在實(shí)驗(yàn)教學(xué)課中如何體現(xiàn)物理核心素養(yǎng)

曹雪

【內(nèi)容摘要】眾所周知，物理作為一門自然學(xué)科，能解決生活中的很多現(xiàn)象，例如電學(xué)、光學(xué)、力學(xué)等方面的應(yīng)用都與物理知識(shí)相關(guān)，因此，學(xué)好物理知識(shí)，具備良好的物理核心素養(yǎng)，不但能解決生活中的很多問題，也能培養(yǎng)學(xué)生的邏輯思維能力，促進(jìn)學(xué)生各方面的協(xié)調(diào)發(fā)展。近年來，隨著新課程改革的深化，物理教師越來越重視對(duì)學(xué)生的物理教學(xué)，通過物理實(shí)驗(yàn)激發(fā)學(xué)生興趣，提高學(xué)生學(xué)習(xí)物理的積極性和主動(dòng)性，培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力，從而提高物理核心素養(yǎng)，為學(xué)生今后更好的發(fā)展創(chuàng)造條件。

【關(guān)鍵詞】實(shí)驗(yàn)教學(xué)課 培養(yǎng) 物理核心素養(yǎng)

一、實(shí)驗(yàn)教學(xué)課及物理核心素養(yǎng)的基本概念

實(shí)驗(yàn)教學(xué)課一般是指學(xué)生在教師指導(dǎo)下通過使用儀器、設(shè)備、材料等手段，對(duì)某些特定的問題進(jìn)行相關(guān)觀察，進(jìn)行分析計(jì)算，得出相應(yīng)的結(jié)論并進(jìn)行驗(yàn)證的課程。其目的在于培養(yǎng)學(xué)生運(yùn)用實(shí)驗(yàn)方法觀察、了解各類運(yùn)動(dòng)現(xiàn)象，研究探索當(dāng)中運(yùn)動(dòng)規(guī)律的技能。實(shí)驗(yàn)教學(xué)課程主要通過現(xiàn)場(chǎng)實(shí)驗(yàn)進(jìn)行相關(guān)教學(xué)，有教師直接演示實(shí)驗(yàn)，學(xué)生自主動(dòng)手實(shí)驗(yàn)，師生共同協(xié)作實(shí)驗(yàn)幾種類型，這種通過實(shí)驗(yàn)進(jìn)行教學(xué)的教學(xué)方法，具有直觀明了，生動(dòng)有趣的優(yōu)勢(shì)，能充分調(diào)動(dòng)學(xué)生的積極性，引導(dǎo)學(xué)生主動(dòng)參與實(shí)驗(yàn)，加深學(xué)生對(duì)知識(shí)點(diǎn)掌握，有利于提高物理學(xué)習(xí)的效率。

物理核心素養(yǎng)的基本概念是指學(xué)生在接受物理教育的過程中逐步形成的適應(yīng)個(gè)人終身發(fā)展和社會(huì)發(fā)展需要的品格和能力，是學(xué)生通過物理學(xué)習(xí)后形成帶有物理學(xué)科特征的品質(zhì)，是學(xué)生科學(xué)核心素養(yǎng)的重要成分。

