紀(jì)旭媛 王兆云

【摘 要】物理學(xué)一門(mén)基于觀察與實(shí)驗(yàn)、建構(gòu)理想模型、應(yīng)用數(shù)學(xué)等工具，通過(guò)科學(xué)推理和論證，形成系統(tǒng)的理論體系和研究方法的基礎(chǔ)學(xué)科。其根本是基于實(shí)驗(yàn)為基礎(chǔ)，所有內(nèi)容都有實(shí)驗(yàn)基礎(chǔ)、邏輯思維和數(shù)學(xué)表達(dá)三種要素，因而具有四個(gè)重要的特點(diǎn)：（1）物理學(xué)是一門(mén)實(shí)驗(yàn)科學(xué);（2）物理學(xué)是一門(mén)帶有方法論性質(zhì)的科學(xué);（3）物理學(xué)是一門(mén)嚴(yán)密、定量的精密理論科學(xué);（4）物理學(xué)是一門(mén)與生活實(shí)踐聯(lián)系密切、應(yīng)用廣泛的基礎(chǔ)科學(xué)。

【關(guān)鍵詞】實(shí)驗(yàn);物理學(xué);核心素養(yǎng)

【中圖分類(lèi)號(hào)】G623.5 【文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼】A 【文章編號(hào)】2095-3089（2019）19-0-02

一、實(shí)驗(yàn)教學(xué)，讓物理核心素養(yǎng)落地生根行穩(wěn)致遠(yuǎn)

《普通髙中物理課程標(biāo)準(zhǔn)》（2017.）提出物理核心素養(yǎng)主要由“物理觀念”“科學(xué)思維”“實(shí)驗(yàn)探究”“科學(xué)態(tài)度與責(zé)任”四個(gè)方面構(gòu)成，是學(xué)生在接受物理教育過(guò)程中逐步形成的適應(yīng)個(gè)人終身發(fā)展和社會(huì)發(fā)展需要的必備品格和關(guān)鍵能力，是學(xué)生通過(guò)物理學(xué)習(xí)內(nèi)化的帶有物理學(xué)科特性的品質(zhì)。

當(dāng)前物理教學(xué)未能讓學(xué)生物理素養(yǎng)得到很好的發(fā)展，特別是物理教學(xué)的核心——實(shí)驗(yàn)教學(xué)弱化，實(shí)驗(yàn)教學(xué)更多的是讓學(xué)生看教師表演，看網(wǎng)絡(luò)與視頻播放，或者“教師做，學(xué)生看”，“教師講，學(xué)生聽(tīng)”，實(shí)驗(yàn)變成了“看實(shí)驗(yàn)”、“講實(shí)驗(yàn)”、“背實(shí)驗(yàn)”，原本充滿(mǎn)生活氣息、科學(xué)興趣、思維迸發(fā)、動(dòng)手動(dòng)腦的學(xué)科變成了紙上談兵。物理課背離了物理的本質(zhì)和特性，物理學(xué)科核心素養(yǎng)怎能形成。

物理課的特點(diǎn)在哪里？物理課的特點(diǎn)就在于“物”和“理”，“物”即事實(shí)證據(jù)，必須以實(shí)驗(yàn)為基礎(chǔ);“理”理性思維，要以思維為中心。

學(xué)生核心素養(yǎng)形成的關(guān)鍵在于實(shí)驗(yàn)探究，實(shí)驗(yàn)探究是培養(yǎng)學(xué)生核心素養(yǎng)的重要手段與重要內(nèi)容。教師在設(shè)計(jì)和開(kāi)展教學(xué)時(shí)必須以學(xué)科核心素養(yǎng)為導(dǎo)向，充分體現(xiàn)學(xué)科的性質(zhì)和特點(diǎn)，使學(xué)科教學(xué)過(guò)程成為學(xué)科核心素養(yǎng)的形成過(guò)程。課堂教學(xué)中，讓學(xué)生積極主動(dòng)參與到科學(xué)實(shí)驗(yàn)探索過(guò)程中，模擬科學(xué)家分析問(wèn)題、解決問(wèn)題的過(guò)程，體會(huì)到科學(xué)家如何面對(duì)疑難情境，學(xué)會(huì)搜集和加工需要的新資料，最終達(dá)到問(wèn)題解決的探究過(guò)程，從而獲得在真實(shí)生活情境中發(fā)現(xiàn)問(wèn)題、分析問(wèn)題、解決問(wèn)題的能力的教學(xué)活動(dòng)，最終實(shí)現(xiàn)學(xué)生核心素養(yǎng)的培養(yǎng)目標(biāo)和學(xué)生學(xué)業(yè)水平的提高。

