核心素養(yǎng)視域下初中物理探究性實(shí)驗(yàn)教學(xué)策略

摘" 要：新課標(biāo)將培養(yǎng)學(xué)生核心素養(yǎng)作為教學(xué)的重要目標(biāo)，物理實(shí)驗(yàn)是實(shí)現(xiàn)這一目標(biāo)的有效路徑.實(shí)驗(yàn)是物理學(xué)科的重要內(nèi)容，在物理教學(xué)中的作用不容忽視，在核心素養(yǎng)視域下開(kāi)展物理探究性實(shí)驗(yàn)教學(xué)符合教育改革的要求.基于此，文章在分析初中物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)現(xiàn)狀的基礎(chǔ)上，研究從核心素養(yǎng)出發(fā)開(kāi)展物理探究性實(shí)驗(yàn)教學(xué)的策略，旨在促進(jìn)學(xué)生物理核心素養(yǎng)的發(fā)展.

關(guān)鍵詞：核心素養(yǎng)；初中物理；探究性實(shí)驗(yàn)

中圖分類(lèi)號(hào)：G632""" 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A""" 文章編號(hào)：1008-0333（2024）35-0072-03

收稿日期：2024-09-15

作者簡(jiǎn)介：付思雨（1998.3—），女，吉林省松原人，在讀研究生，中學(xué)二級(jí)教師，從事物理教學(xué)研究；陳紅（1971.12—），女，吉林省吉林市人，博士，教授，從事物理教學(xué)研究.

義務(wù)教育物理新課標(biāo)明確提出要培養(yǎng)學(xué)生的核心素養(yǎng)，即培養(yǎng)學(xué)生的物理觀念、科學(xué)思維、科學(xué)探究、科學(xué)態(tài)度與責(zé)任.核心素養(yǎng)培養(yǎng)對(duì)學(xué)生學(xué)科學(xué)習(xí)和未來(lái)發(fā)展都有積極長(zhǎng)遠(yuǎn)的意義，初中物理教學(xué)要將核心素養(yǎng)培養(yǎng)列為教學(xué)的首要目標(biāo).物理實(shí)驗(yàn)是培養(yǎng)學(xué)生核心素養(yǎng)的重要陣地，能夠?yàn)閷W(xué)生提供思考、探究以及動(dòng)手實(shí)踐的機(jī)會(huì)，在實(shí)驗(yàn)學(xué)習(xí)和實(shí)踐操作過(guò)程中，學(xué)生的物理核心素養(yǎng)能夠得到全面發(fā)展.當(dāng)前，初中物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)還存在一些不足，因此，探究核心素養(yǎng)理念下初中物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)的策略具有重要意義.

1" 初中物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)的現(xiàn)狀分析

1.1" 實(shí)驗(yàn)教學(xué)理念發(fā)展滯后

新課標(biāo)背景下，物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)要堅(jiān)持培養(yǎng)學(xué)生核心素養(yǎng)這一理念，只有這樣，才能促進(jìn)學(xué)生全面發(fā)展.在當(dāng)前物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)中，很多教師沒(méi)有及時(shí)轉(zhuǎn)變教學(xué)思想，教學(xué)理念發(fā)展滯后，在實(shí)驗(yàn)教學(xué)中只關(guān)注學(xué)生是否掌握實(shí)驗(yàn)原理以及重要的實(shí)驗(yàn)操作步驟，側(cè)重安排學(xué)生機(jī)械背誦實(shí)驗(yàn)知識(shí)或做題，而對(duì)實(shí)踐操作重視不足，重理論輕實(shí)踐的思想觀念較為嚴(yán)重.此外，當(dāng)前初中物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)中，教師還沒(méi)有形成核心素養(yǎng)培養(yǎng)理念，缺乏通過(guò)物理實(shí)驗(yàn)培養(yǎng)學(xué)生核心素養(yǎng)的意識(shí)，對(duì)核心素養(yǎng)的培養(yǎng)缺乏科學(xué)的認(rèn)知和方法，影響學(xué)生核心素養(yǎng)及綜合能力的發(fā)展.

