基于高中物理實驗教學的學科核心素養培育探討

閉旭周

【摘要】實驗是物理學科的基本特點，通過物理實驗教學，能有效培養學生的動手操作能力和科學探索精神，能培養學生的觀察能力和嚴密的邏輯思維能力，對學生的學科核心素養的建設有重要的作用和意義。當前的高中物理實驗教學中還存在種種問題，在新課改三維教學目標的指導下，對高中物理實驗教學進行教學模式的創新，是適應新時期教育改革要求的重要舉措，將對高中物理教學中學生的學科核心素養培育起到良好的促進作用。本文將基于高中物理學科核心素養的培育對實驗教學的各種模式創新進行探討。

【關鍵詞】核心素養；三維目標；物理實驗；探究式教學；實驗主導型教學

中國教育學會副會長張緒培在關于核心素養的會議上談到這個問題是這樣論述的，“有人問，什么是素質？當你把在學校學的知識都忘掉的時候，剩下的就是素質”。聯系高中物理學科，其核心素養包括：物理觀念和應用、科學探究和交流、科學思維和創新、科學態度和責任。新課改的三維目標是知識與技能、過程與方法、情感態度與價值觀。對照高中物理學科的核心素養可以看出，單從課堂教學以知識獲取為學習重點的教學模式，從培育核心素養和三維教育目標的角度來看是遠遠不夠的。物理是以實驗為基礎的學科，實驗教學對學生學科核心素養的培育是重要的手段和途徑，可目前的實驗教學存在著種種問題，我們需要認真加以研究和改進。

一、高中物理實驗教學的現狀與問題

高中物理實驗教學當前存在著一些司空見慣的現象，而大家習以為常，不以為意。首先，在實驗教學過程中老師的講解占用了大量的時間，占用了學生實際動手的時間。表面上看，詳細講解有利于實驗的順利完成，但過于詳細的講解，在占用了教學時間的同時，剝奪了學生的思考和探討過程，降低了學生的主體作用和參與意識，最終可能造成實驗要達成的教學效果降低。表面上的效率提高并未帶來相應教育成果，實際上這仍是傳統的灌輸式教學模式在實驗教學中的一種表現；其次，實驗成為程序化、標準化的操作過程。老師在實驗方案的設計上只提供統一的標準，死板地規定了實驗的實施步驟，學生完成實驗只須按照既定的步驟進行，而并不理解為什么要這樣做，只是形式上完成了教學大綱的要求，是以完成為目的的實驗教學，有形式主義的傾向。再次，盡量減少實驗教學的課程。在實驗的選擇上只進行大綱要求的必選試驗，而舍棄其他建議的實驗教學。

上述種種現象歸結起來，主要問題仍然是應試教育下的思想認識問題。同時，這些現象還表明有的老師對新課改目標的認識存在偏差。

二、對高中物理實驗教學核心素養培育現狀的反思及策略建議

解決問題首先還是要從思想理念上統一認識。新課改三維目標之間并不是互相矛盾和對抗的關系，而是教學不同目標之間的有機統一，各個維度之間應當是互相促進的關系。高中物理的教學也是如此，對未知世界的好奇和積極的科學探索精神無疑能提高學生學習主動性和學習興趣，通過實驗不僅能檢驗學生的知識掌握的程度，而且也會加深學生對知識的理解，從而提高學生的知識掌握的扎實程度。

為解決應試教育下呆板、陳舊的灌輸式教學模式所帶來的種種問題，在教學改革的號召下，各種教學創新紛紛出臺，在新課改三維目標的指導下，我認為高中物理實驗教學要在以下幾個方面加以創新或完善。

1.自主探究式教學

自主探究式實驗教學模式首先是一種教學理念的改進，它的著眼點是要解決學生在教學中的主體性地位，是以情感態度教學目標入手進而達到提高學生學習興趣和學習效率，最終達到提高教學質量、完成三維教學目標的一種教學模式。自主探究式教學的實施思路是以解決問題為中心。

首先，在具體的實驗教學中可以按照需要調整課堂教學和實驗教學的順序。當前的教學，一般是在課堂上完成基本知識的講授，再安排學生進行相關內容的實驗，這樣的實驗其實是一種驗證式的實驗，由于學生事先已知實驗的結果，這就大大消減了學生的探討興趣。我們可以嘗試在課堂相關知識內容講授之前安排相關的實驗教學，讓學生在未知結果的狀態下進行實驗，這必將極大地提高學生的參與興趣，這也符合科學研究的基本過程。在教學實驗完成后，再把實驗結果與課堂知識的講授相結合，把具體的實驗上升為理論知識，這樣的教學過程調整必能大大加強學生的學習興趣、動手能力和對知識掌握的深度，有利于學生物理學科核心素養的全面發展。

