在實驗中“對話”：體悟和發展學生核心素養

紀旭媛 王兆云

【摘 要】物理學一門基于觀察與實驗、建構理想模型、應用數學等工具，通過科學推理和論證，形成系統的理論體系和研究方法的基礎學科。其根本是基于實驗為基礎，所有內容都有實驗基礎、邏輯思維和數學表達三種要素，因而具有四個重要的特點：（1）物理學是一門實驗科學;（2）物理學是一門帶有方法論性質的科學;（3）物理學是一門嚴密、定量的精密理論科學;（4）物理學是一門與生活實踐聯系密切、應用廣泛的基礎科學。

【關鍵詞】實驗;物理學;核心素養

【中圖分類號】G623.5 【文獻標識碼】A 【文章編號】2095-3089（2019）19-0-02

一、實驗教學，讓物理核心素養落地生根行穩致遠

《普通髙中物理課程標準》（2017.）提出物理核心素養主要由“物理觀念”“科學思維”“實驗探究”“科學態度與責任”四個方面構成，是學生在接受物理教育過程中逐步形成的適應個人終身發展和社會發展需要的必備品格和關鍵能力，是學生通過物理學習內化的帶有物理學科特性的品質。

當前物理教學未能讓學生物理素養得到很好的發展，特別是物理教學的核心——實驗教學弱化，實驗教學更多的是讓學生看教師表演，看網絡與視頻播放，或者“教師做，學生看”，“教師講，學生聽”，實驗變成了“看實驗”、“講實驗”、“背實驗”，原本充滿生活氣息、科學興趣、思維迸發、動手動腦的學科變成了紙上談兵。物理課背離了物理的本質和特性，物理學科核心素養怎能形成。

物理課的特點在哪里？物理課的特點就在于“物”和“理”，“物”即事實證據，必須以實驗為基礎;“理”理性思維，要以思維為中心。

學生核心素養形成的關鍵在于實驗探究，實驗探究是培養學生核心素養的重要手段與重要內容。教師在設計和開展教學時必須以學科核心素養為導向，充分體現學科的性質和特點，使學科教學過程成為學科核心素養的形成過程。課堂教學中，讓學生積極主動參與到科學實驗探索過程中，模擬科學家分析問題、解決問題的過程，體會到科學家如何面對疑難情境，學會搜集和加工需要的新資料，最終達到問題解決的探究過程，從而獲得在真實生活情境中發現問題、分析問題、解決問題的能力的教學活動，最終實現學生核心素養的培養目標和學生學業水平的提高。

二、在實驗中“對話”，體悟和發展學生的核心素養

有幸參加2017年揚州市中學物理優質課評選活動，主題是“對話·體悟”。為此，我思考：什么是基于問題？怎樣基于問題？什么問題？誰發現問題？發現問題怎么辦？老師怎么辦？學生如何？對話，怎么對話？對話的目的是什么？怎么體悟？體悟什么？學生在學習過程中、在對話中如何參與？

本文以《安培力》的教學比賽課為例，體現“對話·體悟”，培養學生的核心素養。

首先，以上一節課“通電導線周圍會產生磁場”回顧為契機，進行引導鋪墊;其次，“反其道而行之”，誘發學生思疑，提出問題，大膽猜想。若通電導線置于磁場中，通電導線將受到怎樣的作用？第三，指導學生如何自主設計實驗，驗證猜想。實驗有沒有現象發生？如果沒有，為什么？如果有，什么現象？第四，激發學生實驗探究，對話與體悟。為什么會有這些現象？與哪些因素有關？怎么相關？生活中、生產中如何應用？讓學生去自主探索，經過分析、討論，透過現象看本質，發展學生核心素養。

1.你的疑問與你的實驗設計——激發學生疑問，培養學生動手設計實驗的品質

教學的本質是學生對未知事物的探究，高中物理實驗探究應具有很強的問題性、開放性和探究性，要激發學生發現問題、圍繞問題、解決問題，開展學習活動，要以問題為載體，形成整個學習活動以問題的發現和解決為核心的自成序列。學生根據問題，自主設計實驗方案，規范實驗流程。其關鍵是讓學生考慮好實驗原理，學生要充分發揮想象，不同的實驗方案會有不同的結果。學生的自主實驗可以激發學生學習和研究物理的積極性，培養學生的發散思維和創造性思維能力。

師：通電導線周圍會產生磁場。大家想想如果將通電導線置于磁場中，通電導線將受到怎樣的作用？會觀察到怎樣的現象呢？

師：請同學們思考，怎么辦？設計實驗電路圖，連接實驗器材并進行實驗。

2.你的發現與你的實驗探究——從發現開始，探究一切可能，培養學生科學探究的品質

高中物理實驗學習離不開科學探究，實驗探究是從發現問題開始的，觀察是科學探究的一種最基本手段。培養學生的觀察能力首要措施就是教師要適時提出或引導學生自己提出一些有價值、有興趣的問題，或向學生介紹一些有趣的知識，使學生樂于去觀察、去發現問題，就會有思考。高中物理實驗，就是要在課堂教學中抓住學生的好奇心和探究求知事物的天性，使他們的發展思維始終處于活躍狀態，提升思維品質，形成科學思維素養。

師：學習物理就是學會觀察、分析、推理，而不是死記知識結論。

師：請大家注意觀察閉合開關后，線框會怎樣？通過他的實驗可以看出磁場對線框沒有作用。為什么？

學：學生建議，調整電流、磁場、線框方向。

師：那可不可以嘗試一下當通電導線與磁場方向不平行或者不垂直時，看看會有什么樣的效果。

3.你的對話與你的體悟發展——有“對話”，必有“體悟”，自覺提升學生的核心素養

“對話”是科學研究中常見的現象，是指同一學科里或針對同一對象而展開的具有對立性的學術爭論，通過對話，可以形成嚴謹的科學理論，發展新的理論，啟發人類的智慧。教學從本質上講也是對話，是教與學的過程，是師生互動的過程，是生生互動的過程。

實驗探究就是要激發對話意識，通過對話，相互感悟，發現物理科學研究的真諦，這是培養核心素養的關鍵點。教師按照學科特點，使教學活動圍繞著實驗來進行，并盡可能保留探究的性質，特別是實驗過程中出現的異常現象，要激勵學生敢于懷疑、勇于創新、不斷探索，變換視角、變換方法思考，把教學活動變成“模擬的科學發現過程”。

師：力受磁場產生，大膽猜想安培力的大小、方向會和哪些因素有關？猜想、推理是物理核心素養形成的基礎。

師：小組討論實驗方法，驗證你們的猜想、你們的方法。怎樣改變因素？

通過物理實驗與實踐學會科學探究、體悟科學思維、形成物理思想，加深對科學本質、科學與社會關系的理解，體現科學與人文統一，提升學生物理核心素養。

參考文獻

[1]周鵬.問題引領體悟踐行——“探究感應電流產生的條件”教學設計[J].物理教師，2018，39（4）：18-20.