引導自主實驗培養學生物理核心素養探研

朱青

摘 要：物理教學中，需要引導學生捕捉生活現象，培養物理觀念;需要引導學生在自主實驗過程中對數據進行分析比較，達到培養科學思維的目的;需要引導學生開展實驗，學會演繹歸納，在課堂中培養科學探究的能力。

關鍵詞：自主實驗;物理;核心素養;演繹;歸納

中圖分類號：G633.7文獻標志碼：A文章編號：1008-3561（2019）19-0094-01

物理學科在八年級初次進入教學課堂，一部分學生會因其陌生難懂產生排斥感，教師在教學中要突破這一難關，圍繞培養學生的核心素養開展教學。教學實踐發現，若只是將知識點串講，課堂效果不盡如人意，因此教師可引導學生開展自主實驗，將物理觀念、科學思維和科學探究能力融入到實踐活動中，從而提高物理學習效率。

一、捕捉生活現象，深化物理觀念

培養學生的物理觀念，就要讓學生對物理學科所涉及的問題有自己的認知，學以致用，使學生感受到物理是有實際運用價值的，而不是課本上死氣沉沉的文字或符號。教師要引導學生捕捉生活現象，深化物理觀念。

在蘇科版物理八年級上冊教材中，第二章“物態變化”的內容主要分析物質的三態及其相互轉變，而在生活中這些現象極為常見，所以教師可引導學生通過解釋生活現象進行學習。例如汽化現象分為蒸發和沸騰，大部分學生有打針或者輸液的經歷，必不可少的一步就是要在特定部位消毒，例如在手背涂抹酒精后，會感覺涼絲絲的，這就產生了問題，涂抹酒精后為什么會感覺到涼呢？用物理知識解釋就是液體蒸發時會吸熱，所以會感覺到涼。同樣的道理，炎熱的夏天人們會通過在地上灑水或拖地讓屋內變得涼爽一些，也是運用了蒸發吸熱的原理。另一個現象是沸騰，學生在家中會看到水燒開了以后會“冒泡泡”，實際上就是水內部和表面同時發生了劇烈的汽化現象，也就是沸騰。教師可以讓學生自主開展探究水沸騰過程中能量變化的實驗，通過使用溫度計測量水溫，會發現沸騰的過程吸熱，但水溫保持不變，這種原理結合生活現象便是水沸騰后改用小火或調低功率，以節約能源。

可見，通過讓學生觀察生活體會能量轉化及其應用，他們在這個過程中也會感知物理的奧妙，而且親自動手實踐的過程會讓學生對理論有更加深入的認識，不局限于教師的講解和課本的概念，對物理觀念的培養有很大幫助。

二、分析比較數據，培養科學思維

除了捕捉生活現象進行初步感知、簡單分析之外，有些物理知識是更加“隱蔽”地蘊藏在我們身邊的，所以就需要引導學生在自主實驗過程中對數據進行分析比較，進行科學推理，達到培養科學思維的目的。

以八年級上冊第四章“光的折射 透鏡”為例，在學習了光的反射一課的基礎上，學生已經掌握了入射角、法線、反射角的概念，因此學生自主開展折射實驗時就不會太陌生。首先教師演示如何使用器材，展示如何使激光在空氣、玻璃、水等不同介質之間傳播，接下來由學生自主開展實驗并記錄數據。學生要分別記錄激光由空氣射入水（玻璃）中的入射角、折射角;激光由水（玻璃）射入空氣中的入射角、折射角，即記錄四組數據，每組數據至少包含五組角度，例如為了實驗方便，事先規定入射角分別為30°、45°、60°、80°、90°，實驗過程中只需要測量記錄折射角的度數。實驗完成后，教師讓學生自行分析數據，推理不同情況下入射角與折射角的關系，學生通過比較推理得出“光從空氣斜射入其他介質（水、玻璃）時，折射角小于入射角，并且折射角會隨著入射角變大（小）而變大（小），光線垂直射向介質時，光的傳播方向不發生改變”，這樣就逐漸培養了學生的科學推理能力。

需要說明的是，部分學生分析數據后推理的結果并不全面（如上面所舉的例子），原因是他們沒有充分考慮角相對于法線的位置，但科學思維能力已經得到培養，只是需要逐步完善。

三、學會演繹歸納，提升科學探究能力

演繹與歸納就是從一般到個別和從個別到一般的推理運用過程，因為初中物理知識點大多是總結性的，教師通過讓學生開展實驗，學生之間相互交流合作，學會演繹歸納，可在課堂中培養學生的科學探究能力。

八年級下冊第九章“力與運動”中第二節是“牛頓第一定律”，如果教師直接對定理內容進行理論解釋，學生很難理解，因此進行實驗就非常必要。教師可按照教材指導學生進行自主實驗，在小車從斜面上滑下后，分別觀察在水平的棉布、木板和玻璃板上的運動情況，并填寫教材中設計好的表格。在實驗進行過程中，記錄小車在水平面運動的路程和小車在三種材料水平面所受的阻力情況，完成后通過對比歸納結論。可以發現，小車受到的阻力越小，小車運動的路程越遠。牛頓第一定律的內容為“一切物體，在沒有受到力的作用時，總保持靜止或勻速直線運動狀態”，假設小車受到的阻力無窮小（水平面光滑），小車會一直運動下去，這就解釋了牛頓第一定律的第二種情況（勻速直線運動）。

科學探究能力中包含的問題、證據、解釋、交流與合作都在此實驗中得到了體現，在豐富課堂的同時培養學生的核心素養。

總之，教師可通過引導學生進行自主實驗培養學生的物理觀念、科學思維（科學推理）、科學探究能力，這些對培養學生物理核心素養是非常有效的。自主實驗能使學生逐步建立起學習物理的思維方式，達到培養核心素養的目的。

參考文獻：

[1]康藝礫.基于核心素養的初中物理實驗教學[J].西部素質教育，2018（15）.

[2]李巖.基于核心素養發展的初中物理復習策略[J].物理教學探討，2017（04）.