劉宏安
物理學(xué)是自然科學(xué)領(lǐng)域研究物質(zhì)的基本結(jié)構(gòu)、相互作用和運(yùn)動(dòng)規(guī)律的一門基礎(chǔ)學(xué)科。物理學(xué)通過(guò)科學(xué)觀察、實(shí)驗(yàn)探究、推理計(jì)算等形成系統(tǒng)的研究方法和理論體系。從古代的自然哲學(xué),到近代的相對(duì)論、量子論等,物理學(xué)引領(lǐng)著人類對(duì)自然奧秘的探索,深化著人類對(duì)自然界的認(rèn)識(shí)。物理學(xué)對(duì)化學(xué)、生物學(xué)、天文學(xué)等自然科學(xué)產(chǎn)生了重要影響,推動(dòng)了材料、能源、環(huán)境和信息等領(lǐng)域的科學(xué)技術(shù)進(jìn)步,促進(jìn)了人類生產(chǎn)生活方式的變革,對(duì)人類的思維方式、價(jià)值觀等都產(chǎn)生了深遠(yuǎn)影響,為人類文明和社會(huì)進(jìn)步做出了巨大貢獻(xiàn)。義務(wù)教育物理課程是一門以實(shí)驗(yàn)為基礎(chǔ)的自然科學(xué)課程,義務(wù)教育物理課程旨在促進(jìn)人類科學(xué)事業(yè)的傳承與社會(huì)的發(fā)展,幫助學(xué)生從物理學(xué)視角認(rèn)識(shí)自然、解決相關(guān)實(shí)際問(wèn)題,初步形成科學(xué)的自然觀
2017年教育部頒布了《普通高中物理課程標(biāo)準(zhǔn)》,2022年4月21日《義務(wù)教育物理課程標(biāo)準(zhǔn)(2022年版)》正式頒布。新課程標(biāo)準(zhǔn)凝聚著眾多課程專家、一線教師的集體智慧。北京師范大學(xué)物理系教授李春密介紹:“本次修訂是以習(xí)近平新時(shí)代中國(guó)特色社會(huì)主義思想為指導(dǎo),全面貫徹黨的教育方針,落實(shí)立德樹人的根本任務(wù),從有理想、有本領(lǐng)、有擔(dān)當(dāng)三個(gè)方面明確了培養(yǎng)義務(wù)教育階段時(shí)代新人的具體要求,是對(duì)‘培養(yǎng)什么人、怎么樣培養(yǎng)人、為誰(shuí)培養(yǎng)人’這一根本問(wèn)題做出的有力回答。這次課標(biāo)修訂吸納和繼承了我國(guó)物理課程改革和建設(shè)的成功經(jīng)驗(yàn),也借鑒了國(guó)際上物理課程改革的新成果和理念,增強(qiáng)了物理課程的綜合性和實(shí)踐性,凸顯了課程在育人工程中的核心地位。”福建師范大學(xué)教授余文森說(shuō):“如果用一個(gè)關(guān)鍵詞來(lái)描述義務(wù)教育新課標(biāo)的新意,那一定是‘核心素養(yǎng)’。核心素養(yǎng)是義務(wù)教育新課標(biāo)的‘基因’,義務(wù)教育新課標(biāo)是以核心素養(yǎng)為導(dǎo)向、為主線構(gòu)建起來(lái)的新型課標(biāo),關(guān)注的是人的內(nèi)在的品格和能力,它區(qū)別于之前‘三維目標(biāo)’的課標(biāo),更區(qū)別于早期‘雙基’的大綱。”余文森在分析為什么把“必備品格”和“關(guān)鍵能力”作為核心素養(yǎng)的內(nèi)涵時(shí)說(shuō):“這是因?yàn)槠犯?必備品格)是一個(gè)人做人的根基,是幸福人生(道德人生)的基石;能力(關(guān)鍵能力)是一個(gè)人做事的根基,是成功人生(智慧人生)的基石。品格是人作為主體最富有人性的一種本質(zhì)力量,內(nèi)蘊(yùn)著人的道德性、精神性與利他性;能力則是人作為主體最引以為傲的一種本質(zhì)力量,內(nèi)蘊(yùn)著人的創(chuàng)造性、能動(dòng)性與內(nèi)發(fā)性。”