聚焦學科核心素養 深化物理實驗教學

湯華，萍鄉市教學研究室副主任，江西省初中物理學科帶頭人，江西省教育學會物理教學專業委員會委員，萍鄉市中學物理教研會副理事長，全國優秀物理教研員，江西省優秀教研員、江西省優秀物理教研員，萍鄉市優秀教師。中學高級教師。

隨著全球經濟一體化、信息化過程加速，決定競爭勝負的關鍵在于人才。為迎接世界未來對人才需求的挑戰，國家明確提出，要以立德樹人為根本任務，以培養學生創新精神和實踐能力等核心素養為重點，深化教育綜合改革，全面推進素質教育。厘清和聚焦物理學科重要核心素養，突出其應有的教育功能，是我們每個教師的重要任務。

一、實驗教學能有效促進學生科學素養的提升

初中物理比較其他學科，它與實驗和生活實踐聯系更為密切。為此，觀察和實驗必然成為物理教學的切入點，實驗教學成為培養學生物理學科核心素養的有效途徑。筆者作為物理教研員，對本地區中學物理實驗教學進行了長期的跟蹤調查，體驗到有效組織實驗教學可以促進學生五個方面的學科素養。

1.使用基本實驗儀器素養

生活中每個人都要使用多種多樣的測量工具。使用基本實驗儀器，是學生正確完成物理實驗的保證，也是今后在工作和學習中必需的基本能力。在學生接觸到物理實驗基本儀器時，要著重引導學生識別儀器的規格和性能，看懂銘牌或說明書，弄清測量范圍、分度值、零刻度及其調節方法以及使用方法和注意事項。有了基本儀器相關方面的知識儲備，學生可以自主選擇實驗器材，自己制作一些小器材，組裝、改進或進行創造性實驗。

2.觀察實驗素養

物理是一門以觀察和實驗為基礎的學科。觀察是獲得感性知識的一種最直接的途徑，也是思維加工的前提，更是學習物理的基礎。只有認真細致地觀察，才能發現現象和變化，才能為進一步分析實驗奠定基礎。組織各種實驗活動時，要引導學生關注觀察點，挖掘學生的觀察力，關注觀察效果，有意識地培養學生在觀察時做到眼到、手到、口到、腦到。

3.實驗操作素養

動手能力的強弱對一個人的工作和學習有著重要的影響，要把培養學生的實驗操作素養作為物理教育中很重要的一個方面抓緊抓實抓好。平時實驗活動中，學生能動手的，就讓學生動手，教師盡量不越位替代。只有親手操作物理實驗，親身體驗過程，學生的實驗操作能力才能提升。要注重學生分組實驗，要精心組織，讓每個學生都有動手操作的機會。課堂上進行演示實驗時，可巧妙讓學生配合教師一起完成，有的還可將演示實驗改為學生實驗。要認真落實課本上的課外小實驗，通過開展小實驗或小制作，多為學生創造親自動手動腦的機會，提高學生學習物理知識的內生動力。

4.分析實驗素養

會操作、觀察實驗是學生實驗能力的一個方面，但要從實驗中獲得更高層次的實驗素養，必須要在分析實驗能力上做文章。教師要善于把實驗教學活動變成“模擬的科學發現過程”，要著重培養學生的實際動手操作能力和對實驗結果的分析能力。要注重引導學生記錄實驗中的現象或數據，學會利用表格、圖像等工具對數據進行整理、分析，交流、討論和評價不同實驗方案的優劣，進而做出更優化的改進。

5.實踐創新素養

科學探究是物理學科核心素養的重要內容。要善于利用和開展教材上所有探究活動，組織學生參與到科學探究活動中，一方面，讓學生體驗科學探究過程，在真實情境中獲得發現、分析、解決問題的能力，實現學生的創新精神和實踐能力的培養；另一方面，在探究過程中，養成動手實踐、自主探索、合作交流的學習習慣，內化為自己的學習行為。

二、物理實驗教學現狀不容樂觀

筆者通過實踐調查，發現區域內大部分物理教師認識到物理實驗的重要性，并且感受到物理實驗教學對提高學生學科核心素養的不可替代的作用，但是在實際的教學過程中，物理實驗教學的現狀不容樂觀，主要表現在以下幾個方面：

1.重知識，輕實驗

受應試教育的影響，教師普遍存在著單純追求分數現象，有的老師甚至認為學生不會動手做實驗不要緊，只要會考就行。為了讓學生在考試中取得好成績，在課堂教學中，教師普遍更多地關注物理知識，忽視了學生學科核心素養的培養，沒有真正落實物理課程的三維目標。為此，有的教師對于教材上明確要求要進行分組實驗的實驗沒有開展，甚至有的教師出現“做實驗不如講實驗，講實驗不如背實驗”的荒誕做法。

2.重講授，輕操作

有的教師認為，實驗操作費時費力，難以組織；甚至有的教師認為做實驗是浪費時間，實驗講透了，既可節省時間，又可突出關實驗知識要點，可以很好提高地教學效率。為此，放棄直觀的實驗教學方法，采取一些講實驗的“非常措施”已成為部分教師平常的行為。這樣一來，學生普遍忽視實驗，在實驗過程不愿動手，不敢動手，不知怎樣動手，更不知如何思維，更談不上課外開展獨立的實驗活動。

3.重結果，輕過程

有的教師課程理念落實不夠到位，“老師一手包辦”“學生模仿秀”的現實屢見不鮮，學生多數機械模仿。有的教師對實驗缺少目標、缺乏系統性，多數為了完成教學任務而安排實驗。學生也不是帶著問題去有目的地實驗，只是為了完成實驗任務而實驗。這樣的實驗在一定程度上已經失去了價值和意義，根本談不上提高學生的核心素養。