物理核心素養(yǎng)主要包括四個(gè)方面：一是物理觀念，是指形成經(jīng)典物理的物質(zhì)觀，運(yùn)動(dòng)觀，能量觀，相互作用觀，這些觀念能用來解釋自然中的現(xiàn)象也能解決實(shí)際生活中的問題。二是科學(xué)思維，是指從科學(xué)的角度來思考物理問題，探求物理現(xiàn)象本質(zhì)，掌握物理知識(shí)的規(guī)律，通過抽象思維，形象思維，直覺思維直接體現(xiàn)學(xué)生的物理思維，這種思維具有建構(gòu)模型，進(jìn)行科學(xué)推理論證的能力。三是實(shí)驗(yàn)探究，也叫作科學(xué)探究，是物理知識(shí)學(xué)習(xí)中的重要途徑，通過提出問題，分析問題，解決問題來實(shí)現(xiàn)對(duì)物理知識(shí)的掌握，在實(shí)驗(yàn)探究中學(xué)生與學(xué)生，老師與學(xué)生相互合作交流，評(píng)估和反思實(shí)驗(yàn)過程從而得出實(shí)驗(yàn)結(jié)論。四是科學(xué)態(tài)度，是指正確認(rèn)識(shí)物理現(xiàn)象的本質(zhì)，培養(yǎng)學(xué)生學(xué)習(xí)研究物理知識(shí)的好奇心，求知欲，積極主動(dòng)的與他人合作，實(shí)事求是的發(fā)表自己的見解，遵守物理研究的道德規(guī)范，理解科技與社會(huì)環(huán)境之間的關(guān)系，熱愛自然保護(hù)環(huán)境的可持續(xù)發(fā)展的科學(xué)意識(shí)和社會(huì)責(zé)任感。通過以上四個(gè)方面的素養(yǎng)，我們可以發(fā)現(xiàn)，物理核心素養(yǎng)的構(gòu)建，歸根結(jié)底都是以學(xué)生的發(fā)展為主體，通過物理基礎(chǔ)知識(shí)和物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)逐步實(shí)現(xiàn)，因此在實(shí)驗(yàn)教學(xué)課中應(yīng)重視學(xué)生物理核心素養(yǎng)的培養(yǎng)，要將核心素養(yǎng)與物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)有機(jī)結(jié)合，真正促進(jìn)學(xué)生全面發(fā)展。

二、當(dāng)前物理教學(xué)中存在的問題不能體現(xiàn)物理核心素養(yǎng)

1.教學(xué)模式單一

在物理教學(xué)實(shí)踐中，教師在課堂的教學(xué)模式固定化，老師著重于理論知識(shí)、考試技巧的講解，學(xué)生著重于理論的記憶和習(xí)題的解答。同時(shí)，由于高中科目多，學(xué)科壓力大，老師和學(xué)生互動(dòng)時(shí)間非常少，課程的緊湊使學(xué)生疑問過多，而老師并沒有太多時(shí)間進(jìn)行解答。這種枯燥單一的教學(xué)模式，限制了學(xué)生思維能力和想象力的發(fā)展，過多的記憶內(nèi)容和習(xí)題練習(xí)占據(jù)了學(xué)生大部分時(shí)間，使學(xué)生對(duì)學(xué)科學(xué)習(xí)失去興趣，不能調(diào)動(dòng)學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性。

2.教學(xué)結(jié)構(gòu)失衡

當(dāng)前的高中物理教學(xué)課堂中，教師還是受以往課堂中老師為主導(dǎo)的教學(xué)方式，沒有真正踐行全新的教育理念，教師應(yīng)改變自己的教學(xué)觀念，改變以往課堂中絕對(duì)的主導(dǎo)地位，把課堂交給學(xué)生，把學(xué)習(xí)的主動(dòng)權(quán)交到學(xué)生手里，重新設(shè)計(jì)教學(xué)方案，合理安排教學(xué)活動(dòng)，高中學(xué)生大多已具備一定的自我控制能力，教師應(yīng)引導(dǎo)學(xué)生自主學(xué)習(xí)，在課堂上給學(xué)生自主探究的時(shí)間，逐漸弱化課堂教學(xué)中老師絕對(duì)權(quán)威的局面，創(chuàng)建和諧平衡的教學(xué)結(jié)構(gòu)。

三、實(shí)驗(yàn)教學(xué)課中體現(xiàn)物理核心素養(yǎng)的策略

在當(dāng)前的高中教學(xué)體系中，物理作為一門基礎(chǔ)性的學(xué)科，多提升學(xué)生的思維能力具有重要作用，隨著教育的不斷發(fā)展，越來越強(qiáng)調(diào)對(duì)學(xué)生實(shí)踐運(yùn)用能力的培養(yǎng)，希望通過多元的教學(xué)方式，完整的物理教學(xué)體現(xiàn)，提高學(xué)生物理方面的綜合素養(yǎng)。而實(shí)際教學(xué)中，由于受傳統(tǒng)教學(xué)模式的束縛（如以上提到的問題），物理教學(xué)的核心素養(yǎng)并沒有達(dá)到預(yù)期效果，不符合當(dāng)前新課程改革的目標(biāo)，因此，須對(duì)此進(jìn)行優(yōu)化提升，通過運(yùn)用實(shí)驗(yàn)教學(xué)的方式來提高物理核心素養(yǎng)，解決物理教學(xué)中存在的問題。

