霍曉宏，享受國(guó)務(wù)院政府津貼專家，全國(guó)優(yōu)秀教師，天津市中小學(xué)首批正高級(jí)教師，中學(xué)物理特級(jí)教師。曾任原天津市中小學(xué)教育教學(xué)研究室副主任，天津市第一中學(xué)黨委書記、校長(zhǎng)，天津市教科院基礎(chǔ)教育研究所與體美勞教育研究中心書記、體美勞教育研究中心主任，主要從事基礎(chǔ)教育研究。

主持人：霍曉宏

實(shí)驗(yàn)作為自然科學(xué)理論建立的基石，它不僅是傳授知識(shí)、方法的有效手段，而且是培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)精神的重要途徑。在《中國(guó)學(xué)生發(fā)展核心素養(yǎng)》中，科學(xué)精神被明確列為六大核心要素之一，強(qiáng)調(diào)對(duì)學(xué)生理性思維、批判質(zhì)疑、勇于探索的素養(yǎng)要求。

實(shí)驗(yàn)教學(xué)能夠培養(yǎng)學(xué)生的理性思維。在實(shí)驗(yàn)過程中，學(xué)生需要遵循科學(xué)的方法和規(guī)范，對(duì)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象進(jìn)行客觀的觀察和記錄，對(duì)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行理性的分析和推理。這種訓(xùn)練有助于學(xué)生形成嚴(yán)謹(jǐn)?shù)乃季S方式，增強(qiáng)處理問題的邏輯性和條理性。

實(shí)驗(yàn)教學(xué)能夠激發(fā)學(xué)生的批判質(zhì)疑精神。在實(shí)驗(yàn)中，學(xué)生可能會(huì)遇到與預(yù)期不符的現(xiàn)象或數(shù)據(jù)，這時(shí)就需要勇于提出疑問，敢于質(zhì)疑已有的結(jié)論或理論。這種批判性思維的培養(yǎng)，有助于學(xué)生形成獨(dú)立思考的能力，不盲從、不迷信，能夠用科學(xué)的眼光審視世界。

實(shí)驗(yàn)教學(xué)能夠鼓勵(lì)學(xué)生勇于探索的精神。在實(shí)驗(yàn)中，學(xué)生需要自己動(dòng)手操作，親自驗(yàn)證理論知識(shí)的正確性。這種實(shí)踐過程能夠讓學(xué)生體驗(yàn)到科學(xué)探索的樂趣，激發(fā)他們對(duì)未知世界的好奇心和求知欲。同時(shí)，實(shí)驗(yàn)中可能會(huì)遇到的困難和挑戰(zhàn)，也能夠鍛煉學(xué)生的意志力和解決問題的能力。

實(shí)驗(yàn)教學(xué)與科學(xué)精神的培養(yǎng)是密不可分的。為此，今特邀紅橋區(qū)教師發(fā)展中心物理教研員郜建輝和天津市東麗區(qū)英華學(xué)校物理教師王品品，請(qǐng)他們談一談?dòng)嘘P(guān)物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)助力學(xué)生科學(xué)精神培養(yǎng)方面的一些看法、做法和反思。

一、我們的體會(huì)

王品品

物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)強(qiáng)調(diào)通過實(shí)際操作來學(xué)習(xí)，使學(xué)生能夠親身體驗(yàn)物理現(xiàn)象和原理的形成過程；通過實(shí)驗(yàn)觀察，使學(xué)生感受到物理規(guī)律的作用，鍛煉動(dòng)手能力和觀察力，加深對(duì)抽象概念的理解。在此過程中，理性思維、批判質(zhì)疑和勇于探索的素養(yǎng)提升是學(xué)生科學(xué)精神的重要體現(xiàn)。