他又說(shuō):“就實(shí)際表現(xiàn)而言,核心素養(yǎng)指的是個(gè)體在面對(duì)復(fù)雜的、不確定的現(xiàn)實(shí)生活情境中,能夠綜合運(yùn)用特定學(xué)習(xí)方式所孕育出來(lái)的(跨)學(xué)科觀念、思維模式和探究技能,結(jié)構(gòu)化的(跨)學(xué)科知識(shí)與技能,以及世界觀、人生觀和價(jià)值觀的動(dòng)力系統(tǒng),進(jìn)行分析情境、提出問(wèn)題、解決問(wèn)題、交流結(jié)果的綜合性品質(zhì)。”
綜合上述余文森教授的觀點(diǎn),所謂“核心素養(yǎng)”就是人活在這個(gè)世界上要成為一個(gè)好人(有道德)、有智慧的人所應(yīng)該具有的品質(zhì)和能力。如何才能成長(zhǎng)為一個(gè)既好又有智慧的人呢?那就要學(xué)習(xí),尤其是要經(jīng)過(guò)學(xué)校教育中的系統(tǒng)性學(xué)習(xí),但不能只學(xué)習(xí)知識(shí),要在學(xué)習(xí)過(guò)程中形成素養(yǎng)(必備品格和關(guān)鍵能力),一個(gè)人走出學(xué)校,經(jīng)過(guò)一定的時(shí)間后,所學(xué)習(xí)的知識(shí)將會(huì)忘記,但在學(xué)習(xí)過(guò)程中形成的品格和能力將會(huì)沉淀,影響一個(gè)人的終身發(fā)展。用英國(guó)哲學(xué)家懷特海的話說(shuō)就是:“當(dāng)你丟掉你的課本,燒掉你的聽(tīng)課筆記,忘掉你為了應(yīng)付考試而背誦的細(xì)節(jié),你的學(xué)習(xí)對(duì)你來(lái)說(shuō)才是有用的。”筆記本上記的是知識(shí),剩下的東西才叫“素養(yǎng)”。因此,今后的學(xué)校教育要由“知識(shí)本位”向“素養(yǎng)本位”轉(zhuǎn)變。
新課標(biāo)的課程目標(biāo)發(fā)生很大變化,從過(guò)去的三維目標(biāo)變?yōu)楝F(xiàn)在的核心素養(yǎng)目標(biāo)。核心素養(yǎng)是課程育人價(jià)值的集中體現(xiàn),是學(xué)生通過(guò)課程學(xué)習(xí)逐步形成的適應(yīng)個(gè)人終身發(fā)展和社會(huì)發(fā)展需要的正確價(jià)值觀、必備品格和關(guān)鍵能力。物理學(xué)科從物理觀念、科學(xué)思維、科學(xué)探究、科學(xué)態(tài)度與責(zé)任四個(gè)方面提出了核心素養(yǎng)目標(biāo)。
新課標(biāo)非常強(qiáng)調(diào)實(shí)踐性,強(qiáng)調(diào)加強(qiáng)實(shí)驗(yàn)教學(xué)對(duì)培養(yǎng)學(xué)生學(xué)科核心素養(yǎng)的重要性;進(jìn)一步明確物理課程是以“實(shí)驗(yàn)”為基礎(chǔ)的一門自然科學(xué)課程。新課標(biāo)的一大變化是新增了“實(shí)驗(yàn)探究”作為一級(jí)主題,含21個(gè)學(xué)生必做實(shí)驗(yàn)。旨在體現(xiàn)物理課程實(shí)踐性的特點(diǎn),培養(yǎng)學(xué)生發(fā)現(xiàn)問(wèn)題和提出問(wèn)題的能力,動(dòng)手操作和收集數(shù)據(jù)的能力,分析和處理數(shù)據(jù)的能力,解釋數(shù)據(jù)的能力,表達(dá)和交流的能力,引導(dǎo)學(xué)生學(xué)會(huì)學(xué)習(xí)、學(xué)會(huì)合作,培養(yǎng)學(xué)生嚴(yán)謹(jǐn)認(rèn)真、實(shí)事求是的科學(xué)態(tài)度。