黃培成

(江蘇省蘇州高新區(qū)第一初級中學(xué)校,江蘇 蘇州 215004)

在核心素養(yǎng)視域下,教師們不能再像以前那樣單純地只給學(xué)生們出試卷,也不能進(jìn)行單一的書面知識灌輸,而是要以正確的態(tài)度和方法對待教學(xué)工作,持續(xù)創(chuàng)新教育方法,全面拓展學(xué)生的素養(yǎng)和能力.特別是在物理實驗教學(xué)中,教師應(yīng)當(dāng)大力推進(jìn)分工協(xié)作實驗進(jìn)程,積極組織學(xué)生開展家庭實驗、生活化實驗,合理設(shè)置對比性實驗,鼓勵學(xué)生們改進(jìn)物理實驗方案,從而助力初中生核心素養(yǎng)的發(fā)展.

1 物理實驗的困境

在物理實驗授課中,部分教師對工作的認(rèn)知仍舊停留在傳授知識方面,過于片面地追求班級中的物理成績,缺乏對初中生能力的培養(yǎng),最終導(dǎo)致“重結(jié)果、輕過程”的現(xiàn)象,忽視了初中生素養(yǎng)的發(fā)展.特別是遇到一些條件復(fù)雜的實驗,學(xué)生們往往難以親身去經(jīng)歷、去體驗,從而喪失了鍛煉自己的機會.同時,受到班級授課制方面的一些影響,教師過于重視班級學(xué)情的均衡性,急于讓全班學(xué)生們快速掌握物理實驗,經(jīng)常會把一些實驗數(shù)據(jù)和步驟向?qū)W生直接呈現(xiàn),在這種狀態(tài)下,學(xué)生們就只能根據(jù)教師的步驟來開展實驗,從而喪失了主動探究的機會,失去了質(zhì)疑和思考的機會,自身的核心素養(yǎng)也難以得到更深層次的發(fā)展.

2 基于核心素養(yǎng)的物理實驗教學(xué)實踐

2.1 分工協(xié)作實驗

要想突出初中生群體的核心素養(yǎng),教師們就應(yīng)當(dāng)強調(diào)初中生群體的分工協(xié)作,監(jiān)督他們在互相配合的狀態(tài)下完成學(xué)習(xí)任務(wù).舉例來說,在學(xué)習(xí)《歐姆定律》時,針對“電阻”這部分內(nèi)容的研究,就可以利用分工協(xié)作的方式,把班級中學(xué)生們均分為六個小組,并把每兩個小組設(shè)置為對照組,在分配組員時,最好要保障小組實力均衡,提升物理實驗的可行性.教師讓學(xué)生拋出問題,并要求學(xué)生完成相應(yīng)的實驗.比如,有哪些因素會對電阻的大小造成實際影響?小組成員可以根據(jù)“導(dǎo)線材料”這一主題開展實驗,也可以根據(jù)“橫截面積”或者“導(dǎo)線長度”來開展實驗.當(dāng)各位組員積極分工協(xié)作時,教師應(yīng)當(dāng)密切關(guān)注他們的配合情況,觀察他們的分工表現(xiàn),并從實驗態(tài)度、實驗方法等方面對他們實施綜合性評價,這樣既能推進(jìn)實驗進(jìn)度,又能讓學(xué)生的素養(yǎng)得到提升,逐漸實現(xiàn)全面成長的目標(biāo).

2.2 巧用家庭實驗

物理實驗室是當(dāng)前主要的實驗場所,然而,一些實驗要求較高,消耗的時間過長,很多大型的器材也不方便搬運,這就導(dǎo)致無法在實驗室完成.在這種情況下,教師應(yīng)當(dāng)靈活開展家庭實驗,完成相應(yīng)的實驗任務(wù),幫助初中生群體鍛煉實驗?zāi)芰?同時,巧用家庭實驗,還可以讓學(xué)生們感受到物理來源于生活,體驗到物理知識在生活中的妙用,提升解決問題的能力.舉例來說,在學(xué)習(xí)“電能”和“家用電器”有關(guān)知識時,教師可以指導(dǎo)學(xué)生開展相關(guān)實驗,調(diào)查“家庭消耗電能”的影響因素有哪些.提前一個星期的時間,對學(xué)生家庭的電表數(shù)據(jù)進(jìn)行記錄,并分析具體的影響因素.比如,通電時間因素,以及用電器數(shù)量因素,還有用電器的檔位因素,用電器種類因素等.這種家庭式的物理實驗,能擺脫學(xué)校實驗室的限制,讓學(xué)生們在生活中得到鍛煉,讓物理知識轉(zhuǎn)化為解決問題的能力,促進(jìn)學(xué)生成長和核心素養(yǎng)的提升.