理性思維是科學(xué)精神的本質(zhì)和特征?？茖W(xué)的理性精神認(rèn)為，客觀世界是有規(guī)律、有秩序的。理性思維主要表現(xiàn)為崇尚真知，能夠理解和掌握基本的科學(xué)原理和方法；尊重事實(shí)和證據(jù)，有實(shí)證意識(shí)和嚴(yán)謹(jǐn)?shù)那笾獞B(tài)度；邏輯清晰，能夠運(yùn)用科學(xué)的思維方式認(rèn)識(shí)事物、解決問題、指導(dǎo)行為等。例如：《義務(wù)教育物理課程標(biāo)準(zhǔn)（2022年版）》的課程目標(biāo)中提出的科學(xué)思維要求，就直接指向模型建構(gòu)和科學(xué)推理。

批判質(zhì)疑主要表現(xiàn)為具有問題意識(shí)，能夠獨(dú)立思考、獨(dú)立判斷；思維縝密，能夠多角度、辯證地分析問題，作出選擇和決定等。它不僅是科學(xué)精神的重要組成部分，而且是學(xué)生提升創(chuàng)新能力的重要前提條件。批判質(zhì)疑的科學(xué)精神一旦被激發(fā)，學(xué)生就會(huì)擁有獨(dú)立思考、懷疑批判的思想，將有利于提高他們的認(rèn)知水平。例如：物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)中，在形成物理規(guī)律的認(rèn)知過程中，利用驗(yàn)證實(shí)驗(yàn)就能有效激發(fā)學(xué)生的批判質(zhì)疑意識(shí)。

勇于探索在物理教學(xué)中可以體現(xiàn)在實(shí)驗(yàn)探究教學(xué)過程中。探究是學(xué)生認(rèn)識(shí)問題、科學(xué)實(shí)踐的關(guān)鍵一環(huán)，它能夠讓學(xué)生在真實(shí)的情境中動(dòng)起來，在實(shí)踐探究活動(dòng)中形成堅(jiān)持不懈的探索精神，并嘗試自主解決問題。例如：實(shí)驗(yàn)探究教學(xué)中，教師可以鼓勵(lì)學(xué)生提出問題、作出猜想、設(shè)計(jì)并進(jìn)行實(shí)驗(yàn)、收集數(shù)據(jù)并分析結(jié)果。在實(shí)驗(yàn)過程中，學(xué)生可以綜合運(yùn)用所學(xué)知識(shí)，通過知識(shí)間的關(guān)聯(lián)嘗試，用不同的方法來解決問題，這些都有助于培養(yǎng)假設(shè)檢驗(yàn)、邏輯推理和批判性思維能力，進(jìn)而有助于培養(yǎng)科學(xué)精神。

郜建輝

實(shí)踐是檢驗(yàn)真理的唯一標(biāo)準(zhǔn)。人的認(rèn)知發(fā)展總是遵循從感性—知性—理性的過程。感性是現(xiàn)象的、淺層的、個(gè)性的感覺；知性是對(duì)事物本質(zhì)、規(guī)律系統(tǒng)體系的認(rèn)知；理性則是在知性基礎(chǔ)上，通過實(shí)踐逐漸發(fā)展的。所以，在物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)中，教師要基于知識(shí)內(nèi)容，適恰、精妙地設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)內(nèi)容，引導(dǎo)學(xué)生通過一些表象提出問題、有效猜想、大膽實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證，從而得出結(jié)論，真正走一條從感性到知性、從知性到理性的道路，并在這條路上“博學(xué)之，審問之，慎思之，明辨之，篤行之”。

在《中國(guó)學(xué)生發(fā)展核心素養(yǎng)》中，學(xué)生的理性思維、批判質(zhì)疑、勇于探索作為科學(xué)精神的要素，是完全可以通過物理學(xué)科的實(shí)驗(yàn)教學(xué)得到有效提升的。我們知道，科學(xué)概念和科學(xué)理論必須是可證實(shí)或可證偽的。人們?yōu)楂@得可靠的自然知識(shí)，勢(shì)必要經(jīng)歷從觀察到實(shí)驗(yàn)、從定性走向定量的過程，并在此過程中將科學(xué)的實(shí)驗(yàn)方法和數(shù)學(xué)方法進(jìn)行有機(jī)結(jié)合。所以，在物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)中，教師要善于通過演示實(shí)驗(yàn)、探究實(shí)驗(yàn)、設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)、不確定的擴(kuò)展實(shí)驗(yàn)，以定性分析和定量研究作為知識(shí)內(nèi)容認(rèn)知的一種方法，鼓勵(lì)學(xué)生勇于探究未知。