北京師范大學(xué)物理系教授李春密說(shuō):“探究從某種意義上講是一種研究方式,即解決問(wèn)題的方式。強(qiáng)調(diào)問(wèn)題、證據(jù)、解釋和交流四個(gè)要素。所以,老師在組織相應(yīng)的探究教學(xué)時(shí),要盡量讓學(xué)生提出問(wèn)題,設(shè)計(jì)方案,包括操作,要體現(xiàn)學(xué)生的主體性,把實(shí)驗(yàn)活動(dòng)還給學(xué)生。探究既是過(guò)程,也是培養(yǎng)學(xué)生各種能力的重要手段。”文章以《探究液體壓強(qiáng)與哪些因素有關(guān)》實(shí)驗(yàn)為例,探討在核心素養(yǎng)目標(biāo)下進(jìn)行實(shí)驗(yàn)探究的思路和做法。
《探究液體壓強(qiáng)與哪些因素有關(guān)》實(shí)驗(yàn),是新課標(biāo)在2011版課標(biāo)基礎(chǔ)上新增的一個(gè)必做實(shí)驗(yàn),是液體壓強(qiáng)這一節(jié)教學(xué)中的核心,學(xué)生在做這個(gè)實(shí)驗(yàn)之前已經(jīng)認(rèn)識(shí)了液體壓強(qiáng)的存在性和產(chǎn)生原因,實(shí)驗(yàn)之后要進(jìn)行液體壓強(qiáng)公式的推導(dǎo),所以,這個(gè)實(shí)驗(yàn)對(duì)突出重點(diǎn)、突破難點(diǎn)起著至關(guān)重要的作用,實(shí)驗(yàn)的目的是定性探究液體壓強(qiáng)與密度、深度等的關(guān)系,實(shí)驗(yàn)方法體現(xiàn)了物理學(xué)的多種科學(xué)思維方法,如控制變量法、轉(zhuǎn)換法等,對(duì)培養(yǎng)物理課程核心素養(yǎng)所包括的物理觀念、科學(xué)思維、科學(xué)探究、科學(xué)態(tài)度與責(zé)任,并在此基礎(chǔ)上促進(jìn)學(xué)科核心素養(yǎng)養(yǎng)成和發(fā)展有重要的作用。
建構(gòu)主義理論認(rèn)為:學(xué)習(xí)不是將知識(shí)由教師向?qū)W生傳遞,而是學(xué)生建構(gòu)自己知識(shí)的過(guò)程,教師應(yīng)關(guān)注學(xué)生原有的經(jīng)驗(yàn)、心理結(jié)構(gòu)和信念來(lái)建構(gòu)知識(shí),加強(qiáng)學(xué)生學(xué)習(xí)的主動(dòng)性、建構(gòu)性、探究性和情景性,對(duì)初中物理教學(xué)來(lái)講,不但要重視物理知識(shí)和技能的教學(xué),更應(yīng)注重學(xué)生實(shí)踐動(dòng)手能力、創(chuàng)新能力、團(tuán)隊(duì)協(xié)作意識(shí)以及自主探究能力的培養(yǎng)和提高。教育現(xiàn)代化的根本任務(wù)就是為社會(huì)主義現(xiàn)代化建設(shè)培養(yǎng)新型勞動(dòng)者和高素質(zhì)人才。要實(shí)現(xiàn)這一目標(biāo),就要轉(zhuǎn)變教育觀念,堅(jiān)持以人為本,因材施教,著眼于每一名學(xué)生的成長(zhǎng)發(fā)展,滿足學(xué)生個(gè)性化學(xué)習(xí)需求,培養(yǎng)學(xué)生的綜合素質(zhì)。所以本實(shí)驗(yàn)采用科學(xué)探究和合作學(xué)習(xí)的方式。在初步認(rèn)識(shí)了液體壓強(qiáng)的存在性和產(chǎn)生原因后,引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行科學(xué)探究。強(qiáng)調(diào)科學(xué)探究的四個(gè)要素,即問(wèn)題、證據(jù)、解釋、交流,也即模型建構(gòu)、科學(xué)推理、科學(xué)論證和質(zhì)疑創(chuàng)新四個(gè)要素。
