是對(duì)相關(guān)知識(shí)加以驗(yàn)證.對(duì)于學(xué)生而言，這種單一的實(shí)驗(yàn)方式容易使其感到枯燥.長(zhǎng)此以往，容易引發(fā)學(xué)生的抵觸情緒.

第四，實(shí)驗(yàn)評(píng)價(jià)有待改進(jìn).當(dāng)前高中物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)評(píng)價(jià)環(huán)節(jié)的問(wèn)題主要體現(xiàn)在兩個(gè)方面.一方面，教師有時(shí)會(huì)忽視評(píng)價(jià)環(huán)節(jié)的重要性，將引導(dǎo)學(xué)生完成基本實(shí)驗(yàn)任務(wù)視為教學(xué)活動(dòng)的結(jié)束.另一方面，教師采用的評(píng)價(jià)方式有時(shí)比較單一，難以真正發(fā)揮出評(píng)價(jià)環(huán)節(jié)的積極作用.

2 核心素養(yǎng)下高中物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)原則

為了通過(guò)實(shí)驗(yàn)教學(xué)促進(jìn)學(xué)生核心素養(yǎng)的發(fā)展，教師在組織高中物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)時(shí)應(yīng)遵循恰當(dāng)?shù)脑瓌t.從整體來(lái)看，這些原則主要包括以下幾項(xiàng)內(nèi)容.

第一，科學(xué)性.物理作為一門(mén)自然學(xué)科，其知識(shí)結(jié)構(gòu)是非常嚴(yán)謹(jǐn)?shù)?因此，在物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)的組織過(guò)程中，必然要遵循科學(xué)性原則.在進(jìn)行物理實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)時(shí)，要保障實(shí)驗(yàn)原理的正確性，實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)與實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象的真實(shí)性.只有在科學(xué)性原則的引領(lǐng)下，才能保障物理實(shí)驗(yàn)的有效性，并且能夠培養(yǎng)學(xué)生求真務(wù)實(shí)的精神.

第二，主體性.《普通高中物理課程標(biāo)準(zhǔn)》最重要的理念之一就是“以學(xué)生為主體”.所以在物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)的組織過(guò)程中，應(yīng)遵循主體性原則.在這一原則的引領(lǐng)下，要引導(dǎo)學(xué)生參與到實(shí)驗(yàn)活動(dòng)的全過(guò)程當(dāng)中，提升其學(xué)習(xí)深度，從而幫助學(xué)生取得理想的實(shí)驗(yàn)效果.

第三，漸進(jìn)性.核心素養(yǎng)的形成與發(fā)展并不是一蹴而就的，而是要經(jīng)歷漸進(jìn)的過(guò)程.在實(shí)驗(yàn)教學(xué)中要遵循漸進(jìn)性原則，避免急于求成的心態(tài).根據(jù)這一原則，教師要結(jié)合學(xué)生的認(rèn)知特點(diǎn)進(jìn)行恰當(dāng)?shù)囊龑?dǎo)與點(diǎn)撥.從而促進(jìn)學(xué)生核心素養(yǎng)的逐步發(fā)展.

第四，趣味性.顧名思義，趣味性原則就是要增強(qiáng)物理實(shí)驗(yàn)活動(dòng)的樂(lè)趣，調(diào)動(dòng)學(xué)生在物理實(shí)驗(yàn)中的積極性，使學(xué)生更加樂(lè)于參與實(shí)驗(yàn)活動(dòng).在此基礎(chǔ)上，有利于取得事半功倍的教學(xué)效果.

3 核心素養(yǎng)下高中物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)策略

3.1 精選研究對(duì)象，滲透物理觀念

物理觀念是發(fā)展物理核心素養(yǎng)的起點(diǎn).通常來(lái)講，物理觀念的形成往往是從客觀事實(shí)當(dāng)中抽象出一些基本的物理概念.為了達(dá)到滲透物理觀念的目的，在物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)中要對(duì)實(shí)驗(yàn)材料進(jìn)行精心地選擇，使實(shí)驗(yàn)內(nèi)容更加貼近學(xué)生的認(rèn)知特點(diǎn).從而更順利地推動(dòng)學(xué)生形成正確的物理觀念.

