核心素養下農村初中物理分組實驗教學探微

姚安峰 江蘇省高郵市甘垛鎮澄陽初級中學

實驗教學是初中物理教學的重要組成部分之一，是鞏固學生所學物理理論知識，鍛煉學生實驗探究能力、動手操作能力等的關鍵環節之一。受到實驗儀器及教學時間因素的限制，當下初中物理實驗教學中多采取分組實驗的方式，在滿足學生共同參與和動手需求的同時，讓他們彼此協作來完成實驗任務，整體的實驗開展難度較小。然而，現階段農村地區的物理分組實驗教學中卻因為分組不當或實驗指導不合理而直接影響了最終的分組實驗效果，此時以學科核心素養培養為指導，對分組實驗教學方案進行創新設計就值得深入探討。下面立足農村初中物理教學現狀，明確基于核心素養的分組實驗教學意義，提出一些分組實驗教學策略，旨在助力初中生物理核心素養的順利培養。

一、基于核心素養培養的農村初中分組實驗教學的意義

在新課程背景下，核心素養培養是貫徹落實素質教育理念的核心教學主線，為物理理論知識、實驗內容等的教法改革提供了明確的指導。分組實驗教學本身是以小組合作的方式來完成實驗探究任務，需要小組內學生相互討論、溝通、協作來完成分組實驗的相關任務。因為農村地區的教學資源短缺問題比較顯著，所以在物理實驗教學中更多地依賴于分組實驗方式開展實驗教學，借助分組實驗活動的開展來鍛煉初中生的實際操作能力，以及發揮小組成員共同的智慧和力量來完成實驗的探究、總結和交流等活動。如果分組實驗教學得當，那么可以充分發揮其在鍛煉學生邏輯思維能力、創新能力和實驗探究能力等方面的作用，有利于培養學生的物理核心素養。比如，可以為各個實驗小組分配適當的實驗探究任務，鼓勵并指導他們結合探究任務自主設計探究實驗來對自己的猜想及假設進行驗證，借助這種完整的分組實驗活動可以有效鍛煉學生的思維能力，鞏固所學物理實驗知識，提高動手操作能力、實驗探究能力等物理關鍵能力，這些都為農村初中生物理核心素養的培養提供了強大的助力。此外，有效開展分組實驗教學，可以有效緩解當下農村初中物理實驗教學中存在的教學儀器、實驗材料等資源短缺問題，并且可以幫助學生在合作討論及溝通的過程中養成團結協作和合作共贏的良好品質，這些都是新課程背景下初中物理核心素養培養的根本要求。

二、基于核心素養培養的農村初中分組實驗教學的策略

（一）革新分組教學理念，夯實分組實驗教學思想基礎

思想是實踐的先導，為了保證在分組實驗教學中順利融入核心素養培養理念，首先需要在對物理分組實驗重要性形成深刻認知的基礎上，樹立全新的分組實驗教學理念。雖然物理實驗也是中考物理考試的必考內容之一，但是由于占有的分值比較小，并且實驗操作難度比較小，加之農村地區物理實驗器材等資源短缺，所以物理分組實驗教學并沒有引起廣大師生的足夠重視，甚至部分教師認為只需要學生可以對各個物理實驗開展中的有關操作技巧形成記憶并能夠用來解題就行，其他就不重要了。這種分組實驗教學思想顯然具有非常強烈的“應試”味道，是不符合核心素養培養理念及要求的。在核心素養培養理念下，初中物理分組實驗教學的根本目的是鍛煉學生的實驗素質和動手操作能力，助力他們良好品質的養成。因此，在農村地區初中物理教學中采取分組實驗教學必須要使全體教師樹立正確的實驗教學理念，尤其是要注意對物理核心素養的培養內涵及要求等進行認真解讀，并在此基礎上結合物理分組實驗教學內容進行有效教學。另外，教師要意識到核心素養培養理念中物理分組實驗教學的主體是學生，即要充分發揮學生群體的主觀能動性，結合他們的“學”來對分組實驗教學內容、進度及方式方法等進行合理設計，確保獲得良好的分組實驗教學效果。