一是模型建構(gòu),考慮到初中生的年齡特點(diǎn)和思維發(fā)展水平,初中階段強(qiáng)調(diào)的是會(huì)用所學(xué)模型分析常見(jiàn)的問(wèn)題,不要求會(huì)建構(gòu),如讓學(xué)生體會(huì)用模型解決問(wèn)題的便利,且能夠反映事物的本質(zhì)。能通過(guò)物理實(shí)驗(yàn)建構(gòu)物理概念,深化對(duì)物理規(guī)律的認(rèn)識(shí),領(lǐng)悟其內(nèi)涵及相互聯(lián)系;有將實(shí)驗(yàn)探究方法及安全操作規(guī)范等運(yùn)用于解決日常問(wèn)題的意識(shí),能根據(jù)所學(xué)知識(shí)和說(shuō)明書等解決現(xiàn)實(shí)中的簡(jiǎn)單問(wèn)題。
二是科學(xué)推理,要結(jié)合課程內(nèi)容進(jìn)行科學(xué)思維方法的學(xué)習(xí),如控制變量法、轉(zhuǎn)換法、比較法等,對(duì)相關(guān)問(wèn)題進(jìn)行分析、歸納、演繹等,進(jìn)行科學(xué)推理。知道科學(xué)探究會(huì)受到各種因素的影響,在實(shí)驗(yàn)中能關(guān)注主要因素,忽略次要因素;能根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)通過(guò)歸納推理獲得探究結(jié)論;有判斷實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)是否合理、有效的意識(shí);能對(duì)實(shí)驗(yàn)進(jìn)行反思,提出改進(jìn)建議。
三是科學(xué)論證,要有證據(jù)意識(shí),要利用證據(jù)對(duì)所研究的問(wèn)題進(jìn)行描述分析和解釋。在實(shí)驗(yàn)中有發(fā)現(xiàn)問(wèn)題、提出問(wèn)題的意識(shí);能根據(jù)實(shí)驗(yàn)?zāi)康脑O(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案,會(huì)正確使用已學(xué)實(shí)驗(yàn)器材收集數(shù)據(jù),能遵守實(shí)驗(yàn)室規(guī)則,注意實(shí)驗(yàn)中的安全問(wèn)題;能對(duì)收集的數(shù)據(jù)進(jìn)行整理、歸納、總結(jié),形成結(jié)論并做出解釋;有合作交流的團(tuán)隊(duì)意識(shí),能撰寫簡(jiǎn)單的實(shí)驗(yàn)報(bào)告。
四是質(zhì)疑創(chuàng)新,強(qiáng)調(diào)的是獨(dú)立思考,敢于質(zhì)疑,敢于表達(dá)自己的觀點(diǎn)。能初步體會(huì)物理研究是建立在觀察和實(shí)驗(yàn)基礎(chǔ)上的創(chuàng)造性工作;能通過(guò)實(shí)驗(yàn)獲得結(jié)論,產(chǎn)生成就感,有學(xué)習(xí)物理的興趣和嚴(yán)謹(jǐn)認(rèn)真、實(shí)事求是的科學(xué)態(tài)度;有節(jié)約資源、保護(hù)環(huán)境的責(zé)任感及自覺(jué)行為。
首先提出問(wèn)題:液體的壓強(qiáng)跟哪些因素有關(guān)呢?接著教師呈現(xiàn)一些事實(shí),例如從學(xué)生生活中體驗(yàn)和感悟游泳時(shí)身體受到水產(chǎn)生的壓強(qiáng)。并做幾個(gè)演示:
(1)將繃著橡皮膜的正方體框架浸沒(méi)在水中。發(fā)現(xiàn)上下、前后、左右各面都凹進(jìn)去了,觀察各面橡皮膜凹進(jìn)去的程度有什么不同?
