借助物理實(shí)驗(yàn) 培養(yǎng)學(xué)生核心素養(yǎng)

顧照強(qiáng)

【摘要】核心素養(yǎng)作為一種新型教育理念，引發(fā)了教育行為的轉(zhuǎn)變，相關(guān)教育工作者應(yīng)結(jié)合實(shí)際教學(xué)情況開展教學(xué)。實(shí)驗(yàn)是物理教學(xué)的基礎(chǔ)，也是對(duì)理論知識(shí)的驗(yàn)證，初中物理教師需根據(jù)教學(xué)現(xiàn)狀設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)教學(xué)，在潛移默化中培養(yǎng)學(xué)生的核心素養(yǎng)，使其深刻認(rèn)知理論知識(shí)，從而提高他們的綜合素質(zhì)。

【關(guān)鍵詞】物理實(shí)驗(yàn);學(xué)生;核心素養(yǎng)

實(shí)驗(yàn)是初中物理教學(xué)中不可或缺的重要部分，核心素養(yǎng)則是一個(gè)新事物，不同學(xué)科的核心素養(yǎng)同樣有所差異，其中物理學(xué)科核心素養(yǎng)包括物理觀念、科學(xué)思維、科學(xué)探究、科學(xué)態(tài)度與社會(huì)責(zé)任等多個(gè)維度。初中物理教師應(yīng)當(dāng)借助教授內(nèi)容的知識(shí)特點(diǎn)實(shí)施實(shí)驗(yàn)教學(xué)，借助實(shí)驗(yàn)教學(xué)的各個(gè)流程培養(yǎng)學(xué)生的核心素養(yǎng)，這對(duì)提升整體教學(xué)質(zhì)量來說具有積極意義。

一、高度重視演示實(shí)驗(yàn)，提升學(xué)生感性認(rèn)知

核心素養(yǎng)屬于知識(shí)、能力和態(tài)度的有機(jī)融合，創(chuàng)設(shè)適宜的教學(xué)情境是培養(yǎng)學(xué)生核心素養(yǎng)的關(guān)鍵。在初中物理教學(xué)中，教師需高度重視實(shí)驗(yàn)演示環(huán)節(jié)，結(jié)合知識(shí)特點(diǎn)營(yíng)造學(xué)習(xí)情境，在豐富的具象環(huán)境中展開實(shí)驗(yàn)教學(xué)，增強(qiáng)學(xué)生對(duì)物理知識(shí)的感性認(rèn)知，使其獲得更多的感性體驗(yàn)，使他們的能力和智力得到發(fā)展，獲取一定的理論知識(shí)，從而提高核心素養(yǎng)。

例如，在教學(xué)“光的折射”過程中，教師可以直接演示實(shí)驗(yàn)：取兩枚一元硬幣，分別放在有水與無水的玻璃杯中，讓學(xué)生認(rèn)真觀察，他們發(fā)現(xiàn)在沒有水的杯中只能夠看到一枚硬幣，而在有水的杯中則可以看到兩枚硬幣，分析其中的原因，讓學(xué)生其思考、討論光線在水中和空氣中的傳播途徑。接著，教師帶領(lǐng)學(xué)生操作實(shí)驗(yàn)：拿出一個(gè)盛水的半圓形玻璃缸，用激光燈射一束光到水中，讓他們先觀察，再畫出相應(yīng)的光路圖，使其發(fā)現(xiàn)光的傳播方向會(huì)發(fā)生偏折，從而初步認(rèn)識(shí)光的折射現(xiàn)象和原理。隨后，教師可要求學(xué)生根據(jù)上述實(shí)驗(yàn)繼續(xù)研究光的折射，引導(dǎo)他們類比光的反射規(guī)律，猜測(cè)、概括光的折射規(guī)律，使其在類比中歸納，然后以小組為單位依據(jù)事先準(zhǔn)備好的器材設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案，探究光的折射規(guī)律。

教師通過在課堂上演示實(shí)驗(yàn)，把抽象的理論知識(shí)形象地展現(xiàn)出來，使其在直觀情境下認(rèn)識(shí)折射現(xiàn)象，在實(shí)驗(yàn)驅(qū)動(dòng)下主動(dòng)研究光的折射規(guī)律，增強(qiáng)他們的感性認(rèn)知和觀察能力。