例如，在日常組織全體初中生開展分組實驗教學活動的過程中，要切實意識到開展分組實驗活動的重要性，并從根本上對物理核心素養的培養內涵及要求進行理解，只有這樣方可在確保分組實驗教學質量的基礎上助力初中生物理核心素養的順利培養。比如，對“光的折射”這部分知識的教學，為了使學生了解光線透過玻璃磚時的折線特征，可以采取分組實驗的方式來讓他們完成實驗探究任務。因為這個分組實驗操作本身難度不大，所以可以在分組的時候采取4 人一組的方式來進行小組劃分，之后讓各個小組的學生結合自己所學光的折射等方面的物理知識，以及自己在日常生活中形成的經驗來對實驗可能發生的結果進行大膽的猜測與假設，之后自主設計探究性實驗方案來完成驗證。在這個分組實驗活動開展的過程中，教師要有計劃地指導他們認真思考，相互討論，以及認真驗證和分析最終討論的結果。在本探究實驗完畢后，要繼續指導各個實驗小組以小組溝通及交流的手段來分享本小組的實驗結論或心得體會等，這樣既可以保證分組實驗過程中學生一直處于實驗教學的主體地位，每位學生都可以從分組實驗中有所收獲，也可以更好地助力分組實驗教學水平的提升，促進學生物理核心素養培養目標的順利實現。

（二）結合實驗科學分組，充分發揮學生個體的自身優勢

在分組實驗教學過程中，為了保證整個實驗教學的質量，必須要注意發揮小組合作學習的優勢來提高整體實驗教學質量。在進行分組時，要立足于“以弱帶強”的方式來保證整個小組可以高效地完成實驗探究任務。現階段農村地區的物理分組實驗教學中往往只注重采用男女結合、強弱結合的方式進行分組，并且從中選擇物理學習成績最好的學生扮演小組長的角色。這種分組的初衷看似是非常好的，但在實際的教學中卻容易出現問題。因為分組實驗的根本目標是保證每一名學生都可以參與到實驗探究活動當中，而上述這種分組方式會給學習能力或動手操作能力較強的學生更多的動手實踐機會，不利于滿足全體學生均可參與和動手的需求，甚至還會打擊部分“后進生”的自信心。因此，為了可以保證有效抓住分組實驗教學機會來培養學生的核心素養，就需要立足于充分發揮小組中每個學生個體自身優勢的視角，做好實驗教學中的科學分組，保證全體學生都可以在分組實驗教學中獲得實際操作的機會，最終助力他們物理核心素養的有效養成。

例如，在指導學生開展“浮力大小影響因素”這一探究實驗中，可以在分組過程中有效地融合分層教學理念，既要結合農村初中生的學習能力進行合理分層，又要兼顧隨機分配的方式將同一學習層次的學生分到不同的實驗小組中。如此一來，各個小組中不同學生的學習能力基本上保持相近，避免部分小組中的學生出現“獨領風騷”的主導性問題，同時在這種分組實驗中，不同小組的成員彼此之間都可以獲得均等的實際操作機會，更容易借助這種分組方式來調動全體學生主動參與分組實驗活動的主觀能動性。在這種分組模式下，那些由學習層次較高的學生構成的小組成員會積極思考和討論來爭相表現自己，而學習水平相對低的學生彼此之間可以互幫互助，在教師指導下完成實驗探究任務，以此可以使他們在有所學的同時，逐步培養他們自主動手完成實驗探究的自信心。小組劃分并不是固定的，也可以采用“組內異質，組間同質”的小組劃分方式，但是要保證各小組成員都可以積極參與到實驗探究活動中，避免小組實驗完全由那些動手操作能力或學習能力比較強的學生來統籌主導，而影響其他學生群體的動手實際操作訓練效果。

（三）推進分組協作活動，注重規范小組物理實驗操作

在開展分組實驗活動的過程中，為了保證整個實驗操作的順利開展，就必須要注重對各個小組物理實驗操作的持續性規范與管控，保證有序推進分組協作活動。實驗操作是分組實驗教學的核心，在參與分組實驗教學活動中涉及眾多的物理實驗儀器與材料等，如果農村地區的初中生本身對這些實驗儀器與材料不熟悉或不了解，那么就會直接影響分組實驗的教學效果，也會影響學生物理核心素養的順利培養。因此，教師要注意切實做好整個物理實驗開展過程中的實驗儀器與材料使用的指導工作，保證全體學生在參與分組實驗活動之前就對所涉及的各種實驗儀器與材料本身的使用規則、流程、要求及注意事項等形成深刻認知，在后續各個小組開展實驗探究的過程中，教師還要對他們的實驗操作行為進行有效規范與管控，保證分組實驗活動可以有序開展。