(2)同一容器(玻璃管底部繃上橡皮膜制成),盛水的深度不同,觀察到容器底部的橡皮膜凸出的情況怎樣變化?
(3)容器(同上)中裝深度相同的不同液體(水和煤油),觀察橡皮膜凸出的程度是否相同?
然后鼓勵(lì)學(xué)生大膽猜想,教師引導(dǎo)歸納:液體產(chǎn)生的壓強(qiáng)可能與液體的密度、液體的深度、容器的底面積、容器的形狀、測(cè)試的方向等因素有關(guān)。接下來(lái)學(xué)生分組實(shí)驗(yàn)探究影響液體壓強(qiáng)的因素,先提出問(wèn)題讓學(xué)生思考。第一個(gè)問(wèn)題:怎樣比較液體的壓強(qiáng)?在學(xué)生思考后介紹實(shí)驗(yàn)器材:兩個(gè)底面積和形狀不同的大容器,水,濃鹽水,酒精。主要是U形管壓強(qiáng)計(jì)的作用和用法(如圖),就是把液體壓強(qiáng)的大小轉(zhuǎn)換成U形管壓強(qiáng)計(jì)中兩側(cè)液柱的高度差。壓強(qiáng)計(jì)中兩側(cè)液柱的高度差越大,說(shuō)明橡皮膜所受的壓強(qiáng)越大,這里運(yùn)用了轉(zhuǎn)換法的科學(xué)思維方法。

接著介紹組裝器材時(shí)的注意事項(xiàng):①實(shí)驗(yàn)前,應(yīng)檢查U形管壓強(qiáng)計(jì)的氣密性,用手按壓金屬盒上的橡皮膜,觀察U形管兩側(cè)液柱的高度是否發(fā)生變化,若變化,說(shuō)明氣密性良好;若不變,說(shuō)明裝置漏氣。②若發(fā)現(xiàn)U形管壓強(qiáng)計(jì)漏氣,需重新安裝,保證氣密性良好。
第二個(gè)問(wèn)題:以上已經(jīng)猜想到液體壓強(qiáng)跟多個(gè)因素有關(guān),怎樣把它們一一探究清楚呢?大多數(shù)學(xué)生會(huì)根據(jù)已有的實(shí)驗(yàn)素養(yǎng)回答,要用到控制變量法。這又是科學(xué)思維方法的應(yīng)用,應(yīng)該肯定學(xué)生的回答。并請(qǐng)某一小組代表比較詳盡地說(shuō)明實(shí)驗(yàn)過(guò)程。至此,設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)制定計(jì)劃的環(huán)節(jié)基本完成。
新課標(biāo)要求課堂教學(xué)必須使學(xué)生主動(dòng)參與到學(xué)習(xí)中來(lái),勇于實(shí)踐操作,體驗(yàn)自己動(dòng)手的快樂(lè),在快樂(lè)中學(xué)習(xí),更好地掌握和理解物理知識(shí)與技能。實(shí)驗(yàn)教學(xué)完全符合實(shí)現(xiàn)核心素養(yǎng)的要求,更是實(shí)現(xiàn)核心素養(yǎng)目標(biāo)的最有效的教學(xué)方法之一,可以將原本死板生硬的物理知識(shí)變得更加生動(dòng)化和形象化,充分激發(fā)學(xué)生自主學(xué)習(xí)的積極性和探究欲望。