例如 在教學(xué)“自由落體運(yùn)動(dòng)”時(shí)，在進(jìn)行初步的演示實(shí)驗(yàn)時(shí)，可以選擇學(xué)生非常熟悉的白紙與粉筆，并借此開(kāi)展一些簡(jiǎn)單的演示實(shí)驗(yàn).首先，可以讓水平放置的白紙與粉筆同時(shí)下落，然后可以讓豎直放置的白紙與粉筆同時(shí)下落.之后，可以對(duì)比兩種實(shí)驗(yàn)對(duì)比，讓學(xué)生思考為什么同一張紙?jiān)谙侣鋾r(shí)速度會(huì)不一樣.對(duì)于學(xué)習(xí)能力暫時(shí)比較薄弱的學(xué)生，這一實(shí)驗(yàn)主要可以起到吸引學(xué)生注意力以及引發(fā)學(xué)生思考的作用.對(duì)于能力較強(qiáng)的學(xué)生，可以讓他們根據(jù)這一實(shí)驗(yàn)進(jìn)行一定的分析.在學(xué)生逐步得出“空氣阻力會(huì)影響紙張下落速度”的結(jié)論時(shí)，可以組織學(xué)生進(jìn)行牛頓管實(shí)驗(yàn).引導(dǎo)學(xué)生直觀觀看理想條件下物體下落的實(shí)驗(yàn)，能夠糾正學(xué)生的錯(cuò)誤觀念.通過(guò)這一過(guò)程，不但有利于幫助學(xué)生初步形成物理觀念，而且能夠激發(fā)學(xué)生的認(rèn)知沖突，從而使其更加自覺(jué)地參與到后續(xù)學(xué)習(xí)活動(dòng)當(dāng)中.

3.2 創(chuàng)設(shè)課堂情境，激發(fā)實(shí)驗(yàn)熱情

無(wú)論以任何目標(biāo)為導(dǎo)向的物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)，學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情都是影響最終教學(xué)效果的重要因素.一般來(lái)說(shuō)，學(xué)生學(xué)習(xí)熱情的強(qiáng)弱與學(xué)習(xí)環(huán)境是息息相關(guān)的.因此，教師可以在物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)中創(chuàng)設(shè)一定的課堂情境，增強(qiáng)物理實(shí)驗(yàn)的趣味性，從而激發(fā)學(xué)生的實(shí)驗(yàn)熱情.

例如 在教學(xué)“向心力”時(shí)，為了增強(qiáng)相關(guān)實(shí)驗(yàn)活動(dòng)的趣味性，教師在教學(xué)中引入了冬奧會(huì)短道速滑項(xiàng)目的視頻，據(jù)此創(chuàng)設(shè)了課堂情境.利用視頻資料，可以將運(yùn)動(dòng)員的運(yùn)動(dòng)軌跡轉(zhuǎn)化為物理模型，將轉(zhuǎn)彎處視為勻速圓周運(yùn)動(dòng)，以此來(lái)引導(dǎo)學(xué)生對(duì)向心力的來(lái)源進(jìn)行分析.同時(shí)，還可以讓學(xué)生思考運(yùn)動(dòng)員孫龍?jiān)谒さ沟臅r(shí)候?yàn)槭裁磿?huì)向外飛出.結(jié)合視頻以及教材內(nèi)容，可以學(xué)生更加準(zhǔn)確地認(rèn)識(shí)到向心力的來(lái)源是摩擦力，由于冰面上的壓力比較小，所以運(yùn)動(dòng)員在摔倒的時(shí)候進(jìn)行的是離心運(yùn)動(dòng)，也就會(huì)出現(xiàn)向外飛出的現(xiàn)象.從實(shí)際效果來(lái)看，趣味性的視頻不但促進(jìn)了學(xué)生對(duì)相關(guān)知識(shí)的理解，而且在一定程度上激發(fā)了學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情.由此可見(jiàn)，在物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)中，利用恰當(dāng)?shù)姆绞絼?chuàng)設(shè)課堂情境是行之有效的方法.

