劉蕊嬌

(寶雞文理學(xué)院物理與光電技術(shù)學(xué)院，陜西 寶雞 721016)

1 物理學(xué)科核心素養(yǎng)的基本內(nèi)涵

1.1 物理觀念

學(xué)生在物理學(xué)習(xí)的過程中，對物質(zhì)、運(yùn)動(dòng)、相互作用、能量能夠形成基本的認(rèn)知，在不同的學(xué)習(xí)階段對物理觀念的認(rèn)知也有所不同。學(xué)生通過對物理觀念的學(xué)習(xí)，能將所學(xué)的物理基本原理對自然現(xiàn)象進(jìn)行解釋和說明，從而解決部分實(shí)際問題[1]。

1.2 科學(xué)思維

學(xué)生從物理學(xué)的角度理解客觀事物的本質(zhì)和規(guī)律，能夠在物理事實(shí)的基礎(chǔ)上具備建構(gòu)模型的意識和能力，并且具有批判性的思維意識。敢于在事實(shí)證據(jù)的基礎(chǔ)上對存在的矛盾和問題提出質(zhì)疑，進(jìn)而從不同角度入手探討和思考問題，追求創(chuàng)新[1]。

1.3 科學(xué)探究

在學(xué)習(xí)了相關(guān)的物理知識以后，學(xué)生能夠在生活中發(fā)現(xiàn)問題，并提出相應(yīng)的假設(shè)；通過各種渠道收集信息，對信息進(jìn)行處理、描述和解釋；通過實(shí)施實(shí)驗(yàn)探究方案，能夠?qū)?shí)驗(yàn)過程和結(jié)果進(jìn)行解釋和說明；對實(shí)驗(yàn)過程和結(jié)果進(jìn)行反思和探究，并在合作探究的過程中提高交流溝通能力[1]。

1.4 科學(xué)態(tài)度與責(zé)任

希望學(xué)生在理解物理學(xué)科知識的本質(zhì)后，能夠始終保持對物理學(xué)習(xí)的興趣和積極性，在與他人進(jìn)行合作時(shí)，能準(zhǔn)確表達(dá)自身觀點(diǎn)并尊重他人；能夠正確認(rèn)識物理與社會(huì)之間的關(guān)系，在物理實(shí)驗(yàn)的過程中遵循基本的道德規(guī)范，具有正確的科學(xué)態(tài)度和社會(huì)責(zé)任感[1]。

2 物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)對發(fā)展學(xué)生核心素養(yǎng)的作用

學(xué)生對物理現(xiàn)象的好奇心可以激發(fā)學(xué)生探索物理的興趣，增強(qiáng)學(xué)生主動(dòng)性。在親身體驗(yàn)物理實(shí)驗(yàn)的過程之后，能夠培養(yǎng)學(xué)生獨(dú)立進(jìn)行物理實(shí)驗(yàn)操作、分析問題的能力[2]。從了解到運(yùn)用物理規(guī)律的學(xué)習(xí)過程，既能夠鍛煉學(xué)生的動(dòng)手能力，又能培養(yǎng)學(xué)生的探索精神。此外，物理實(shí)驗(yàn)可以為師生、生生之間的交流提供平臺(tái)，通過小組分工協(xié)作，學(xué)生可以在彼此的交流互動(dòng)中加深對知識的理解，也能夠增強(qiáng)合作意識和班級凝聚力。

3 物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)的現(xiàn)狀調(diào)查

3.1 實(shí)驗(yàn)教學(xué)服務(wù)于應(yīng)試解題

當(dāng)前，教師比較注重實(shí)驗(yàn)相關(guān)知識點(diǎn)的傳授，學(xué)生在實(shí)驗(yàn)過程中只是被動(dòng)地接受，演示實(shí)驗(yàn)、分組實(shí)驗(yàn)很多都被講解物理實(shí)驗(yàn)原理、大量刷題所替代，學(xué)生參與物理實(shí)驗(yàn)過程的機(jī)會(huì)較少，缺乏實(shí)驗(yàn)技能。長此以往，學(xué)生對探究性實(shí)驗(yàn)、創(chuàng)新性實(shí)驗(yàn)的興趣降低。