例如，在“質量測定”這部分物理實驗教學的過程中，需要使用到天平，但是一些農村地區的學生在實際的動手操作中卻非常容易忽視天平的使用規則，如直接用手去取用砝碼等。針對學生普遍存在的這種錯誤取用砝碼的操作行為，教師可以在實際的分組教學中先指導他們思考“為什么不能夠用手直接取用砝碼而要借助鑷子來進行夾取呢？”使他們通過小組討論及交流的方式對取用砝碼的標準操作及要點形成深刻認知，避免他們在后續分組實驗操作中出現錯誤操作行為。又如，在“時間與長度的測量”這部分物理實驗教學的過程中，分組實驗教學的根本目標是指導學生學會借助刻度尺來對長度進行測定，在實際的小組實驗操作中，部分小組成員可能不懂得刻度尺的標準使用規則、讀數方法和注意事項等。針對這種情況，教師需要指導他們在利用刻度尺進行測量時嚴格按照“選、放、讀、記”這四個關鍵測量環節，以及各個環節的測量工作要點，保證他們可以正確使用刻度尺完成長度測量任務。只有對初中生參與物理分組實驗操作過程中的相應實驗操作進行有效規范與管控，才能夠保證他們順利完成分組實驗任務，避免因為其中某個實驗操作環節不到位而對小組實驗活動的順利開展帶來不利影響。與此同時，通過這種規范化實驗教學及指導，可以使學生在參與分組實驗活動的過程中養成嚴謹、認真的實驗品質與態度，助力他們科學探究素養的養成，最終有效地助力初中生物理核心素養的培養。

（四）促進實驗思維發展，深挖學生的探究與創新潛能

物理分組實驗教學活動的根本目標是有效鍛煉及發展學生的實驗思維，讓他們在分組實驗過程中積極思考，大膽探索，勇于創新，保證可以借此來深挖農村地區初中生在實驗探究與創新方面的潛能，助力他們物理實驗思維能力的發展，以及物理核心素養的順利養成。因此，在實際的物理分組實驗教學活動開展過程中，要注意嚴格規范物理分組實驗流程，保證使初中生切實體會到物理實驗探究活動的價值與意義，促使他們在參與分組物理實驗活動過程中經歷問題提出與分析、實驗探究、實驗數據整理與歸納、實驗方案設計自檢等一系列活動，借助這種有效的物理分組實驗活動來滿足學生自主學習及訓練的需求，充分調動他們主動參與物理實驗知識的學習活動，并在這個過程中培養及發展初中生的探究精神，提升他們的整體物理核心素養水平。

例如，在“探究電流與磁場二者間關系”這部分物理實驗教學的過程中，為了保證分組實驗教學活動有效開展，首先要注意指導學生對整個實驗活動進行認真觀察，這主要是因為本實驗的現象僅發生在一瞬間，所以必須要告誡學生認真觀察及思考整個物理實驗開展過程，并對物理實驗結果進行準確記錄。與此同時，要注意指導全體學生結合分組實驗現象來進行大膽假設與猜測，助力學生良好思考習慣的順利養成，并且要善于運用推理或排除等手段來為初中生參與分組實驗活動指明方向。在指導各小組成員一同設計探究實驗方案的過程中，要注意引導他們合理應用歸納法或者控制變量法等手段，來保證各個小組所設計分組實驗方案的呈現效果，避免因為實驗探究方案設計不合理而直接影響最終的分組實驗活動順利開展。最后還要注意組織全體學生在小組實驗活動中及時歸納和分析實驗的結果，保證最大程度提高學生的實驗探究能力，避免因為其中某個環節的實驗操作不到位而對最終的實驗開展效果帶來不利影響。比如，要注意利用實驗數據處理中常用的列表法、統計法等來高效處理數據，以及規范書寫實驗結果等。

總之，分組實驗教學是助力初中生物理核心素養培養的一個有效教學手段。在初中物理分組實驗教學中滲透核心素養培養理念，可以從革新分組教學理念、充分發揮學生個體自身優勢出發科學進行分組，并在推進分組協作活動中注重規范小組成員的物理實驗操作，促進學生實驗思維發展，深挖學生的探究與創新潛能，保證抓住分組實驗教學時機助力初中生物理核心素養的順利養成。