1.2" 實(shí)驗(yàn)操作機(jī)會(huì)安排不足

在物理實(shí)驗(yàn)中，實(shí)踐操作是核心環(huán)節(jié)，學(xué)生通過(guò)動(dòng)手操作能夠更加深入地理解實(shí)驗(yàn)原理和過(guò)程，進(jìn)而掌握其中蘊(yùn)含的物理知識(shí)，但是，在實(shí)際物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)中，學(xué)生動(dòng)手操作實(shí)驗(yàn)的機(jī)會(huì)不夠多.一方面，部分教師認(rèn)為操作物理實(shí)驗(yàn)需要花費(fèi)較多時(shí)間，而物理課堂本身時(shí)間比較有限，在實(shí)驗(yàn)教學(xué)中大多只是口頭講解或通過(guò)課件展示實(shí)驗(yàn)的原理、步驟和結(jié)果，然后要求學(xué)生記憶掌握.還有部分教師只是自己操作實(shí)驗(yàn)讓學(xué)生觀看，沒(méi)有給學(xué)生提供動(dòng)手操作的機(jī)會(huì)，學(xué)生實(shí)踐能力得不到提升.另一方面，部分學(xué)校受到經(jīng)費(fèi)限制，沒(méi)有足夠的物理實(shí)驗(yàn)場(chǎng)地和器材，無(wú)法安排所有學(xué)生動(dòng)手操作實(shí)驗(yàn)，只是安排學(xué)生分組合作進(jìn)行，學(xué)生自己動(dòng)手實(shí)踐操作的機(jī)會(huì)較少，不利于提升物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)的質(zhì)量.

1.3" 學(xué)生探究能力培養(yǎng)欠缺

物理實(shí)驗(yàn)是通過(guò)設(shè)計(jì)和操作來(lái)探究物理知識(shí)的過(guò)程，學(xué)生如果具備較強(qiáng)的探究能力，就可以更加高效地思考和創(chuàng)新，進(jìn)而提升學(xué)生物理綜合能力，因此，培養(yǎng)學(xué)生的思考探究能力至關(guān)重要.目前，初中物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)對(duì)學(xué)生探究能力的培養(yǎng)有所缺乏，物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)的內(nèi)容、方法、模式比較固定且單一.實(shí)驗(yàn)教學(xué)內(nèi)容基本以教材中的實(shí)驗(yàn)為主，教師講解實(shí)驗(yàn)的操作方法、注意事項(xiàng)，學(xué)生按部就班操作，最后得出實(shí)驗(yàn)結(jié)果.在此過(guò)程中，學(xué)生不需要進(jìn)行過(guò)多的思考，只需要按照既定步驟操作即可.教師很少組織和引導(dǎo)學(xué)生自主探究和設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)，學(xué)生的思考能力和創(chuàng)造力受到限制，創(chuàng)新能力和探究能力得不到鍛煉，不利于學(xué)生核心素養(yǎng)的發(fā)展.