二、在實(shí)驗(yàn)中“對(duì)話(huà)”，體悟和發(fā)展學(xué)生的核心素養(yǎng)

有幸參加2017年揚(yáng)州市中學(xué)物理優(yōu)質(zhì)課評(píng)選活動(dòng)，主題是“對(duì)話(huà)·體悟”。為此，我思考：什么是基于問(wèn)題？怎樣基于問(wèn)題？什么問(wèn)題？誰(shuí)發(fā)現(xiàn)問(wèn)題？發(fā)現(xiàn)問(wèn)題怎么辦？老師怎么辦？學(xué)生如何？對(duì)話(huà)，怎么對(duì)話(huà)？對(duì)話(huà)的目的是什么？怎么體悟？體悟什么？學(xué)生在學(xué)習(xí)過(guò)程中、在對(duì)話(huà)中如何參與？

本文以《安培力》的教學(xué)比賽課為例，體現(xiàn)“對(duì)話(huà)·體悟”，培養(yǎng)學(xué)生的核心素養(yǎng)。

首先，以上一節(jié)課“通電導(dǎo)線(xiàn)周?chē)鷷?huì)產(chǎn)生磁場(chǎng)”回顧為契機(jī)，進(jìn)行引導(dǎo)鋪墊;其次，“反其道而行之”，誘發(fā)學(xué)生思疑，提出問(wèn)題，大膽猜想。若通電導(dǎo)線(xiàn)置于磁場(chǎng)中，通電導(dǎo)線(xiàn)將受到怎樣的作用？第三，指導(dǎo)學(xué)生如何自主設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)，驗(yàn)證猜想。實(shí)驗(yàn)有沒(méi)有現(xiàn)象發(fā)生？如果沒(méi)有，為什么？如果有，什么現(xiàn)象？第四，激發(fā)學(xué)生實(shí)驗(yàn)探究，對(duì)話(huà)與體悟。為什么會(huì)有這些現(xiàn)象？與哪些因素有關(guān)？怎么相關(guān)？生活中、生產(chǎn)中如何應(yīng)用？讓學(xué)生去自主探索，經(jīng)過(guò)分析、討論，透過(guò)現(xiàn)象看本質(zhì)，發(fā)展學(xué)生核心素養(yǎng)。

1.你的疑問(wèn)與你的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)——激發(fā)學(xué)生疑問(wèn)，培養(yǎng)學(xué)生動(dòng)手設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)的品質(zhì)

教學(xué)的本質(zhì)是學(xué)生對(duì)未知事物的探究，高中物理實(shí)驗(yàn)探究應(yīng)具有很強(qiáng)的問(wèn)題性、開(kāi)放性和探究性，要激發(fā)學(xué)生發(fā)現(xiàn)問(wèn)題、圍繞問(wèn)題、解決問(wèn)題，開(kāi)展學(xué)習(xí)活動(dòng)，要以問(wèn)題為載體，形成整個(gè)學(xué)習(xí)活動(dòng)以問(wèn)題的發(fā)現(xiàn)和解決為核心的自成序列。學(xué)生根據(jù)問(wèn)題，自主設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案，規(guī)范實(shí)驗(yàn)流程。其關(guān)鍵是讓學(xué)生考慮好實(shí)驗(yàn)原理，學(xué)生要充分發(fā)揮想象，不同的實(shí)驗(yàn)方案會(huì)有不同的結(jié)果。學(xué)生的自主實(shí)驗(yàn)可以激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)和研究物理的積極性，培養(yǎng)學(xué)生的發(fā)散思維和創(chuàng)造性思維能力。

師：通電導(dǎo)線(xiàn)周?chē)鷷?huì)產(chǎn)生磁場(chǎng)。大家想想如果將通電導(dǎo)線(xiàn)置于磁場(chǎng)中，通電導(dǎo)線(xiàn)將受到怎樣的作用？會(huì)觀察到怎樣的現(xiàn)象呢？

師：請(qǐng)同學(xué)們思考，怎么辦？設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)電路圖，連接實(shí)驗(yàn)器材并進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。

2.你的發(fā)現(xiàn)與你的實(shí)驗(yàn)探究——從發(fā)現(xiàn)開(kāi)始，探究一切可能，培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)探究的品質(zhì)

