淺析在實驗教學中培養學生的核心素養

尚娟

摘 要：物理實驗教學中培養學生核心素養的途徑，以及在實驗教學中教師所應采取的措施。通過設計探索性實驗，可以把學生帶入科學探索情景中，讓學生在實踐中探索新知識，親身經歷尋求并發現知識的過程，使他們的潛能得到開發，創新意識得以培養。

關鍵詞：創新思維 探索性實驗 設計性實驗 核心素養

教學中，教師多注重理論的教學，而不夠重視甚至忽視實驗教學，這關鍵是沒能真正認識到實驗教學在促進教學效果以及對學生發展能力方面的重要意義和作用。而實際上，在高中物理實驗教學內容中蘊含著極其豐富的創新教育內容，可以通過各種方式的實驗教學培養學生的核心素養。因此，我們有必要對物理實驗教學的重要性加以論述，并著重談一下通過何種途徑才能在高中物理實驗教學中培養學生的核心素養。[1]

一、注重實驗的開放性，多變性和創造性，培養學生的核心素養

教材中安排了學生分組實驗和演示實驗，其方法都只有一種，比如學生分組實驗，教材從實驗目的、實驗原理、儀器、操作步驟到注意事項，寫的面面俱到。每次實驗課，教師還要花相當長的時間根據實驗講實驗目的、原理……，然后學生照著現成的步驟，用相同的儀器，同一種方法，在規定時間內做完同一個實驗，最后得出同一結論。這對教師來說當然是省事了，但是不利于學生創新精神的培養，不利于學生智能的發展。因此在實驗教學活動中，我們可以對實驗教學的內容進行合理的變化，通過改變器材、條件，變化數據處理方法，以及改變實驗原理、目的來增強學生的創新意識，培養核心素養。[2]

1.在實驗器材上進行創新

實驗器材的改變將會給學生提供一個嶄新的實驗手段，學生必須在不脫離基本的實驗原理的情況下，創造性地運用新的實驗器材完成類似實驗。[3]

例如；對于“測定玻璃的折射率”實驗，在學生采用兩面平行的玻璃磚，用插針法完成了實驗后，可進一步要求學生思考。若將該玻璃磚換成三棱鏡或厚度均勻的圓形玻璃，則又如何進行實驗？

2.在實驗條件上進行創新

實驗條件的改變，也就是要求學生在新的條件下，運用所學的物理知識，創新性地確定實驗方案，測定相關物理量，處理實驗數據，從而達到實驗目的。

3.在實驗數據處理上進行創新

實驗數據的處理可采用多種方法，比如列表法，圖像法，解析法等。可以通過改變采集和處理實驗數據的方法進而達到同一實驗目的，這些都是對實驗的創新。[4]

4.在實驗目的上進行創新

運用同樣的實驗器材，或者稍加改變，可以達到不同的實驗目的，因此，改變學生實驗的實驗目的，啟發學生進一步思考，同樣可以培養學生的創新能力。

5.在實驗原理上進行創新

為了達到同一實驗目的，我們可以選擇不同的實驗原理，從而創造出不同的實驗情景和操作方法，這是學生實驗中又一種創新因素，可以說是一種深層次的創新因素。

二、加強探索性實驗教學，培養學生的核心素養

探索性實驗是根據教材的特點和學生實際情況，在學生已有知識和初步具有實驗技能的條件下，由教師提出課題，在教師指導下，讓學生自己動手、動腦、在實驗中觀察現象，主動探索，然后得出物理規律的實驗方法。通過設計探索性實驗，可以把學生帶入科學探索情景中，讓學生在實踐中探索新知識，親身經歷尋求并發現知識的過程，使他們的創新潛能得到開發，創新意識得以培養。有了創新意識，才能激發創新精神，產生積極的創新思維，從而引起學生探索和親自動手欲望，為創新提供了前提條件。具體說來可以通過以下兩種方式實現核心素養的培養

1.改課堂演示實驗為探索性實驗，培養學生的核心素養

課堂演示實驗一般都是教師為主體，學生僅是觀察者，沒有直接參與到實驗中去。這雖然培養了學生的觀察力和思維能力，但并不利于創新能力的培養.變演示性實驗為探索性實驗，學生可以在自己“探索”物理規律的實驗過程中把動手與動腦結合起來，鍛煉并培養自己的創新意識。這就需要教師對實驗進行創新設計，包括教具的改進，實驗過程的安排，問題的設置及解決的辦法等。這種創新設計對學生將是一種很好的示范，對學生核心素養的培養將起到潛移默化的作用。

2.精心設計探索性實驗，注意提出和啟發探索問題，引導學生自行探索，在解決各種疑問和設想的過程中培養核心素養

例如：在探索“串并聯電路的功率與電阻的關系”的實驗中，給“6v，3w和6v，6w”

兩個燈，比較在串并聯中，那個燈較亮，啟發學生思考，燈的亮暗表示什么？在學生認識電功率與電阻關系的基礎上，再給出兩個變阻器，讓學生再動手探索，如何在串聯電路中，讓兩個燈同時正常發光。使學生在解決實際問題的過程中培養了探索意識和探索精神，增強了應用科學知識解決實際問題的能力。

三、利用設計性實驗培養學生的核心素養

我們知道設計性實驗是根據實驗要求理解實驗原理，編寫實驗步驟，設計實驗表格，正確選用儀器和器材，并進行實驗操作得出正確實驗結果的一種實驗形式。一個成功的實驗，其設計思想總包含著對已有知識的靈活應用和創造性的科學構思。通過領會前人的實驗設計思想。體驗科學家所經歷的探索過程，可以獲得一條培養創新能力的有效途徑。

四、教師應轉變教育觀念

目前實行的中學物理教學中，有某些“做實驗不如講實驗”，“講實驗不如背實驗”的荒謬做法。這一現象對創新能力人才的培養是一嚴重的阻礙。教師首先應該認識到，教育不應該僅僅是訓練和灌輸的工具，它應該是發展認知的手段。中學物理教學中，應首先確定以實驗為基礎，用實驗來激發學生的學習興趣，充分發揮學生參與教學的主動性和積極性，培養他們操作實驗、設計實驗的實踐能力和創新能力。

綜上所述，作為基礎教育的物理教學，在高中物理實驗教學中，應通過多種途徑培養學生的創新意識、創新精神、創新思維和動手操作能力，盡力創設問題情景，引發學習動機，激發創造性思維火化。教師的作用應盡力體現在情景的創設、啟發性問題的提出，學生創造性思維興奮點的捕捉等方面，通過導趣、導思、導法，使學生多講多動、多猜想、多發展、多創造。從而提高他們的能力。

參考文獻

[1]朱永新，楊樹兵.《創新教育論綱》.1999.68-82.

[2]王棣生.《中學物理創新教法——實驗改革指導》.學苑出版社。2002.86-90.

[3]中國物理學會教學委員會中學分會.《世紀之交的物理教育研究》.上海科技出版社2000/10.

[4]喬際平，劉甲岷.《物理創造思維能力的培養》.北京：首都師范大學出版社1998.46-51.

[5]楊介信，張大同.《中學物理實驗大全》.上海：上海教育出版社，1995..轉貼.