2.3 改進(jìn)實驗方案

教師帶領(lǐng)班級學(xué)生進(jìn)行實驗時,不能一味地照本宣科,而是要給學(xué)生們機會,讓他們對實驗方案進(jìn)行改進(jìn),提高實驗的精確性和可操作性.舉例來說,在學(xué)習(xí)《壓強和浮力》章節(jié)時,教師可以指導(dǎo)學(xué)生探究“壓強”與流速之間的關(guān)系.向?qū)W生們展示漏斗和乒乓球的實驗,以此來證明“流速越大則壓強越小”的原理.當(dāng)通過漏斗往下面吹氣時,漏斗內(nèi)部的球體無法掉出來,此時有些學(xué)生們會產(chǎn)生質(zhì)疑,他們認(rèn)為漏斗和球體有可能全部是濕潤的,并且被一些水分粘連在一起,因而球體無法掉出來.借此機會,教師需要鼓勵這部分學(xué)生,使之保持敢于質(zhì)疑的精神,與此同時,給班級學(xué)生設(shè)置一些實驗任務(wù),讓他們改進(jìn)實驗方案,重新再進(jìn)行一次實驗.例如,讓學(xué)生反復(fù)檢查漏斗的干燥性,并且在不吹風(fēng)的情況下,查看球體是否會落下,進(jìn)而增加實驗的嚴(yán)謹(jǐn)性.當(dāng)學(xué)生們完善實驗方案以后,再驗證“壓強”與流速的關(guān)系,并得出正確的實驗結(jié)論.

2.4 生活化實驗

教科書中的一些物理實驗通常與真實生活中的場景有關(guān),教師應(yīng)當(dāng)引導(dǎo)學(xué)生回憶以前的生活,引導(dǎo)他們發(fā)現(xiàn)身邊的物理現(xiàn)象和自然現(xiàn)象,找到教材中所契合的知識點,安排與之有關(guān)的實驗任務(wù),督促他們自主設(shè)計并完成實驗活動.當(dāng)學(xué)生親身經(jīng)歷一些自然現(xiàn)象后,他們往往會對此類物理實驗充滿興趣,從而保持高昂的實驗熱情.舉例來說,在學(xué)習(xí)《光的折射與透鏡》時,教師們應(yīng)當(dāng)以生活現(xiàn)象來導(dǎo)入實驗.當(dāng)一個玻璃杯中裝滿清水,此時把一根筷子放進(jìn)去,會發(fā)現(xiàn)什么情況呢?大部分學(xué)生通常會回答筷子變彎了.當(dāng)筷子被拿出來后,它依然是原來的樣子.此時,教師可以導(dǎo)入“介質(zhì)”與“折射”等概念.水與空氣被認(rèn)為是不相同的兩種介質(zhì),當(dāng)光線從空氣射進(jìn)水里時,“折射”就發(fā)生了.當(dāng)學(xué)生們掌握了這些基本原理與概念時,就可以鼓勵他們自主設(shè)計折射實驗,借助激光與水槽等元素,探究水槽底部所發(fā)生的光斑變化,得到折射定律結(jié)論,完成當(dāng)堂實驗任務(wù).

2.5 對比性實驗

在物理實驗的授課過程中,無論是對物理現(xiàn)象進(jìn)行觀察,還是對實驗現(xiàn)象進(jìn)行思考,都需要借助對比性的實驗來探索實驗規(guī)律,感知事物特征.實驗的結(jié)果和實驗的條件之間存在哪些關(guān)聯(lián)性,通常都需要通過對比才能獲知真相.舉例來說,在學(xué)習(xí)《物態(tài)變化》時,可以設(shè)置“液化”主題的實驗活動,并利用對比方式來探究真理,解決真實生活中的實際問題.在實驗之前,需要準(zhǔn)備適量的金屬筷子,準(zhǔn)備一些打火機和電壓力鍋,保障班級學(xué)生都能擁有足夠數(shù)量的器材來開展對比性實驗.指導(dǎo)學(xué)生設(shè)置常規(guī)組,并利用未加熱的金屬筷子開展實驗,而對照組則使用加熱過的金屬筷子開展相同的實驗.在電壓力鍋工作以后,把兩組實驗中所用的筷子分別放置在熱氣流上面,并觀察這兩組實驗筷子.在仔細(xì)對比與思考的過程中,學(xué)生們會啟動發(fā)散性思維,培養(yǎng)觀察能力,從而促使其核心素養(yǎng)持續(xù)升華.經(jīng)過仔細(xì)觀察可以發(fā)現(xiàn),那些加熱過后的實驗筷子,它們表面會冒出很多水珠,并呈現(xiàn)向下滴落的狀態(tài),此時,水蒸氣和溫度之間的聯(lián)系,以及液化現(xiàn)象的原理,都可以被學(xué)生們輕松掌握.為了讓學(xué)生們形成學(xué)以致用的意識,教師還可以引導(dǎo)他們聯(lián)想一些生活現(xiàn)象,找到生活中的物理知識.如,冬天時玻璃窗會出現(xiàn)一些霧氣,這種現(xiàn)象也可以用物理原理來解釋.