3.2 實(shí)驗(yàn)教學(xué)中學(xué)生缺乏主動(dòng)性

從目前的物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)來看，即使有實(shí)驗(yàn)課程需要學(xué)生參與，學(xué)生也只是單純地模仿教師的實(shí)驗(yàn)過程，對實(shí)驗(yàn)的假設(shè)、過程、結(jié)論沒有任何的思考和疑惑[3]。遇到問題不愿意思考，個(gè)別學(xué)生甚至直接放棄，不參與實(shí)驗(yàn)的全過程，對物理公式和概念死記硬背，這會(huì)對學(xué)生核心素養(yǎng)的發(fā)展產(chǎn)生不利影響。

3.3 實(shí)驗(yàn)教學(xué)重結(jié)果輕過程

物理實(shí)驗(yàn)課程的設(shè)置是為了讓學(xué)生在實(shí)驗(yàn)的過程中，模型構(gòu)建能力、溝通交流能力、探究思考能力等能夠得到發(fā)展，并運(yùn)用于生活中。但目前來看，部分物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)的目的僅僅是為了通過實(shí)驗(yàn)使學(xué)生測量并得到實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，了解實(shí)驗(yàn)原理，得到實(shí)驗(yàn)結(jié)果，這樣的實(shí)驗(yàn)教學(xué)不足以激發(fā)學(xué)生對物理學(xué)習(xí)的熱情和積極性。

3.4 實(shí)驗(yàn)教學(xué)束縛學(xué)生創(chuàng)新思維和意識

有的教師在實(shí)驗(yàn)教學(xué)中不注重對實(shí)驗(yàn)過程的講解，沒有按照學(xué)生完整的認(rèn)知過程進(jìn)行教學(xué)，直接對實(shí)驗(yàn)結(jié)果的應(yīng)用進(jìn)行分析，重視應(yīng)用階段的訓(xùn)練，通過題海戰(zhàn)術(shù)使學(xué)生加強(qiáng)對知識的理解和掌握。部分學(xué)生在實(shí)驗(yàn)過程中單純模仿教師實(shí)驗(yàn)，有的甚至在應(yīng)付差事，認(rèn)為實(shí)驗(yàn)過程是在消耗時(shí)間。這些現(xiàn)象都會(huì)導(dǎo)致學(xué)生對物理實(shí)驗(yàn)失去興趣，與培養(yǎng)物理核心素養(yǎng)的目的相去甚遠(yuǎn)。

4 物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)中促進(jìn)學(xué)生核心素養(yǎng)發(fā)展的原則

4.1 培養(yǎng)學(xué)生樹立實(shí)事求是的科學(xué)態(tài)度

在物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)中，正確的態(tài)度和良好的習(xí)慣對提升學(xué)生的核心素養(yǎng)具有重要的意義，嚴(yán)謹(jǐn)、實(shí)事求是的科學(xué)態(tài)度是培養(yǎng)學(xué)生形成系統(tǒng)物理觀念、提升自身思維的基礎(chǔ)。如通過真實(shí)記錄實(shí)驗(yàn)過程中的現(xiàn)象及問題，要讓學(xué)生逐步養(yǎng)成嚴(yán)謹(jǐn)、實(shí)事求是的意識，教會(huì)學(xué)生養(yǎng)成良好的習(xí)慣，培養(yǎng)科學(xué)的態(tài)度，這是發(fā)展核心素養(yǎng)的必要基礎(chǔ)。實(shí)事求是的科學(xué)態(tài)度是在實(shí)驗(yàn)探究的過程中培養(yǎng)的。因此，教師要給學(xué)生盡可能提供較多的實(shí)踐、實(shí)驗(yàn)機(jī)會(huì)，使學(xué)生在科學(xué)實(shí)驗(yàn)中體驗(yàn)和鍛煉，培養(yǎng)學(xué)生實(shí)事求是的態(tài)度，在實(shí)踐中樹立科學(xué)精神。

4.2 物理觀念建構(gòu)是學(xué)生核心素養(yǎng)發(fā)展的基礎(chǔ)