3.3 合理設(shè)計(jì)問(wèn)題，培養(yǎng)科學(xué)思維

簡(jiǎn)單來(lái)說(shuō)，科學(xué)思維是指在一定認(rèn)知的基礎(chǔ)上，通過(guò)分析、推理等方式探究相關(guān)物理概念的思維模式，科學(xué)思維不但是物理核心素養(yǎng)的重要組成部分，同時(shí)也是推動(dòng)其他物理核心素養(yǎng)發(fā)展的基礎(chǔ).為了啟發(fā)學(xué)生的科學(xué)思維，在開(kāi)展實(shí)驗(yàn)教學(xué)時(shí)可以結(jié)合相關(guān)內(nèi)容設(shè)計(jì)一些啟發(fā)性的問(wèn)題，以此來(lái)激發(fā)學(xué)生的思維活力.通過(guò)這一過(guò)程，能夠有效推動(dòng)學(xué)生思維能力的發(fā)展.

例如 在教學(xué)“摩擦力”時(shí)，在組織學(xué)生進(jìn)行本課的實(shí)驗(yàn)活動(dòng)過(guò)程中，教師首先利用以下問(wèn)題啟發(fā)學(xué)生進(jìn)行了思考：（1）摩擦力分為哪幾類(lèi)？（2）感受推手的感覺(jué)，在推手過(guò)程中產(chǎn)生滑動(dòng)摩擦力時(shí)，摩擦力對(duì)手的相對(duì)運(yùn)動(dòng)產(chǎn)生了怎樣的作用？手受到的滑動(dòng)摩擦力的方向與手的相對(duì)運(yùn)動(dòng)方向是一種怎樣的關(guān)系？（3）當(dāng)相互接觸的物體處于相對(duì)靜止?fàn)顟B(tài)時(shí)，是否也可能產(chǎn)生摩擦力？（4）什么是靜摩擦力？靜摩擦力的產(chǎn)生條件是什么？在進(jìn)行實(shí)驗(yàn)活動(dòng)之前，學(xué)生結(jié)合教學(xué)內(nèi)容對(duì)上述問(wèn)題進(jìn)行了初步的思考.同時(shí)，根據(jù)自己的理解，學(xué)生之間進(jìn)行了一定的交流討論.通過(guò)這一過(guò)程，使學(xué)生對(duì)相關(guān)知識(shí)產(chǎn)生了初步的理解，從而為實(shí)驗(yàn)活動(dòng)的進(jìn)行奠定了知識(shí)基礎(chǔ).

3.4 組織自主實(shí)驗(yàn)，提升探究能力

在核心素養(yǎng)下的物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)中要遵循主體性原則.為了真正突出學(xué)生的主體地位，需要組織學(xué)生進(jìn)行一些自主性的實(shí)驗(yàn)活動(dòng).但是，自主實(shí)驗(yàn)并非等同于對(duì)學(xué)生放任自流.因此，在實(shí)驗(yàn)過(guò)程中，教師要利用恰當(dāng)?shù)姆绞綄?duì)學(xué)生進(jìn)行適當(dāng)?shù)囊龑?dǎo)與點(diǎn)撥，幫助學(xué)生梳理實(shí)驗(yàn)思路.在此基礎(chǔ)上，有利于幫助學(xué)生取得理想的實(shí)驗(yàn)效果，從而逐步提升學(xué)生的探究能力.

為了逐步提高學(xué)生的自主實(shí)驗(yàn)?zāi)芰?，可以采取以下幾種措施.第一，引導(dǎo)學(xué)生分析實(shí)驗(yàn)原理，當(dāng)多數(shù)學(xué)生都不能比較準(zhǔn)確地找到實(shí)驗(yàn)方法以及實(shí)驗(yàn)的思路時(shí)，教師要避免直接告訴學(xué)生實(shí)驗(yàn)步驟，而是要引導(dǎo)學(xué)生對(duì)相關(guān)的實(shí)驗(yàn)原理進(jìn)行分析，幫助學(xué)生尋找實(shí)驗(yàn)的切入點(diǎn).第二，鼓勵(lì)學(xué)生自主設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案.完整的實(shí)驗(yàn)方案是順利進(jìn)行實(shí)驗(yàn)活動(dòng)的基本依據(jù).在實(shí)驗(yàn)方案的設(shè)計(jì)中，教師要鼓勵(lì)學(xué)生對(duì)相關(guān)的物理問(wèn)題進(jìn)行一定的猜想，并讓學(xué)生根據(jù)自己的觀點(diǎn)設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案.在這一過(guò)程中，教師要避免進(jìn)行過(guò)多的干預(yù)，而是要給學(xué)生提供所需的實(shí)驗(yàn)材料，并提醒學(xué)生注意事項(xiàng).第三，在學(xué)生自主實(shí)驗(yàn)過(guò)程中，要注意進(jìn)行巡視.這既是為了及時(shí)了解學(xué)生在實(shí)驗(yàn)當(dāng)中存在的問(wèn)題，也是為了更好地進(jìn)行后續(xù)的實(shí)驗(yàn)評(píng)價(jià).第四，引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行實(shí)驗(yàn)改進(jìn)，培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)造性思維.在完成基本的實(shí)驗(yàn)任務(wù)之后，教師可以提供一些拓展性的實(shí)驗(yàn)資料，鼓勵(lì)學(xué)生對(duì)實(shí)驗(yàn)方案進(jìn)行創(chuàng)新，這無(wú)疑對(duì)學(xué)生核心素養(yǎng)的發(fā)展具有積極影響.