2" 核心素養(yǎng)理念下初中物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)的策略

2.1" 深入剖析理解實(shí)驗(yàn)原理

物理觀念是對(duì)物理概念、原理等知識(shí)的進(jìn)一步升華，是核心素養(yǎng)的基礎(chǔ)，是其他核心素養(yǎng)形成的前提，所以培養(yǎng)學(xué)生形成正確的物理觀念至關(guān)重要［1］.物理實(shí)驗(yàn)是培養(yǎng)學(xué)生物理觀念的有效路徑，實(shí)驗(yàn)原理中通常包含豐富的物理知識(shí)，學(xué)生在了解實(shí)驗(yàn)原理的過(guò)程中能夠?qū)ξ锢碇R(shí)的內(nèi)容、應(yīng)用等進(jìn)行全面深刻的理解，從而形成物理思維，樹(shù)立正確的物理觀念.因此，教師要重視通過(guò)各種方法剖析實(shí)驗(yàn)原理，培養(yǎng)學(xué)生的物理觀念.首先，運(yùn)用多媒體展示實(shí)驗(yàn)原理.部分物理實(shí)驗(yàn)涉及的知識(shí)和原理較為抽象，僅僅依靠教師的口頭講解學(xué)生無(wú)法理解和掌握.教師可以利用多媒體技術(shù)，用視頻、動(dòng)畫(huà)或模擬實(shí)驗(yàn)的方式直觀展示實(shí)驗(yàn)過(guò)程，使學(xué)生清晰地看到物體的運(yùn)動(dòng)或變化過(guò)程以及現(xiàn)象背后的原因，從而深刻理解實(shí)驗(yàn)原理，進(jìn)而培養(yǎng)學(xué)生的物理觀念.例如，在學(xué)習(xí)“物態(tài)變化”實(shí)驗(yàn)時(shí)，教師可以用多媒體展示氣化、液化、升華等實(shí)驗(yàn)過(guò)程，運(yùn)用現(xiàn)代技術(shù)中慢放或延遲攝影的方式展示物態(tài)變化的過(guò)程，可以將吸熱或放熱的過(guò)程通過(guò)動(dòng)畫(huà)直觀展示，這樣，學(xué)生能夠準(zhǔn)確理解實(shí)驗(yàn)原理，進(jìn)而形成科學(xué)的物理觀念.其次，結(jié)合生活實(shí)際剖析實(shí)驗(yàn)原理.物理知識(shí)與現(xiàn)實(shí)生活聯(lián)系密切，很多物理實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)的初衷就是用來(lái)解釋生活中某些現(xiàn)象背后的物理原理.生活元素是學(xué)生最為熟悉和感興趣的，教師在剖析實(shí)驗(yàn)原理時(shí)可以將實(shí)驗(yàn)與現(xiàn)實(shí)生活聯(lián)系起來(lái)，借助生活元素來(lái)解釋實(shí)驗(yàn)原理，加深學(xué)生理解，促進(jìn)物理觀念的養(yǎng)成.例如，在學(xué)習(xí)“摩擦力”實(shí)驗(yàn)時(shí)，為了幫助學(xué)生理解摩擦力的概念，教師可以引導(dǎo)學(xué)生回想自己生活中的實(shí)例，如在馬路上行走會(huì)不會(huì)打滑，在冰面上行走會(huì)不會(huì)打滑；再比如拖動(dòng)同樣重的箱子，在粗糙的路面上和光滑的路面上哪個(gè)更省力，導(dǎo)致這些現(xiàn)象的物理原理是什么.結(jié)合這些現(xiàn)象和感受，學(xué)生更容易理解摩擦力.

2.2" 科學(xué)設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)課堂提問(wèn)

物理實(shí)驗(yàn)在培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)思維方面具有優(yōu)勢(shì).在實(shí)驗(yàn)過(guò)程中，學(xué)生需要思考實(shí)驗(yàn)的原理、步驟、要點(diǎn)、操作中可能出現(xiàn)的問(wèn)題等.思考過(guò)程中學(xué)生的思維能力能夠得到有效鍛煉，與此同時(shí)，科學(xué)思維能夠使學(xué)生用更加科學(xué)的視角思考分析實(shí)驗(yàn)，推動(dòng)物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)順利進(jìn)行.因此，教師要重視在實(shí)驗(yàn)教學(xué)中培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)思維的能力［2］.物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)包含多個(gè)環(huán)節(jié)和步驟，每個(gè)環(huán)節(jié)都包含很多物理知識(shí)和技巧.在實(shí)驗(yàn)過(guò)程中，科學(xué)設(shè)計(jì)提問(wèn)可以很好地引導(dǎo)學(xué)生思考、分析、推理和解決問(wèn)題，學(xué)生的科學(xué)思維能夠得到很好的鍛煉和培養(yǎng)，因此，教師要根據(jù)實(shí)驗(yàn)內(nèi)容科學(xué)設(shè)計(jì)提問(wèn).例如，在學(xué)習(xí)“光的反射”實(shí)驗(yàn)時(shí)，教師先將一面鏡子放置在地面上，然后從某個(gè)方向用激光筆照射鏡子，學(xué)生會(huì)看到激光點(diǎn)在天花板上出現(xiàn).為了使學(xué)生理解光的反射路徑和規(guī)律，教師可以設(shè)計(jì)一些啟發(fā)性問(wèn)題：光是向下照的，為什么發(fā)光點(diǎn)會(huì)出現(xiàn)在上方？這是光的什么現(xiàn)象？由此引出光的反射概念，然后繼續(xù)提問(wèn)，光從激光筆到天花板經(jīng)過(guò)了什么路徑，你能?chē)L試畫(huà)出來(lái)或采用別的方法使它顯現(xiàn)出來(lái)嗎？入射光線和反射光線的位置方向遵循什么規(guī)律，嘗試做出猜想.通過(guò)這些問(wèn)題的引導(dǎo)，學(xué)生對(duì)實(shí)驗(yàn)的思考、分析更加深入，能夠很好地培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)思維能力.