物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)的目的不是為了解題，而是在實(shí)驗(yàn)的過程中讓學(xué)生形成嚴(yán)謹(jǐn)?shù)倪壿嬎季S，提高實(shí)踐能力，養(yǎng)成良好的習(xí)慣，培養(yǎng)創(chuàng)新意識和能力。但這些都建立在物理概念建構(gòu)的過程和規(guī)律的探索中，物理觀念的形成和完善是學(xué)生體驗(yàn)物理實(shí)驗(yàn)魅力的基礎(chǔ)和前提，如果學(xué)生連基本的實(shí)驗(yàn)原理和過程都不明白，物理核心素養(yǎng)的形成就無從談起[4]。所以教師在物理教學(xué)過程中，可以多創(chuàng)設(shè)情境，設(shè)置小實(shí)驗(yàn)，幫助學(xué)生了解基本公式，完善知識結(jié)構(gòu)，在物理觀念建構(gòu)后學(xué)生能夠獲得更多物理知識，提高物理學(xué)習(xí)興趣。

4.3 創(chuàng)新意識是學(xué)生核心素養(yǎng)發(fā)展的重要因素

提高學(xué)生的創(chuàng)新意識和創(chuàng)新思維是促進(jìn)學(xué)生核心素養(yǎng)發(fā)展過程中應(yīng)關(guān)注的重點(diǎn)。在物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)中，學(xué)生能夠主動(dòng)參與實(shí)驗(yàn)的設(shè)計(jì)、實(shí)驗(yàn)過程和結(jié)果，這對培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新意識具有重要作用，因此具有較大優(yōu)勢。通過觀察實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象、處理實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)、描述實(shí)驗(yàn)過程和結(jié)果都能對學(xué)生的創(chuàng)新意識產(chǎn)生啟發(fā)。比如一些探究性實(shí)驗(yàn)，需要學(xué)生運(yùn)用所學(xué)知識和方法來構(gòu)思實(shí)驗(yàn)方案，知識的遷移能夠培養(yǎng)學(xué)生的實(shí)驗(yàn)技能，調(diào)動(dòng)學(xué)生的積極性，隨著研究的深入，學(xué)生在此過程中會(huì)遇到問題，通過解決這些問題從而培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新思維和意識。

4.4 培養(yǎng)學(xué)生建構(gòu)模型的能力

建構(gòu)模型是將生活中的問題用物理知識進(jìn)行概括，是物理學(xué)習(xí)的重要方法，因此，物理學(xué)習(xí)的過程也是物理模型建構(gòu)的過程。通過建構(gòu)模型使學(xué)生明白即使是很復(fù)雜的問題，往往也是由熟悉的、基本的物理知識組合形成的，培養(yǎng)學(xué)生將物理情境通過一定的方法分解為簡單問題的能力。學(xué)生將已具有的直觀思維轉(zhuǎn)化為抽象思維，并運(yùn)用已有的知識進(jìn)行推理論證，使學(xué)生具有獨(dú)到思維和批判性意識，從而提升學(xué)生的核心素養(yǎng)。

5 物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)促進(jìn)學(xué)生核心素養(yǎng)的教學(xué)策略

5.1 物理演示實(shí)驗(yàn)培養(yǎng)學(xué)生核心素養(yǎng)

5.1.1 提出實(shí)驗(yàn)假設(shè)，激發(fā)學(xué)生思維

如何有效激發(fā)學(xué)生思維，引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行思考是教師在教學(xué)過程中需要不斷探索的問題。在實(shí)驗(yàn)教學(xué)過程中，教師可以選擇一個(gè)趣味性的實(shí)驗(yàn)作為課前的引入，針對實(shí)驗(yàn)提出假設(shè)引發(fā)學(xué)生思考，這個(gè)簡單的實(shí)驗(yàn)和假設(shè)不僅激發(fā)了學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，也引出了教學(xué)的主要內(nèi)容。因此利用演示實(shí)驗(yàn)法來設(shè)置懸念，通過假設(shè)引發(fā)思考，從而培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)思維。

5.1.2 通過共同實(shí)驗(yàn)建立物理觀念

在進(jìn)行物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)時(shí)，教師應(yīng)當(dāng)重視學(xué)生的設(shè)計(jì)、互動(dòng)、合作。如果教師作為實(shí)驗(yàn)過程的主體，學(xué)生只是觀看和記錄實(shí)驗(yàn)過程，就會(huì)導(dǎo)致學(xué)生不思考，只是單純記憶書本知識的現(xiàn)象。因此，教師應(yīng)將“教學(xué)”變?yōu)椤爸笇?dǎo)”，學(xué)生自己動(dòng)手進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，通過分析實(shí)驗(yàn)過程，得到實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)和結(jié)論，由此建立物理觀念。