2.6 信息技術(shù)教學(xué)

在物理實驗內(nèi)容中,雖然大部分都是相對容易操作的實驗,但是也存在一些危險系數(shù)高的實驗,或者存在一些條件較為苛刻的實驗,而且,學(xué)校實驗室通常處于實驗器材短缺的狀態(tài),這也給實驗活動造成了一定困難,此時,利用信息技術(shù)開展實驗教學(xué),既是一項創(chuàng)新性的舉措,也是一個解決實驗困難的辦法.舉例來說,在學(xué)習(xí)“熱機的效率”時,實施“燃油內(nèi)燃機”有關(guān)的實驗存在困難,這時就可以利用信息技術(shù)來克服困難完成實驗.借助信息化設(shè)備向?qū)W生展示內(nèi)燃機的真實工作過程,展示排氣與壓縮的詳細(xì)過程,以及展示做功的具體過程.在生動而詳細(xì)的動畫展示中,學(xué)生們更有可能快速掌握“熱機效率”的所有知識,高效突破學(xué)習(xí)難點.此外,教師還應(yīng)當(dāng)注意信息技術(shù)的使用方式,優(yōu)化多媒體課件的展示效果,保障學(xué)生們獲得最理想的實驗學(xué)習(xí)質(zhì)量.例如,在學(xué)習(xí)《力與運動》章節(jié)時,在學(xué)習(xí)“慣性”有關(guān)知識時,教師可以設(shè)計幾個3～5秒的微視頻,簡短而有力地展示慣性實驗.如,公交車啟動時,人們普遍會出現(xiàn)后仰的動作,而公交車突然剎車時,人們則會隨之出現(xiàn)前傾的動作.這樣的短視頻可以插入到PPT課件中,確保實驗教學(xué)的連貫性,使得學(xué)生們保持高度的注意力.同時,借助他們短時記憶力強的特點,讓他們迅速掌握“慣性”的定義,掌握“運動與力”之間的規(guī)律.

2.7 創(chuàng)新教學(xué)理念

物理教師要想創(chuàng)新實驗教學(xué),就必須要擁有創(chuàng)新性的教學(xué)理念,以此來指導(dǎo)整個實驗教學(xué)過程,要想在實驗教學(xué)中發(fā)展核心素養(yǎng),教師必須要保持開放的心態(tài),探索一種創(chuàng)新的教學(xué)方法.在實驗活動的整個規(guī)劃過程中,要強調(diào)每一位學(xué)生的參與程度,在實驗進(jìn)程中,鼓勵每一位學(xué)生表達(dá)自身的質(zhì)疑,勇敢闡述自己的想法,為核心素養(yǎng)發(fā)展?fàn)I造一個良好的人文環(huán)境.在實驗器材方面,積極鼓勵他們發(fā)明更好用的實驗器材.舉例來說,在學(xué)習(xí)《力》這一章節(jié)內(nèi)容時,在設(shè)計“摩擦力”有關(guān)實驗時,就可以允許他們自主設(shè)計工具,優(yōu)化實驗器材,制造一些摩擦力各不相同的滑板,這對于他們理解摩擦效果有著關(guān)鍵作用,對于他們啟發(fā)探究精神有著推動作用,對于增強核心素質(zhì)也非常有效.

此外,教師們應(yīng)當(dāng)意識到,讓學(xué)生們學(xué)會解題和實驗,只是教育工作中的一部分,而讓他們煥發(fā)求知欲,學(xué)會提出問題,嘗試著分析問題,也是教育工作中的關(guān)鍵一環(huán),更是提升核心素質(zhì)的重要一環(huán).例如,在《物質(zhì)的物理屬性》章節(jié)授課中,在開展“測定密度”物理實驗時,就必須要啟發(fā)他們的思維,鍛煉分析問題能力,其中,不同的固體密度不同,不同的液體也有各不相同的密度,采用哪些方法來完成測量實驗,這是一項非常艱巨的任務(wù).如,對大石塊的固體密度展開測量時,量筒通常無法發(fā)揮作用,經(jīng)過反復(fù)思考與摸索,學(xué)生們共同探討出一個對策:先排開液體的體積,再來分析固體的體積,這時實驗難題就迎刃而解了.還有,在《電路初探》章節(jié)中,電學(xué)實驗中的“電路連接”是一個難點,教師可為他們設(shè)計差異性強的測量對象,可把15歐姆的電阻改成200歐姆.測量小燈泡所具有的額定功率時,可以把它改成發(fā)光二極管,新穎的實驗環(huán)境和數(shù)據(jù),有助于他們素養(yǎng)的發(fā)展.

總而言之,對物理實驗進(jìn)行創(chuàng)新,優(yōu)化物理實驗活動,是培育初中生群體核心素養(yǎng)的關(guān)鍵途徑.借助對比性實驗,依托生活化實驗,巧用家庭實驗,都能讓初中生群體得到能力鍛煉,重視分工協(xié)作實驗,關(guān)注實驗方案優(yōu)化,這些措施也可以啟發(fā)他們的思維與智慧,升華初中生群體的核心素養(yǎng).同時,創(chuàng)新實驗教學(xué)理念,合理利用信息技術(shù)開展實驗,也能有效升級學(xué)生們的認(rèn)知結(jié)構(gòu),助力他們實現(xiàn)核心素養(yǎng)的提升.