其次，我們在實驗方案上可以安排多個方案以供學生按自己的興趣進行選擇，學生有了選擇權，就自然地提高了自己的主體感受，從而提高參與感。在實驗方案的設計注意留有空間，給予學生在實驗過程中對理論知識應用的機會。比如：任何實驗都有一些參數條件上的要求，在安全可控的前提下，我們的實驗方案上可在這些參數條件上留白，而讓學生自己依照掌握的知識來進行，這就讓學生的實驗過程成為問題導向過程，而且這樣的教學還可以通過方案的留空調整，把握實驗的內容重點，進而和知識教授結合起來，還能根據不同學生的不同情況進行針對性設計，實行個性化教學。

再次，在實驗方案設計上也可以讓學生參與進來，老師可以根據教學目的提出實驗方案的框架，而讓學生分組對框架下的各個部分把學生分組安排的任務予以完善，最終，老師再把方案各個部分綜合起來組織大家討論，引導學生把實驗方案按照預想目標定案。這樣不僅把實驗教學擴大到課外，而且也擴大了學生的整體參與感和主體作用，同時還能實行協作式學習，培養學生的團隊精神和合作氛圍，達成情感態度和動手能力、探討精神的多重教學目標。

最后，自主探究式學習還要注意到老師的主導作用。雖然通過自主探究式教學目標是要發揮學生在教學中的主體性作用，但絕不意味著老師作用的淡化，而是更要發揮老師的主導性作用。沒有老師的主導，這種模式很可能發展到學生在教學過程中漫無邊際或者大量的無效工作，進而是時間的浪費和效率的喪失。這里的關鍵在于老師介入掌握的度，既不能失控，又要給予學生充分的信任，給學生以一種老師的場外感，度的把控正是這一教學模式對老師的能力和素質提出的更高要求，更需要老師具有大量的實踐經驗總結。不是所有的場合都適于開展自主探討，開展的時機和介入程度正是我們對這一模式研究的重點，在此，只能提出原則性的觀點，以供大家參考。

2.實驗主導型教學模式

實驗主導型教學模式在前面自主探究型模式中已有部分涉及，在此再做深入闡述。物理學科的基本特點就是實驗，從物理學科的發展過程和人的認識規律來看，一種物理理論和知識總是在人類的實踐過程中的具體現象總結后才出現了理論和知識。從科學理念來看，實驗是科學發現的前提，先實驗，再獲得知識，符合一般的認知規律。基于此，在物理教學中應當進行實驗主導型的教學模式創新。實驗主導型不同于問題導向的教學模式，它不是指在具體的某個章節或知識點上以問題導向來開展教學，而是指在整個物理學科的教學體系上確立實驗教學為主導地位的教學模式。在這種模式下，應當是在大多數的教學中先以實驗開始，實驗結束后再給出理論知識的傳授。這種模式將從根本上改變知識教學為主的弊端，而自然地形成以培育物理學科核心素養為目標的教學形態。

實驗主導型教學模式的提出在當前有可靠的基礎條件。物理學科的知識存在大量的生活化內容，對這些內容進行實驗教學是比較容易的，而其他的一些非生活化內容則由于實際的條件在以前是不可能實現的，因此，實驗主導型教學在以前是不可考慮的模式。但當代的經濟發展已經能給當代教育提供堅實的物質保證和硬件資源，尤其是信息化時代的發展給教育提供了現實的可行性。這種可能性體現在以下幾個環節：

1.發達的多媒體技術可以為非生活化的實驗提供演示。

物理學科實驗的非生活化內容可以通過視頻而實現演示實驗，甚至還可以通過虛擬現實技術實現虛擬實驗，或者在現代計算機技術的支持下開展計算機模擬。

2.發達的互聯網技術可以提供豐富的課程資源。

3.現代通訊和交通的發展給社會提供了更大范圍的資源共享和交流溝通的條件。

很多非生活化實驗在單個學校的范圍內是沒有條件實施的，但在更大的社會領域內則可以實施，這種更大范圍的共享和應用從物質條件的角度看是有基礎的，根本上是制度上的創新和更多社會單位和體系上的協調規范。

總之，實驗教學在高中物理學科核心素養的培育中有重要作用，我認為采用自主探究式教學模式當能有效發揮學生的主體性作用和整個三維目標的達成，進而我認為實驗教學應當發揮更為基本和決定性的作用，而實驗主導性模式是我提出的創新性思考結果。

三、結語

實驗主導型模式在當前來看可能是一種比較超前的想法，目前還缺乏實踐上的支持，但作為一種理念，可以在一定的范圍內進行嘗試，起碼在部分地區或部分課程內容或教學階段中存在著實現的基本條件。但它在教學理念的創新和效果上的成就是值得期待的，也符合新教改三維目標和物理學科核心素養的培育，方向上是應當肯定的。

【參考文獻】

[1] 袁晶.新課標下高中物理實驗教學初探[J] .讀寫算，2012（2）：34-35.