2.3" 引導(dǎo)學(xué)生自主創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)

科學(xué)探究即學(xué)生根據(jù)自身能力水平提出問(wèn)題、分析問(wèn)題和解決問(wèn)題.提出問(wèn)題后，學(xué)生需要進(jìn)行分析并提出假設(shè)、制定解決方案、收集信息、得出結(jié)論、開(kāi)展論證等，最終解決問(wèn)題.在此過(guò)程中，學(xué)生自主創(chuàng)新能力、思維能力、學(xué)習(xí)探究能力等都能得到有效發(fā)展，進(jìn)而提升了學(xué)生的科學(xué)探究素養(yǎng)［3］.以往的初中物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)中，學(xué)生通常處于被動(dòng)地位，對(duì)實(shí)驗(yàn)的自主創(chuàng)新和探究不足，核心素養(yǎng)理念下開(kāi)展物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)時(shí)，教師要重視引導(dǎo)學(xué)生自主創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)，為學(xué)生創(chuàng)造探究機(jī)會(huì).教師可以提出探究性問(wèn)題，鼓勵(lì)學(xué)生自主設(shè)計(jì)探究實(shí)驗(yàn)進(jìn)行探索或驗(yàn)證，不僅可以幫助學(xué)生更好地掌握知識(shí)點(diǎn)，還可以培養(yǎng)學(xué)生思考探究能力，進(jìn)而提升科學(xué)探究素養(yǎng).例如，在學(xué)習(xí)“聲音的產(chǎn)生與傳播”實(shí)驗(yàn)時(shí)，在帶領(lǐng)學(xué)生學(xué)習(xí)教材中的實(shí)驗(yàn)內(nèi)容后，教師可以給學(xué)生布置實(shí)驗(yàn)探究任務(wù)，鼓勵(lì)學(xué)生自主設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn).比如，要求學(xué)生尋找更多實(shí)驗(yàn)物品探究聲音的產(chǎn)生方式，自主選擇介質(zhì)及物品，探究聲音在不同介質(zhì)中的傳播特點(diǎn)，家中噪聲過(guò)大，利用自己所學(xué)聲音傳播知識(shí)，設(shè)計(jì)可操作的方案來(lái)降低噪聲.面對(duì)這些實(shí)驗(yàn)任務(wù)，學(xué)生首先需要回顧所學(xué)知識(shí)，根據(jù)任務(wù)查閱資料設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案，包括實(shí)驗(yàn)器材、步驟、操作要點(diǎn)、驗(yàn)證方法等，再根據(jù)實(shí)驗(yàn)方案進(jìn)行實(shí)踐操作.此外，教師還可以組織學(xué)生分組合作開(kāi)展探究實(shí)驗(yàn)，引導(dǎo)學(xué)生以小組為單位討論實(shí)驗(yàn)?zāi)繕?biāo)，設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案，共同操作實(shí)驗(yàn)解決問(wèn)題，通過(guò)合作交流激發(fā)學(xué)生思考創(chuàng)新能力，提升學(xué)生科學(xué)探究素養(yǎng).