1.實(shí)驗(yàn)教學(xué)課中要培養(yǎng)學(xué)生的探究性思維

傳統(tǒng)物理教學(xué)課中，老師與學(xué)生之間缺乏互動(dòng)，導(dǎo)致學(xué)生在物理學(xué)習(xí)中摸不清方向，因此，教師應(yīng)改變以往全局領(lǐng)導(dǎo)的姿態(tài)來進(jìn)行教學(xué)。物理學(xué)科有很多的理論，定律，這些物理結(jié)論在生活應(yīng)用廣泛，物理知識(shí)毋庸置疑運(yùn)用在實(shí)際生活中，是因?yàn)檫@些既有的知識(shí)已經(jīng)被很多科學(xué)家進(jìn)行了一次又一次的探索驗(yàn)證，到今天這些驗(yàn)證結(jié)論已構(gòu)成物理學(xué)科的龐大知識(shí)體系。在實(shí)際教學(xué)中，教師應(yīng)鼓勵(lì)學(xué)生對(duì)所提出的物理理論像科學(xué)家一樣去進(jìn)行探索，培養(yǎng)學(xué)生的探究性思維能力，激發(fā)學(xué)生物理實(shí)驗(yàn)學(xué)習(xí)的興趣，從而理解掌握物理實(shí)驗(yàn)的精髓。

例如，上《研究平拋物體的運(yùn)動(dòng)》這節(jié)課時(shí)，學(xué)生已經(jīng)對(duì)平拋運(yùn)動(dòng)有了初步的了解，在研究前，教師可帶學(xué)生先回顧平拋運(yùn)動(dòng)的基本概念，向?qū)W生明確平拋是水平和豎直兩個(gè)方向運(yùn)動(dòng)的合成運(yùn)動(dòng)，要求學(xué)生根據(jù)“如何記錄軌跡來計(jì)算物體的初速度”這一問題，指導(dǎo)學(xué)生結(jié)合實(shí)驗(yàn)步驟進(jìn)行實(shí)驗(yàn)操作。在實(shí)驗(yàn)操作過程中，有些學(xué)生可能會(huì)因?yàn)橐贿叢僮饕贿呌^察記錄而出現(xiàn)錯(cuò)誤，而這些錯(cuò)誤正是學(xué)生要解決的問題，在解決這些問題時(shí)，教師要引導(dǎo)學(xué)生探究出現(xiàn)問題的原因，促使學(xué)生對(duì)問題進(jìn)行分析討論，直到解決問題。在探究原因時(shí)學(xué)生的思維會(huì)得到發(fā)散，因此教師要重視物理實(shí)驗(yàn)中的問題，引導(dǎo)學(xué)生自主探究分析，來訓(xùn)練培養(yǎng)學(xué)生探究性思維的運(yùn)用。

