優(yōu)化“實驗與探究”，突顯核心素養(yǎng)

嚴(yán)林盛

本文系廣東省肇慶市基礎(chǔ)教育科研“十三五”規(guī)劃課題《核心素養(yǎng)視角下教材資源使用的實踐研究》科研成果（課題編號為：2018ZQJYKYKT223）

摘要：當(dāng)下的新課改要求教學(xué)過程要以學(xué)生為本，培養(yǎng)學(xué)生的學(xué)科核心素養(yǎng)。教學(xué)設(shè)計是課堂教學(xué)的重要依據(jù)，務(wù)必在設(shè)計理論知識教學(xué)中體現(xiàn)對學(xué)生核心素養(yǎng)的培養(yǎng)。在當(dāng)下新課改和核心素養(yǎng)的教學(xué)背景下，高中舊教材很多地方已無法滿足當(dāng)下的教學(xué)需求，而新教材尚未全面推廣，無論是舊教材還是新教材的使用，均需要廣大高中物理教師在尊重學(xué)生主體地位的前提下精心設(shè)計教學(xué)。本文就以“實驗與探究”類型新課的教學(xué)，探討如何在教學(xué)中突顯核心素養(yǎng)。

關(guān)鍵詞：高中物理；核心素養(yǎng)；實驗探究；教學(xué)設(shè)計

中圖分類號：G633.7文獻標(biāo)識碼：A文章編號：1992-7711（2020）09-0140

核心素養(yǎng)下的物理課堂教學(xué)除了傳授物理基礎(chǔ)理論知識，還需要培養(yǎng)學(xué)生適應(yīng)終身發(fā)展和社會發(fā)展所必備的核心能力。高中物理大部分的課程都開設(shè)有實驗與探究的教學(xué)環(huán)節(jié)。實驗探究作為一種發(fā)現(xiàn)式學(xué)習(xí)，對學(xué)生核心素養(yǎng)的培養(yǎng)有很好的促進作用。那么，基于核心素養(yǎng)和教材如何優(yōu)化設(shè)計實驗與探究并實施物理教學(xué)呢？

一、進行趣味性的物理實驗設(shè)計，培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)思維素養(yǎng)

科學(xué)思維在物理學(xué)中指的是學(xué)生通過對學(xué)科內(nèi)容以及思想內(nèi)容進行研究，從而形成的一種思維方式。因此，在高中物理學(xué)科中，教師需要重點培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)思維。教師在課堂教學(xué)過程中，利用物理學(xué)科當(dāng)中多樣化的物理實驗現(xiàn)象，從而使學(xué)生養(yǎng)成創(chuàng)新意識。與此同時，教師在課堂教學(xué)過程中，將物理知識與學(xué)生的實際學(xué)習(xí)情況以及個性化的學(xué)習(xí)特點、學(xué)習(xí)角度相結(jié)合，對物理實驗進行創(chuàng)新與設(shè)計，以此增強物理實驗的有趣味性以及奇特性，有效提高教學(xué)效果。除此之外，利用豐富的物理實驗現(xiàn)象可以使學(xué)生深入理解物理學(xué)的思維方式以及科學(xué)思想，從而促使學(xué)生對物理知識的概念及其原理有更好的認知。因此，對物理實驗進行趣味性設(shè)計，可以有效培養(yǎng)學(xué)生的發(fā)散性思維。另外，教師在進行趣味性實驗的過程中，要引導(dǎo)學(xué)生自主參與到物理實驗活動當(dāng)中，從而有效激發(fā)學(xué)生的物理科學(xué)思維。在趣味性教學(xué)設(shè)計中需要注意的是，實驗的趣味性并不是教學(xué)的最終目標(biāo)，教學(xué)的目的是培養(yǎng)學(xué)生的實踐操作能力。

二、引導(dǎo)學(xué)生自主設(shè)計物理實驗，增強學(xué)生的求知欲望與探索素養(yǎng)

據(jù)相關(guān)調(diào)查可知，學(xué)生在進行自主實驗設(shè)計的過程中，往往會存在大同小異的現(xiàn)象，其物理實驗的整個操作流程以及得出的物理結(jié)論存在一致性。這種現(xiàn)象會嚴(yán)重消磨學(xué)生學(xué)習(xí)的自主性，且也不利于學(xué)生思維意識以及探究意識的培養(yǎng)。因此，為了改善這一問題，教師要發(fā)揮正確的引導(dǎo)作用，引導(dǎo)學(xué)生結(jié)合教材內(nèi)容對物理實驗進行科學(xué)的探究以及合理的實驗猜想，使學(xué)生能夠通過不同的物理實驗研究方式對實驗結(jié)果進行探究，培養(yǎng)學(xué)生解決問題的能力以及思維創(chuàng)新意識。另外，教師還可以引導(dǎo)學(xué)生撇開教材內(nèi)容，對物理知識進行獨立的思考，從而設(shè)計出物理方案，經(jīng)過實驗過程的驗證，得出正確的物理實驗結(jié)論。