接下來(lái)就是收集證據(jù)的環(huán)節(jié),教師將進(jìn)行實(shí)驗(yàn)探究的步驟呈現(xiàn)在屏幕上,讓學(xué)生開(kāi)始分組探究,學(xué)生順著教師設(shè)置的臺(tái)階進(jìn)行實(shí)驗(yàn),降低難度,提高實(shí)驗(yàn)效率,保證在有限的時(shí)間內(nèi)完成實(shí)驗(yàn)探究。保持探究活動(dòng)的興趣和連續(xù)性,并將實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)記錄在表格中(表1),教師做巡回指導(dǎo),引導(dǎo)學(xué)生分工合作,隨時(shí)幫助學(xué)生解決問(wèn)題,使他們有序完成實(shí)驗(yàn)。表2對(duì)探究過(guò)程中的一些要點(diǎn)進(jìn)行說(shuō)明。

表1 實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)表格(樣例)

表2 《探究液體壓強(qiáng)與哪些因素有關(guān)》實(shí)驗(yàn)要點(diǎn)
在得出實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)以后,進(jìn)行分析論證環(huán)節(jié),要求各小組以討論形式自主論證分析,總結(jié)液體壓強(qiáng)的特點(diǎn)及所遵循的規(guī)律。各小組單獨(dú)匯報(bào),然后教師引導(dǎo)全體同學(xué)討論完善,總結(jié)出準(zhǔn)確表達(dá)的規(guī)律:
(1)液體內(nèi)部向各個(gè)方向都有壓強(qiáng),同一液體同一深度處向各個(gè)方向的壓強(qiáng)相等;
(2)液體內(nèi)部的壓強(qiáng)大小只與液體的密度和液體的深度有關(guān);
(3)同種液體內(nèi)部,深度越深,液體壓強(qiáng)越大;
(4)在同一深度處,液體的密度越大,液體壓強(qiáng)越大。
在得出實(shí)驗(yàn)結(jié)論后,還要進(jìn)行交流評(píng)估與拓展的環(huán)節(jié):請(qǐng)各小組交換傳看實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)表格,比較各組數(shù)據(jù)是否相同,思考出現(xiàn)不同的原因。然后教師提出問(wèn)題,小組討論解決:
(1)大家實(shí)驗(yàn)中有沒(méi)有遇到了什么困難?你們組是怎樣解決的?
(2)實(shí)驗(yàn)前要做哪些準(zhǔn)備工作?(①先檢查U型管左右兩邊的液面是否相平。②檢查裝置的氣密性)
(3)實(shí)驗(yàn)時(shí)發(fā)現(xiàn)U型管內(nèi)高度差沒(méi)變化原因是什么?怎么解決?
(4)如果壓強(qiáng)計(jì)U形管兩側(cè)液面高度差過(guò)大,使部分有色液體從管中流出,還能繼續(xù)實(shí)驗(yàn)嗎?應(yīng)該怎么做?(需要把連接用的橡皮管取下重新連接)
(5)有兩只杯子分別盛有清水和鹽水,但沒(méi)有標(biāo)簽,你能否用U形管壓強(qiáng)計(jì)將它們區(qū)分開(kāi)?