2.重視實(shí)驗(yàn)基本操作提高學(xué)生實(shí)驗(yàn)教學(xué)的參與度

新課程改革要求中，物理教學(xué)上要求教師重視物理實(shí)驗(yàn)的基本操作，要讓學(xué)生在實(shí)驗(yàn)過程中探究，思考，自己動(dòng)手操作基本實(shí)驗(yàn)，通過實(shí)驗(yàn)獲取新知識(shí)，培養(yǎng)學(xué)生的動(dòng)手能力，通過教材中典型的基本操作，引導(dǎo)學(xué)生使用教學(xué)教具，自己動(dòng)手?；蛘呓處熢诮虒W(xué)中，可以把一些驗(yàn)證性的實(shí)驗(yàn)改為探究性的實(shí)驗(yàn)，將實(shí)驗(yàn)材料普遍化，用學(xué)生生活中常見的實(shí)驗(yàn)材料代替實(shí)驗(yàn)室的材料，根據(jù)教學(xué)內(nèi)容，引導(dǎo)學(xué)生自主找尋實(shí)驗(yàn)材料。例如《驗(yàn)證力的平行四邊形定則》這節(jié)實(shí)驗(yàn)課，根據(jù)教材，此實(shí)驗(yàn)難度系數(shù)不高，教師在課前就可直接要求學(xué)生自備實(shí)驗(yàn)材料進(jìn)入實(shí)驗(yàn)課堂，然后教師引導(dǎo)學(xué)生通過自備的方形木板、白紙、圖釘、橡皮條、彈簧秤、直尺、三角板、細(xì)線這些材料結(jié)合實(shí)驗(yàn)步驟動(dòng)手操作，來驗(yàn)證力的平行四邊形定則。由于這些材料非常常見，學(xué)生在實(shí)驗(yàn)時(shí)順手，實(shí)驗(yàn)教學(xué)的參與度因此也能提高。

3.鼓勵(lì)并引導(dǎo)學(xué)生自主進(jìn)行物理實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)提高科學(xué)創(chuàng)新思維

學(xué)生素質(zhì)的高低主要體現(xiàn)在學(xué)生的創(chuàng)新能力上，物理教學(xué)中，教師應(yīng)鼓勵(lì)學(xué)生針對(duì)所學(xué)物理知識(shí)進(jìn)行物理實(shí)驗(yàn)的設(shè)計(jì)，放手讓學(xué)生自主設(shè)計(jì)物理活動(dòng)，選定實(shí)驗(yàn)器材，教師只負(fù)責(zé)引導(dǎo)及安排演示，培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新創(chuàng)造能力。如在實(shí)驗(yàn)室《驗(yàn)證動(dòng)量守恒定律》時(shí)，可以先讓學(xué)生對(duì)實(shí)驗(yàn)器材進(jìn)行觀察，實(shí)驗(yàn)器材中有兩個(gè)直徑相同質(zhì)量不同的小球，有些學(xué)生就會(huì)有疑問，“為什么會(huì)有兩個(gè)一樣大小卻質(zhì)量不一樣的小球呢”，此時(shí)教師就可以要求帶著發(fā)現(xiàn)的問題自己動(dòng)手進(jìn)行驗(yàn)證，通過學(xué)生提出的問題，引導(dǎo)學(xué)生自主進(jìn)行分組，一位同學(xué)進(jìn)行實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證，一位同學(xué)記錄實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，經(jīng)過多次實(shí)驗(yàn)，得出“一個(gè)系統(tǒng)不受外力或所受外力之和為零這個(gè)系統(tǒng)的總動(dòng)量保持不變”的結(jié)論。在此教學(xué)中，教師要鼓勵(lì)學(xué)生自主設(shè)計(jì)物理實(shí)驗(yàn)，尊重學(xué)生的主體地位，也要適時(shí)給與學(xué)生足夠的指導(dǎo)和建議，對(duì)學(xué)生的實(shí)驗(yàn)進(jìn)行優(yōu)化、改進(jìn)。在實(shí)驗(yàn)結(jié)束后，教師也應(yīng)積極進(jìn)行點(diǎn)評(píng)，肯定學(xué)生的動(dòng)手能力和創(chuàng)新精神。

結(jié)語

實(shí)驗(yàn)教學(xué)是高中物理教學(xué)中的重要手段，教師應(yīng)特別重視實(shí)驗(yàn)過程中學(xué)生的自主能力展現(xiàn)，通過物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)，內(nèi)化學(xué)生的物理品質(zhì)，培養(yǎng)學(xué)生的物理核心素養(yǎng)。教師在教學(xué)中要堅(jiān)持以生為本的教學(xué)原則，通過實(shí)驗(yàn)教學(xué)方法多方面引導(dǎo)學(xué)生突破既有的物理學(xué)習(xí)模式，大膽創(chuàng)新，提高物理科學(xué)思維，促進(jìn)學(xué)生更好更優(yōu)秀的成才。

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（作者單位：廣東省東莞外國語學(xué)校）