2.4" 組織開(kāi)展實(shí)驗(yàn)反思評(píng)價(jià)

科學(xué)態(tài)度與責(zé)任是物理核心素養(yǎng)的重要內(nèi)容，是學(xué)生在學(xué)習(xí)中的態(tài)度和行為，包括對(duì)待學(xué)習(xí)的責(zé)任感、嚴(yán)謹(jǐn)性、客觀性等，學(xué)生具備科學(xué)態(tài)度與責(zé)任有利于他們的長(zhǎng)遠(yuǎn)發(fā)展［4］.物理實(shí)驗(yàn)是一項(xiàng)對(duì)精細(xì)度、準(zhǔn)確度要求很高的學(xué)習(xí)任務(wù)，學(xué)生在實(shí)驗(yàn)中更要具備科學(xué)態(tài)度與責(zé)任，實(shí)事求是、嚴(yán)謹(jǐn)認(rèn)真對(duì)待每一次實(shí)驗(yàn)，只有這樣才能提升實(shí)驗(yàn)水平.基于此，在初中物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)中，教師要重視對(duì)實(shí)驗(yàn)的評(píng)價(jià)、總結(jié)和反思，考查學(xué)生在實(shí)驗(yàn)中的表現(xiàn)，持續(xù)反思實(shí)驗(yàn)過(guò)程，培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)態(tài)度與責(zé)任的核心素養(yǎng).學(xué)生每次完成實(shí)驗(yàn)后，教師要引導(dǎo)他們反思和總結(jié)實(shí)驗(yàn)過(guò)程，回顧實(shí)驗(yàn)步驟是否科學(xué)完善，自己在實(shí)驗(yàn)中的操作是否準(zhǔn)確，儀器使用是否正確，實(shí)驗(yàn)結(jié)果是否與預(yù)期一樣，如果不一樣問(wèn)題出在哪里，思考自己在實(shí)驗(yàn)中還存在哪些不足，由此保證實(shí)驗(yàn)的準(zhǔn)確性.此外，教師還要引導(dǎo)學(xué)生重視和反思實(shí)驗(yàn)中的誤差，物理實(shí)驗(yàn)中包含很多測(cè)量操作，如測(cè)量距離、時(shí)間、密度、高度等.如果出現(xiàn)誤差將直接影響實(shí)驗(yàn)結(jié)果，教師要帶領(lǐng)學(xué)生思考誤差出現(xiàn)的原因，探究減少誤差的方法，培養(yǎng)學(xué)生精益求精、嚴(yán)謹(jǐn)認(rèn)真的科學(xué)態(tài)度.實(shí)驗(yàn)完成后，教師要對(duì)實(shí)驗(yàn)過(guò)程和結(jié)果進(jìn)行客觀評(píng)價(jià)，評(píng)價(jià)學(xué)生在實(shí)驗(yàn)過(guò)程中的操作表現(xiàn)、團(tuán)隊(duì)合作、思考能力等，評(píng)價(jià)實(shí)驗(yàn)結(jié)果的科學(xué)性.對(duì)于學(xué)生的閃光點(diǎn)，教師要及時(shí)肯定和鼓勵(lì)；對(duì)于失誤，要提出改進(jìn)方向和措施.以此促使他們?cè)趯?shí)驗(yàn)中更加謹(jǐn)慎認(rèn)真，培養(yǎng)科學(xué)態(tài)度與責(zé)任素養(yǎng).

3" 結(jié)束語(yǔ)

在核心素養(yǎng)理念下開(kāi)展初中物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)是新課標(biāo)和教育改革的趨勢(shì)和要求，對(duì)教學(xué)和學(xué)生發(fā)展都有積極意義.教師通過(guò)深入剖析實(shí)驗(yàn)原理、科學(xué)設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)提問(wèn)、鼓勵(lì)自主探究實(shí)驗(yàn)、對(duì)實(shí)驗(yàn)進(jìn)行反思評(píng)價(jià)等途徑，在提升實(shí)驗(yàn)教學(xué)質(zhì)量的同時(shí)培養(yǎng)學(xué)生物理核心素養(yǎng)，為學(xué)生全面發(fā)展打下堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ).

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［責(zé)任編輯：李" 璟］