楊 經
(寧夏銀川濱河新區景城第一中學,寧夏銀川 750021)
新課程改革提出了各學科需要圍繞學科核心素養以及關鍵能力開展教育教學工作,因此在初中物理教學中,教師應加大對學生物理學科核心素養以及相關關鍵能力的培養和訓練。探究初中物理核心素養與關鍵能力,一方面可以為初中物理教學指明方向,另一方面也可以為教師提高初中物理教學的有效性給予相應理論指導。
在初中物理中,核心素養主要包括概括理解、實驗探究、實踐應用以及求實創新。其中各個核心素養中又涉及若干關鍵能力,如概括理解核心素養,指的是學生需要對相關基礎物理知識具有一定的概括和理解能力,因此其關鍵能力有觀察與建模能力、概括與推理能力以及辨析與梳理能力。而實驗探究這一核心素養,主要包括三個關鍵能力,即問題與猜想、設計與操作以及證據與論證能力,要求學生能夠結合所學物理知識內容準確提出探究問題并具備獨立思考、分析探究的能力,尋找相關證據論證問題與猜想。在實踐應用的核心素養中,其關鍵能力主要指分析與解釋能力、思想與方法以及反思與評價能力,即學生可以對基本的物理現象進行分析和解釋說明,同時具備一定的物理思想方法,可以對自身的物理學習進行及時反思與客觀評價[1]。而在求實創新的核心素養中,其關鍵能力以求實與質疑能力、遷移與創新能力為主,要求學生在物理學習中能夠大膽提出合理質疑,在有效完成知識遷移的同時不斷進行創新,以實現學生的全面發展。
在實驗探究核心素養中,為有效培養學生的問題與猜想能力,教師要充分結合學生的實際情況和具體教學內容,積極引導學生關注物理現象,利用其強烈的好奇心生成物理問題并由此提出合理猜想。例如,在《力》的教學中,教師首先可以要求學生緊握拳頭或是與同桌開展掰手腕的游戲活動,在有效激發學生學習興趣的同時,引導學生暢談自己的實踐感受。在此基礎上,教師還可以結合學生的生活實際,鼓勵學生在班級中與教師及其他同學分享生活中的力,如推門、提東西的力等。此時教師適時引導學生思考為什么在緊握拳頭、掰手腕等活動中會感到一定的肌肉緊張,要求學生認真觀察肌肉緊張現象,充分發揮學生的主觀能動性以及強烈的求知欲與好奇心,引出什么是力的物理問題,以此有效提升學生的問題提出能力。隨后教師可利用多媒體、電子白板等現代教育技術,向學生展示一組動態的運動影像,穿插講解力的具體概念。這時教師可以繼續引導學生結合生活中關于力的實例,思考物體間是否有力的作用,在實際生活中是否見過其他物體對物體施加力的情況,并鼓勵學生大膽提出猜想,啟發學生對物理問題展開深入思考探究。
基于實驗探究素養下的初中物理教學中,教師要重視對學生設計與操作這一關鍵能力的培養,引導學生充分運用所學知識合理設計、有序開展物理實驗,并正確記錄所有實驗數據。例如,在《平面鏡成像》一課的教學中,為驗證學生對平面鏡成像特點的猜想,教師可以根據學生的實際情況將他們分成若干學習小組,要求學生在組內展開討論交流,嘗試設計出可以驗證平面鏡成像特點的實驗方案。當學生初步制訂實驗方案后,教師可以利用電子白板等教學設備,將規范的實驗方案格式展示在學生面前,引導學生逐項核對實驗方案要素,如是否列出具體的實驗器材、實驗目標與實驗步驟等,在此基礎上引導學生以小組為單位對設計的實驗方案進行優化改進。這時教師要根據學生的實際情況適時為他們提供必要的指導,尤其是在學生確定實驗方案后,教師要有意識地引導學生充分利用以往所學知識內容以及自身的生活經驗,在小組內論證實驗方案的可行性,以保障實驗方案的科學合理、切實可行。在實際操作實驗時,教師一方面要根據學生的實驗方案主動為其提供所需實驗器材,另一方面需要對學生的具體操作步驟進行全程監管。如在平面鏡成像特點的實驗探究中,教師要根據學生設計的具體實驗方案,對學生玻璃板的放置、兩節電池的放置以及位置記號等關鍵步驟進行認真觀察,并引導學生進行多次實驗以保障實驗結果的真實性、準確性。一旦發現學生出現錯誤操作或實驗操作不規范的情況,教師需要立即對學生進行相應指導,及時糾正學生的錯誤。
在實驗探究素養下培養學生的證據與論證能力過程中,教師要通過引導學生嚴格按照實驗方案與實驗計劃進行規范操作,并在及時、準確記錄各項實驗數據的基礎上,對所獲得的信息數據進行有效分類和分析處理,從而根據相關證據對前期提出的假設與猜想進行合理判斷[2],使學生順利解答物理問題,同時獲得準確的實驗結論。例如,在組織學生對杠桿平衡條件進行探究時,教師首先應要求學生對實驗中產生的各項數據如動力、動力臂等進行準確記錄,隨后引導學生采用列表法將動力、阻力等實驗數據整理成表格的形式,這時教師需要積極引導學生認真觀察表格中的數據及其蘊含的規律。在此過程中,學生基本可以明確杠桿平衡條件為動力與動力臂乘積和阻力與阻力臂乘積相等。但此時教師還應積極引導學生根據搜集整理的實驗數據嘗試提出不同的看法,如有的學生可能認為杠桿平衡條件為動力與動力臂之和同阻力與阻力臂之和相等。此時,教師不應急于否定學生的想法,而要積極引導學生利用現有的實驗數據論證自己的想法,鼓勵學生積極開展討論交流,使學生可以真正獲得正確的實驗結論。當學生獲得正確結論后,教師則需要積極引導學生使用簡潔、專業的語言對實驗結論進行客觀描述,并要求學生將其描述的實驗結論與教材中的內容進行對比,對實驗結論描述進行相應的補充完善,幫助學生順利完成物理學習[3]。
總而言之,在初中物理教學中,教師不僅要重視學生物理基礎知識技能的學習,還要重視對學生物理核心素養與關鍵能力的培養。因此,教師需要繼續深入貫徹落實以學生為中心的教學理念,結合具體教學內容充分發揮學生的主觀能動性,引導學生主動提出問題并通過實驗探究的方式搜集相關證據,論證自身的猜想與假設,有效幫助學生完成物理學習的同時,也使學生能夠逐漸形成良好的物理核心素養,具備相應的物理學習關鍵能力[4]。