在粵教版必修1探究“自由落體運動規(guī)律”中，引導(dǎo)學(xué)生根據(jù)伽利略推導(dǎo)自由落體運動規(guī)律的思路，分小組設(shè)計實驗，測量相關(guān)數(shù)據(jù)，通過數(shù)據(jù)處理推斷自由落體運動的規(guī)律和公式。有一小組利用手機的連拍功能（類似閃頻照相），經(jīng)過圖片處理，也能推算出來小球自由下落的運動規(guī)律。盡管實驗設(shè)計有瑕疵，但經(jīng)不斷類似的訓(xùn)練，學(xué)生的思維能力、實驗探究能力、動手能力等都得到了不同程度的提升。

三、聯(lián)系生活拓展實驗，有效提高學(xué)生動手能力

學(xué)生在課堂中所學(xué)習(xí)的物理知識很多都可以在現(xiàn)實生活中得到很好的體現(xiàn)與應(yīng)用，因此教師可以組織學(xué)生開展課外實踐活動。例如，可以組織學(xué)生進行一些簡單的實驗操作，以此促使學(xué)生養(yǎng)成在日常生活中利用物理實驗解決問題的能力。組織課外物理實驗，可以開拓學(xué)生的思維，以此有效提高學(xué)生的動手動腦以及實踐操作能力，使學(xué)生深刻認識到物理學(xué)的魅力。

比如，講授《摩擦力》一課時，可以設(shè)計學(xué)生探究活動，讓學(xué)生課前利用生活中的常見物品，設(shè)計容易觀測的觀察摩擦力方向的小實驗，課堂演示講解。實驗中學(xué)生非常活躍，有利用掃把的，有利用牙刷的，有利用粉筆刷的，五花八門，有非常明顯的，有不容易觀察的，但積極性都很高，都不妨礙學(xué)生的探究熱情。

四、制造知識認知沖突，培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)態(tài)度與不懈探究精神

科學(xué)的不懈探究精神主要指的是在科學(xué)探究的過程中，本著對科學(xué)負責(zé)任的態(tài)度對物理問題進行深入的研究。因此，教師在教學(xué)過程中，不要只局限于教材上的物理理論知識，而應(yīng)當(dāng)將物理原理的研究與發(fā)展過程更加直觀地展現(xiàn)給學(xué)生。所以，教師在進行物理實驗的過程中可以為學(xué)生制造合理的認知沖突，在實驗操作中激發(fā)學(xué)生的創(chuàng)新意識，從而使學(xué)生的科學(xué)態(tài)度富有嚴(yán)謹(jǐn)性。

比如，筆者針對粵教版3-2第一章第二節(jié)《產(chǎn)生感應(yīng)電流的條件》設(shè)計了兩個探究實驗，實驗1是初中接觸過的“導(dǎo)體切割磁場產(chǎn)生感應(yīng)電流”，實驗2是“條形磁鐵穿插螺線管產(chǎn)生感應(yīng)電流”。對實驗1加多一個對比，用整個小線框切割磁場，沒有產(chǎn)生交流。通過一系列的對比實驗，與初中接受的產(chǎn)生感應(yīng)電流的條件產(chǎn)生一定的差異與沖突，這樣可以使學(xué)生掌握更科學(xué)嚴(yán)密的物理知識理論表述，培養(yǎng)學(xué)生實事求是的科學(xué)態(tài)度，增強學(xué)生的社會責(zé)任感。

總之，教育教學(xué)不能急功近利，科學(xué)實驗探究不是一兩次作秀，學(xué)科素養(yǎng)的培養(yǎng)也不是一蹴而就，需要在教學(xué)中不斷滲透。這就需要教師要以培養(yǎng)學(xué)生的核心素養(yǎng)為導(dǎo)向，對教學(xué)內(nèi)容精心設(shè)計，把新課標(biāo)的教學(xué)目標(biāo)滲透到教學(xué)中去。

參考文獻：

[1]余華云.基于核心素養(yǎng)的高中物理教學(xué)探析[J].中學(xué)物理教學(xué)參考，2016（10）：2-5.

[2]彭前程.積極探索基于核心素養(yǎng)理念下的物理教學(xué)[J].中學(xué)物理，2016（3）：1-2.

[3]張大均.教育心理學(xué)[M].北京：人民教育出版社，2004.

[4]胡衛(wèi)平，孫枝蓮，劉建偉.物理課程與教學(xué)論研究[M].北京：高等教育出版社，2007.

（作者單位：廣東省肇慶市懷集縣第一中學(xué)526400）