通過(guò)交流評(píng)估,分析實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)、實(shí)驗(yàn)過(guò)程和實(shí)驗(yàn)結(jié)果,思考總結(jié),提出改進(jìn)意見(jiàn)和完善方案,通過(guò)探究實(shí)驗(yàn),落實(shí)新課標(biāo)要求,在強(qiáng)調(diào)知識(shí)的理解和記憶的同時(shí),注重科學(xué)研究方法的學(xué)習(xí),培養(yǎng)學(xué)生敢于質(zhì)疑的思維習(xí)慣,給學(xué)生創(chuàng)設(shè)出類似科學(xué)研究的情景。提供給學(xué)生動(dòng)手、動(dòng)腦、動(dòng)口的時(shí)間和空間,使他們親自參與、探究、發(fā)現(xiàn)和體驗(yàn),在探究過(guò)程中學(xué)會(huì)學(xué)習(xí),掌握探究實(shí)驗(yàn)的基本步驟和科學(xué)方法,讓學(xué)生經(jīng)歷科學(xué)探究的一般過(guò)程。即提出問(wèn)題→猜想假設(shè)→設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)→進(jìn)行實(shí)驗(yàn)→分析論證→交流評(píng)估。最后要求學(xué)生完成實(shí)驗(yàn)報(bào)告。
文章以《探究液體壓強(qiáng)與哪些因素有關(guān)》實(shí)驗(yàn)為例,說(shuō)明了在實(shí)驗(yàn)探究中貫徹核心素養(yǎng)目標(biāo)的思路和做法。這個(gè)過(guò)程涉及核心素養(yǎng)的物理觀念、科學(xué)思維、科學(xué)探究、科學(xué)態(tài)度與責(zé)任四個(gè)方面。從物理觀念方面來(lái)說(shuō),這部分知識(shí)前承壓強(qiáng)概念、二力平衡規(guī)律等知識(shí),后啟連通器、大氣壓強(qiáng)、浮力等重要概念和規(guī)律,我們通過(guò)探究實(shí)驗(yàn)的論證分析,認(rèn)識(shí)它知識(shí)性的方面,并將其納入學(xué)生已有的知識(shí)結(jié)構(gòu)中去,達(dá)到知識(shí)內(nèi)化和遷移。而對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果的分析論證需要分析、綜合、歸納、演繹、比較、概括等思維過(guò)程,對(duì)發(fā)展學(xué)生的科學(xué)思維具有非常積極的作用。科學(xué)探究的過(guò)程體現(xiàn)問(wèn)題、證據(jù)、解釋、交流四個(gè)要素。而在實(shí)驗(yàn)的過(guò)程中,學(xué)生尊重事實(shí)、自主探究、合作互助、大膽質(zhì)疑、積極表達(dá)的過(guò)程,無(wú)疑是對(duì)學(xué)生的科學(xué)態(tài)度與責(zé)任的鍛造和提升。所以說(shuō),以物理學(xué)科核心素養(yǎng)目標(biāo)為引領(lǐng),在實(shí)驗(yàn)探究中用心琢磨,切實(shí)實(shí)施,效果明顯,大有可為。
實(shí)驗(yàn)教學(xué)要關(guān)注實(shí)驗(yàn)原理的科學(xué)性、方案的可行性、實(shí)驗(yàn)器材的合理性、操作的安全性和規(guī)范性;指導(dǎo)學(xué)生真實(shí)、全面記錄實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù),關(guān)注與預(yù)設(shè)結(jié)果相矛盾的信息;引導(dǎo)學(xué)生針對(duì)實(shí)驗(yàn)活動(dòng)中的困難或錯(cuò)誤自主分析原因,積極思考并努力解決;引導(dǎo)學(xué)生對(duì)實(shí)驗(yàn)活動(dòng)進(jìn)行總結(jié)和評(píng)價(jià),促進(jìn)學(xué)生交流、評(píng)估、反思能力的提升。所有這些,可以歸咎為學(xué)生科學(xué)素養(yǎng)和科學(xué)精神的培養(yǎng),也就是新課標(biāo)所倡導(dǎo)的核心素養(yǎng)的培養(yǎng)。
文章以《探究液體壓強(qiáng)與哪些因素有關(guān)》實(shí)驗(yàn)為例,探討如何通過(guò)實(shí)驗(yàn)提升學(xué)生的核心素養(yǎng)。在物理課程新課標(biāo)的實(shí)施過(guò)程中,以實(shí)驗(yàn)教學(xué)為載體培養(yǎng)和提升學(xué)生核心素養(yǎng),其實(shí)可以貫穿在每一個(gè)學(xué)生實(shí)驗(yàn)、演示實(shí)驗(yàn),還可以包括課外探究、跨學(xué)科實(shí)踐等。可以說(shuō),物理無(wú)處不探究,學(xué)習(xí)面面涉素養(yǎng)。讓我們以物理實(shí)驗(yàn)為抓手,努力實(shí)現(xiàn)全體學(xué)生核心素養(yǎng)提升,為學(xué)生的終身學(xué)習(xí)和全面發(fā)展奠定堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。