高中物理實(shí)驗(yàn)學(xué)習(xí)離不開(kāi)科學(xué)探究，實(shí)驗(yàn)探究是從發(fā)現(xiàn)問(wèn)題開(kāi)始的，觀察是科學(xué)探究的一種最基本手段。培養(yǎng)學(xué)生的觀察能力首要措施就是教師要適時(shí)提出或引導(dǎo)學(xué)生自己提出一些有價(jià)值、有興趣的問(wèn)題，或向?qū)W生介紹一些有趣的知識(shí)，使學(xué)生樂(lè)于去觀察、去發(fā)現(xiàn)問(wèn)題，就會(huì)有思考。高中物理實(shí)驗(yàn)，就是要在課堂教學(xué)中抓住學(xué)生的好奇心和探究求知事物的天性，使他們的發(fā)展思維始終處于活躍狀態(tài)，提升思維品質(zhì)，形成科學(xué)思維素養(yǎng)。

師：學(xué)習(xí)物理就是學(xué)會(huì)觀察、分析、推理，而不是死記知識(shí)結(jié)論。

師：請(qǐng)大家注意觀察閉合開(kāi)關(guān)后，線(xiàn)框會(huì)怎樣？通過(guò)他的實(shí)驗(yàn)可以看出磁場(chǎng)對(duì)線(xiàn)框沒(méi)有作用。為什么？

學(xué)：學(xué)生建議，調(diào)整電流、磁場(chǎng)、線(xiàn)框方向。

師：那可不可以嘗試一下當(dāng)通電導(dǎo)線(xiàn)與磁場(chǎng)方向不平行或者不垂直時(shí)，看看會(huì)有什么樣的效果。

3.你的對(duì)話(huà)與你的體悟發(fā)展——有“對(duì)話(huà)”，必有“體悟”，自覺(jué)提升學(xué)生的核心素養(yǎng)

“對(duì)話(huà)”是科學(xué)研究中常見(jiàn)的現(xiàn)象，是指同一學(xué)科里或針對(duì)同一對(duì)象而展開(kāi)的具有對(duì)立性的學(xué)術(shù)爭(zhēng)論，通過(guò)對(duì)話(huà)，可以形成嚴(yán)謹(jǐn)?shù)目茖W(xué)理論，發(fā)展新的理論，啟發(fā)人類(lèi)的智慧。教學(xué)從本質(zhì)上講也是對(duì)話(huà)，是教與學(xué)的過(guò)程，是師生互動(dòng)的過(guò)程，是生生互動(dòng)的過(guò)程。

實(shí)驗(yàn)探究就是要激發(fā)對(duì)話(huà)意識(shí)，通過(guò)對(duì)話(huà)，相互感悟，發(fā)現(xiàn)物理科學(xué)研究的真諦，這是培養(yǎng)核心素養(yǎng)的關(guān)鍵點(diǎn)。教師按照學(xué)科特點(diǎn)，使教學(xué)活動(dòng)圍繞著實(shí)驗(yàn)來(lái)進(jìn)行，并盡可能保留探究的性質(zhì)，特別是實(shí)驗(yàn)過(guò)程中出現(xiàn)的異?，F(xiàn)象，要激勵(lì)學(xué)生敢于懷疑、勇于創(chuàng)新、不斷探索，變換視角、變換方法思考，把教學(xué)活動(dòng)變成“模擬的科學(xué)發(fā)現(xiàn)過(guò)程”。

師：力受磁場(chǎng)產(chǎn)生，大膽猜想安培力的大小、方向會(huì)和哪些因素有關(guān)？猜想、推理是物理核心素養(yǎng)形成的基礎(chǔ)。

師：小組討論實(shí)驗(yàn)方法，驗(yàn)證你們的猜想、你們的方法。怎樣改變因素？

通過(guò)物理實(shí)驗(yàn)與實(shí)踐學(xué)會(huì)科學(xué)探究、體悟科學(xué)思維、形成物理思想，加深對(duì)科學(xué)本質(zhì)、科學(xué)與社會(huì)關(guān)系的理解，體現(xiàn)科學(xué)與人文統(tǒng)一，提升學(xué)生物理核心素養(yǎng)。

參考文獻(xiàn)

[1]周鵬.問(wèn)題引領(lǐng)體悟踐行——“探究感應(yīng)電流產(chǎn)生的條件”教學(xué)設(shè)計(jì)[J].物理教師，2018，39（4）：18-20.