5.2 設(shè)置分組實(shí)驗(yàn)培養(yǎng)學(xué)生核心素養(yǎng)

5.2.1 通過小組實(shí)驗(yàn)，培養(yǎng)合作意識

在教師指導(dǎo)下，學(xué)生通過小組的分工來操作實(shí)驗(yàn)儀器、觀察實(shí)驗(yàn)過程、記錄實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)、得出實(shí)驗(yàn)結(jié)論。在實(shí)驗(yàn)過程中，教師要在實(shí)驗(yàn)過程中不斷拋出各種問題，引導(dǎo)學(xué)生發(fā)現(xiàn)問題，解決問題。更重要的是，為了解決實(shí)驗(yàn)問題，學(xué)生需要分工對不同問題進(jìn)行解答，有效提高實(shí)驗(yàn)效率，多人的思想碰撞往往可以產(chǎn)生更多新的想法，從而完成整個(gè)實(shí)驗(yàn)。從分工、實(shí)驗(yàn)過程到結(jié)論的得出都需學(xué)生進(jìn)行溝通，培養(yǎng)學(xué)生的合作意識。

5.2.2 鍛煉科學(xué)探究能力

由于實(shí)驗(yàn)性質(zhì)和分組合作等原因，有時(shí)學(xué)生不可能在實(shí)驗(yàn)過程中具備充足的時(shí)間來參與每個(gè)實(shí)驗(yàn)步驟，這就需要注重學(xué)生的某一點(diǎn)或者某一些探究要素，從而培養(yǎng)學(xué)生的探究能力。在實(shí)驗(yàn)時(shí)，教師要鼓勵(lì)學(xué)生敢于對問題和假設(shè)提出質(zhì)疑，也要?jiǎng)?chuàng)設(shè)一些情景，引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行思考，從而擁有發(fā)現(xiàn)問題和探索問題的能力。

5.3 課后活動(dòng)實(shí)驗(yàn)培養(yǎng)學(xué)生核心素養(yǎng)

5.3.1 重視課后實(shí)驗(yàn)，鞏固核心知識

由于課程作業(yè)較多，教師在實(shí)驗(yàn)課程之后很少布置課后實(shí)驗(yàn)作業(yè)。部分師生認(rèn)為通過大量做題才能鞏固所學(xué)知識，其實(shí)不然，教師可以將器材簡便、實(shí)驗(yàn)過程和原理簡單的實(shí)驗(yàn)作為課后作業(yè)，讓學(xué)生在實(shí)驗(yàn)的過程體會(huì)其中的物理原理，這樣的效果更顯著。教學(xué)中的實(shí)驗(yàn)與課后實(shí)驗(yàn)不斷融合，能夠在一定程度上加深學(xué)生對知識的理解和掌握，進(jìn)一步鞏固所學(xué)。

5.3.2 注重物理與生活聯(lián)系，培養(yǎng)解決問題的能力

通過物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)，讓學(xué)生深刻理解物理是從生活中來的，引導(dǎo)學(xué)生將已有的知識背景與生活經(jīng)驗(yàn)相結(jié)合，并將課堂所學(xué)的物理知識應(yīng)用于生活中，培養(yǎng)學(xué)生解釋各種物理現(xiàn)象的能力和解決生活實(shí)際問題的能力，在這個(gè)過程中體驗(yàn)到物理的樂趣和價(jià)值。

6 結(jié)語

開展物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)在促進(jìn)學(xué)生核心素養(yǎng)的發(fā)展中具有重要意義，通過物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)，學(xué)生能夠提高實(shí)踐能力，創(chuàng)新思維方式，然而物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)仍然面臨諸多問題。為了使物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)能夠促進(jìn)學(xué)生核心素養(yǎng)發(fā)展，教師應(yīng)當(dāng)運(yùn)用實(shí)驗(yàn)教學(xué)，提出假設(shè)，在進(jìn)行分組合作的基礎(chǔ)上，讓學(xué)生能夠自己動(dòng)手，充分理解物理的本質(zhì)和規(guī)律，在潛移默化中提高自身核心素養(yǎng)。