二、借助物理實(shí)驗(yàn)優(yōu)勢(shì)，活躍學(xué)生科學(xué)思維

在新課改背景下，學(xué)習(xí)應(yīng)大力倡導(dǎo)開放性教學(xué)的實(shí)施，學(xué)生應(yīng)該在沒有明確約束和硬性要求下進(jìn)行物理探究，進(jìn)而活躍他們的科學(xué)思維。因此，在初中物理課程教學(xué)中，教師應(yīng)借助實(shí)驗(yàn)教學(xué)的優(yōu)勢(shì)，提供一個(gè)開闊的學(xué)習(xí)空間，盡可能引領(lǐng)學(xué)生多動(dòng)手操作、動(dòng)口交流和動(dòng)腦思考，使其自由探索和發(fā)現(xiàn)，讓他們通過自主操作、分析和觀察汲取物理知識(shí)，進(jìn)而使其核心素養(yǎng)得到培養(yǎng)。

在“力 彈力”教學(xué)中，教師可以用談話導(dǎo)入法：從生物學(xué)角度來看，力是由肌肉緊張引起的，在物理學(xué)中力到底是什么？引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行小實(shí)驗(yàn)：用推、拉、舉等動(dòng)作嘗試改變課桌上物品的位置，使他們親身感受力的作用。接著，教師在課件中展示圖片：人推車、拉彈簧、狗拉雪橇、磁鐵吸引鐵釘?shù)龋M織學(xué)生討論，力是什么？產(chǎn)生力時(shí)會(huì)有幾個(gè)物體？這些物體是否一定要相互接觸？并提示他們結(jié)合實(shí)驗(yàn)歸納力的概念，從而使他們認(rèn)識(shí)到兩個(gè)物體產(chǎn)生力時(shí)并非一定接觸。之后，教師帶領(lǐng)學(xué)生運(yùn)用橡皮筋、彈簧和氣球操作實(shí)驗(yàn)，想辦法改變它們的形狀，學(xué)生之間相互交流各自的感受并思考：在外力的作用下，物體的形狀會(huì)發(fā)生怎樣的變化？使其結(jié)合實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象概括形變的概念，從而使他們認(rèn)識(shí)到發(fā)生形變的物體能產(chǎn)生力。

上述案例中，教師充分借助物理實(shí)驗(yàn)的優(yōu)勢(shì)營(yíng)造一個(gè)廣闊的學(xué)習(xí)空間，讓學(xué)生在親身動(dòng)手操作中感受力，加深他們對(duì)彈力產(chǎn)生的條件“發(fā)生形變時(shí)”的理解，從而活躍其科學(xué)思維。

三、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容關(guān)聯(lián)生活，培養(yǎng)學(xué)生物理觀念

初中物理知識(shí)具有典型的生活性，在培養(yǎng)學(xué)生的核心素養(yǎng)時(shí)離不開生活資源的輔助，所以實(shí)驗(yàn)內(nèi)容要同生活有所關(guān)聯(lián)，體現(xiàn)出物理學(xué)科的價(jià)值，幫助他們樹立正確的物理觀念。初中物理教師應(yīng)設(shè)計(jì)部分生活化物理實(shí)驗(yàn)，引領(lǐng)學(xué)生將知識(shí)學(xué)習(xí)與生活實(shí)踐融為一體，使其運(yùn)用掌握的物理知識(shí)與技能分析或解決生活中的一些實(shí)際問題，借此培養(yǎng)他們的核心素養(yǎng)。

在開展“摩擦力”教學(xué)時(shí)，教師可以先組織學(xué)生操作幾個(gè)生活化實(shí)驗(yàn)：雙手用力互搓、擰瓶蓋、把手按到桌面上往前搓，讓他們說出各自的感受，發(fā)現(xiàn)手感覺到吃力，使其親身體會(huì)摩擦力的存在，對(duì)摩擦力產(chǎn)生初步認(rèn)識(shí)。接著，教師可帶領(lǐng)學(xué)生操作實(shí)驗(yàn)：把一個(gè)木塊放在桌面上，用彈簧測(cè)力計(jì)拉，且保持木塊不動(dòng);然后彈簧測(cè)力計(jì)拉起木塊緩慢移動(dòng);在木塊下放幾根圓珠筆芯，再用彈簧測(cè)力計(jì)拉動(dòng)木塊。在實(shí)驗(yàn)操作中，教師要求學(xué)生認(rèn)真觀察彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)變化，研究其中的規(guī)律和原因，使其猜想到物體在運(yùn)動(dòng)時(shí)會(huì)受到阻礙，這個(gè)阻礙就是摩擦力。隨后，教師可告知學(xué)生摩擦力有三種，分別為靜摩擦、滑動(dòng)摩擦和滾動(dòng)摩擦，并組織他們結(jié)合生活常識(shí)討論摩擦力，分析改變摩擦力大小的方法。