3.5 聯(lián)系現(xiàn)實(shí)生活，優(yōu)化科學(xué)態(tài)度

從學(xué)科特點(diǎn)來(lái)看，物理課程與現(xiàn)實(shí)生活之間的聯(lián)系十分密切.物理課程中的很多知識(shí)都源自于生活.因此，在核心素養(yǎng)下的高中物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)中，教師可以鼓勵(lì)學(xué)生進(jìn)行一些生活化的實(shí)驗(yàn)活動(dòng).利用這種方式，有利于調(diào)動(dòng)學(xué)生的生活經(jīng)驗(yàn)，從而更好地優(yōu)化學(xué)生的科學(xué)態(tài)度.

學(xué)習(xí)物理知識(shí)的重要目的是學(xué)以致用，即運(yùn)用所學(xué)知識(shí)解決實(shí)際問(wèn)題.因此，在生活化物理實(shí)驗(yàn)的實(shí)施過(guò)程中，可以組織學(xué)生進(jìn)行一些生活實(shí)踐活動(dòng).

例如 完成“電路及其應(yīng)用”這一單元的學(xué)習(xí)后，可以讓學(xué)生在課后尋找生活中一些出現(xiàn)故障的小電器，并嘗試運(yùn)用課內(nèi)所學(xué)知識(shí)對(duì)電器的電路進(jìn)行檢查，適當(dāng)排除和解決一些簡(jiǎn)單的電路故障問(wèn)題.利用這種方式，不但可以鞏固學(xué)生對(duì)課內(nèi)知識(shí)的理解，而且能夠使學(xué)生認(rèn)識(shí)到物理知識(shí)的現(xiàn)實(shí)意義，從而優(yōu)化學(xué)生的學(xué)習(xí)體驗(yàn).

3.6 完善評(píng)價(jià)方式，實(shí)現(xiàn)提質(zhì)增效

評(píng)價(jià)作為教學(xué)中必不可少的環(huán)節(jié)之一，會(huì)對(duì)最終的教學(xué)效果產(chǎn)生直接影響.在核心素養(yǎng)理念下，對(duì)物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)提出了更高的要求，所以評(píng)價(jià)方式也需要隨之改進(jìn)，從而真正發(fā)揮出評(píng)價(jià)環(huán)節(jié)的積極作用.

首先，要進(jìn)一步發(fā)揮學(xué)生的主體作用，鼓勵(lì)學(xué)生在評(píng)價(jià)中進(jìn)行自我反思以及相互之間的點(diǎn)評(píng)，從而真正了解學(xué)生的想法.其次，要注意評(píng)價(jià)內(nèi)容的全面.根據(jù)物理核心素養(yǎng)的具體內(nèi)容將實(shí)驗(yàn)評(píng)價(jià)劃分為不同的維度，從而準(zhǔn)確了解學(xué)生每項(xiàng)物理核心素養(yǎng)的發(fā)展情況.最后，要進(jìn)行發(fā)展性的評(píng)價(jià)，以發(fā)展性的眼光看待學(xué)生.從而肯定學(xué)生的進(jìn)步，并幫助學(xué)生進(jìn)一步改進(jìn)尚存的問(wèn)題.

4 結(jié)語(yǔ)

綜上，在現(xiàn)階段的高中物理課程中，培養(yǎng)學(xué)生核心素養(yǎng)逐漸成為最重要的目標(biāo)之一.因此，教師應(yīng)對(duì)物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)加以改進(jìn)，從而通過(guò)實(shí)驗(yàn)真正推動(dòng)學(xué)生物理核心素養(yǎng)的發(fā)展.

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