4.重課堂，輕課外

學生在課堂上親身參與實驗的機會比較少，如果實驗教學只停留在課堂教學上，會使學生實驗能力的提升受到很大的約束。實際上，初中物理教材中安排了很多讓學生課外完成的小實驗，比如課本中“紙盒燒開水”“自制溫度計”等。同時，教材中還設置了很多學生課外的實踐活動，比如了解城市熱島效應的形成原因、一個家庭中的用水用電情況等。這些內容安排十分貼近學生的生活，符合初中學生的心理特征，既能激發學習興趣，又能培養能力，深化人文教育。

5.重庫存，輕開發

新課標要求教師重視課程資源開發。對于物理教師來說，自制教具、開發實驗資源對于開展好物理實驗教學很重要。但部分教師在組織實驗教學時，對實驗室配備的儀器依賴性比較強。有的教師是實驗室有器材的實驗就做，沒有器材的就不做，不能根據內容自制開發實驗器材。而目前部分學校受各方面因素的影響，儀器的儲備與配備和《標準》相比大量不足，有的學校不能及時對儀器設備進行維護、保養，有的實驗室儀器甚至5年內沒有更新過。

三、強化實驗教學的實踐操作

目前，學生的發展核心素養框架已經確立，同時，隨著物理新《課程標準》的修訂，物理學科核心素養也得到清晰的界定。筆者立足自身區域物理實驗教學存在的問題，在以下六個方面著力，取得了一定的成效。

1.強化實驗內容紙筆考查

要促進實驗教學改革，轉變觀念是關鍵。但單純從紙面上去要求教師轉變觀念，重視實驗教學，多少年來都沒有實現。為此，我們從評價端切入，強化實驗內容紙筆考查，加大了對實驗的考查力度。一是物理考試命題中，設置實驗部分，實驗題數量從原來的3個增加到5個，擴大實驗考查內容覆蓋面；二是增加實驗題占整份試卷分值，由原來的24分提高到40分；三是考查時注重過程性實驗評價，加強實驗能力區分度考查，使做了實驗、會做實驗的學生能拿高分；四是注重考查科學探究過程，對科學探究7個方面進行全面考查。

2.創新實驗操作考試

強化實驗內容紙筆考查雖然在一定程度上能促進實驗教學的改革，但紙筆考查畢竟是紙面上的實驗操作，無法直接考查學生的動手實驗操作能力、科學探究精神，以及其他的物理學科核心素養得不到更全面的體現。為此，我們從2013年開始，對全市中考物理實驗操作考試進行改革，一是改革考試分值權重，物理實驗操作中考分值從原來的5分變為10分；二是改革考試內容，《物理課標（2011年版）》上規定的20個“學生必做實驗”都可能考，學?？记邦^一天下午抽簽，從20個中選6個做好實驗器材準備，次日學生從6個中選1個來進行操作考試。一改以前只考3個實驗，而且實驗內容提前知道的局面。考試評價改革牽一發而動全身，一方面使得學校在實驗器材上加大投入，配齊配足必做實驗器材；另一方面促使每個物理教師不得不認真對待每一個必做實驗，不得不讓每一個實驗都讓學生親身參與，達到了以評促教的目的。

3.開展教師實驗創新大賽

深度開展實驗教學，教師是關鍵。只有教師的認識和實驗能力提高，全市的物理實驗教學水平才能上層次。自2012年起，在全市物理教師中開展了“物理實驗創新大賽”，大賽允許所有物理老師不限主題、不限器材、不限方式開展實驗創新，可以是實驗思想創新、實驗器材創新、實驗組織創新，也可以是實驗步驟創新，總體要求是通過實驗創新實現教學效益的提升。5年多來，共有400名教師參加了該項活動，有18位教師作品參加了國家級、省級自制教具比賽獲獎。教師一方面從比賽中獲得了成就，另一方面提高了參與實驗教學的熱情。

4.開展物理興趣小組活動

為促進學生富有個性發展，我們在全市初中學校開展豐富多彩的物理第二課堂活動。學校還開展形勢多樣的專題講座，開設多種類型的興趣小組，引導廣大學生參與到實驗活動中來，提高學生學習物理的興趣和熱情。從2016年起，學校舉辦了全市中小學創客節、才藝節活動，讓學生享受人生出彩的快樂。

5.強化實驗教學教研活動

我們把實驗教學作為教研組備課的一項重要內容來落實，分析要做哪些實驗、實驗器材要如何選擇、實驗要如何組織、實驗過程要注意什么、實驗后要如何評價交流等等。在組織全市性的物理教學教研活動中，把點評、分析實驗教學作為一項必評內容，相互研討，相互交流。鼓勵教師創新實驗教學，提倡不要局限于課本上實驗的條條框框，要善于開拓思路、創意創新。同時，通過培訓班方式，加強對物理教師實驗教學方面的引導和培訓。

6.強化實驗教學督促檢查

通過年度工作檢查，督促學校加強對實驗室的儀器設備的維護和更新，以“實驗教學活動記錄單”為主要方式加強對教師實施實驗教學過程監督管理，使實驗教學開展情況有案可查，不流于形式。

結 語

目前的物理實驗教學實際與物理課程目標要求相距甚遠，要改變實驗教學不理想的現狀，除了宏觀上要積極完善評價機制、搭建活動平臺、強化引導督查，微觀上要求每一個物理老師糾正“唯分至上”的錯誤思想，要積極發揮物理學科優勢，利用實驗教學，立足“做中學，學中做”，在思維中留“缺口”、實驗中安“接口”、拓展中開“窗口”，用真實的教學問題、自然的教學過程、和諧的教學氛圍，促進學生核心素養的全面發展。