如此，教師引入生活化內(nèi)容設(shè)計(jì)物理實(shí)驗(yàn)，引領(lǐng)學(xué)生結(jié)合生活經(jīng)驗(yàn)分析摩擦力，使其形成正確的物理觀念，讓他們借助生活資源學(xué)習(xí)和掌握物理知識(shí)，增強(qiáng)物理應(yīng)用意識(shí)與能力。

四、精心設(shè)計(jì)物理實(shí)驗(yàn)，促使學(xué)生深入探究

初中物理實(shí)驗(yàn)大多情境簡(jiǎn)潔、結(jié)構(gòu)嚴(yán)謹(jǐn)，探究性與驗(yàn)證性顯著，既屬于物理學(xué)科的重要學(xué)習(xí)內(nèi)容，又是一個(gè)重要的學(xué)習(xí)方法，有效的物理實(shí)驗(yàn)可以促使學(xué)生深入探究，提高他們的核心素養(yǎng)。因此，初中物理教師在實(shí)驗(yàn)教學(xué)環(huán)節(jié)，應(yīng)該精心設(shè)計(jì)一系列新穎或趣味性實(shí)驗(yàn)，吸引學(xué)生深入思考、分析、討論，激發(fā)他們的探究興趣，最終實(shí)現(xiàn)培養(yǎng)核心素養(yǎng)的目標(biāo)。

以“浮力”教學(xué)為例，教師可以利用實(shí)驗(yàn)進(jìn)行新課導(dǎo)入：先拿出一個(gè)玻璃瓶，把一個(gè)乒乓球放在瓶子底部，要求學(xué)生想方設(shè)法把乒乓球取出來，前提是不能把玻璃瓶倒過來，他們可能會(huì)想到用鑷子夾、往量筒中倒水等方法。接著，教師繼續(xù)操作實(shí)驗(yàn)：往量筒中倒水使乒乓球浮起來，并把一個(gè)硬幣投入到盛水的玻璃瓶中，并詢問：浮在水面的乒乓球受到水的浮力，那沉入水底的硬幣受到浮力嗎？然后提供一個(gè)彈簧測(cè)力計(jì)、一杯水和鉤碼，組織學(xué)生在小組內(nèi)一起設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案，驗(yàn)證本組成員的猜想，使其先用彈簧測(cè)力計(jì)測(cè)出鉤碼在空氣中的重力，再把鉤碼放入水中，注意彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)變化，他們可以看到示數(shù)減小，結(jié)合示數(shù)差知道水對(duì)重物有浮力，總結(jié)：在液體中下沉的物體同樣受到浮力。

在上述案例中，教師精心設(shè)計(jì)物理實(shí)驗(yàn)，引領(lǐng)學(xué)生逐步探索、深入探究浮力的奧秘，讓他們?cè)谔幚砗头治鰧?shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的過程中形成尊重事實(shí)、認(rèn)真負(fù)責(zé)的科學(xué)態(tài)度，并改善學(xué)習(xí)效果。

總之，在初中物理教學(xué)活動(dòng)中實(shí)驗(yàn)的地位毋庸置疑，教師應(yīng)靈活制定實(shí)驗(yàn)教學(xué)方案，不斷改進(jìn)和創(chuàng)新教學(xué)計(jì)劃，提升物理課堂的精彩程度，借助高質(zhì)量、高效率的物理實(shí)驗(yàn)培養(yǎng)學(xué)生核心素養(yǎng)，使其在學(xué)習(xí)中收獲樂趣，這有助于他們?nèi)姘l(fā)展與健康成長(zhǎng)。

【參考文獻(xiàn)】

[1] 譚旭珍. 微課在初中物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)中的應(yīng)用研究[D].湘潭：湖南科技大學(xué)，2017.