《義務(wù)教育物理課程標(biāo)準(zhǔn)（2022年版）》中，在課程目標(biāo)的四個(gè)維度中將科學(xué)探究單列出來，強(qiáng)調(diào)要基于問題、證據(jù)、解釋、交流等要素，具備基于觀察和實(shí)驗(yàn)提出物理問題、形成猜想與假設(shè)、設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)與制訂方案、獲取與處理信息、基于證據(jù)得出結(jié)論并作出解釋，以及對(duì)科學(xué)探究過程和結(jié)果進(jìn)行交流、評(píng)估、反思的能力。在課程內(nèi)容中，將實(shí)驗(yàn)探究獨(dú)立出來，作為一級(jí)主題出現(xiàn)，并列舉12個(gè)學(xué)生必做的探究類實(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)問題和提出問題的能力、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)精神。

霍曉宏

兩位老師說得都挺好?？茖W(xué)精神是指在科學(xué)活動(dòng)中的基本精神狀態(tài)和思維方式，是科學(xué)的靈魂，其豐富的內(nèi)涵體現(xiàn)了科學(xué)家們?cè)陂L(zhǎng)期科學(xué)實(shí)踐中積累下來的寶貴精神財(cái)富，現(xiàn)已經(jīng)成為社會(huì)發(fā)展不可或缺的無形精神要素?？茖W(xué)精神如此重要，那么請(qǐng)兩位老師談一談在日常教學(xué)教研中是如何做的。

二、我們的做法

王品品

物理學(xué)科的實(shí)驗(yàn)教學(xué)作為培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)精神的有效途徑，在實(shí)際教學(xué)過程中得到有效利用。以我們學(xué)校的物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)為例，具體做法有以下幾個(gè)方面。

（一）加大實(shí)驗(yàn)占比，發(fā)展學(xué)生理性思維

學(xué)校配備足夠的實(shí)驗(yàn)器材，設(shè)有專人進(jìn)行有效的管理和維護(hù)，制定科學(xué)的安全規(guī)范和應(yīng)急預(yù)案，確保學(xué)生在實(shí)驗(yàn)中的安全。同時(shí)，規(guī)范實(shí)驗(yàn)課流程，以滿足不同實(shí)驗(yàn)的需求。

一是開足學(xué)生分組實(shí)驗(yàn)。義務(wù)教育物理課程中要求的9個(gè)測(cè)量類學(xué)生必做實(shí)驗(yàn)和12個(gè)探究類學(xué)生必做實(shí)驗(yàn)相互關(guān)聯(lián)、各有側(cè)重，旨在體現(xiàn)物理課程實(shí)踐性的特點(diǎn)。實(shí)驗(yàn)教學(xué)中，我們嚴(yán)格按照實(shí)驗(yàn)的流程，預(yù)設(shè)標(biāo)準(zhǔn)自悟單、實(shí)驗(yàn)報(bào)告單、數(shù)據(jù)記錄單等，要求學(xué)生在實(shí)驗(yàn)課上帶著問題進(jìn)行合作探究，規(guī)范操作，記錄數(shù)據(jù)，總結(jié)結(jié)論；進(jìn)行小組展示，質(zhì)疑并補(bǔ)充完善實(shí)驗(yàn)過程，不斷發(fā)展學(xué)生理性思維。

二是堅(jiān)持推進(jìn)項(xiàng)目式課程。我們每學(xué)期用4—6節(jié)物理課開設(shè)物理跨學(xué)科實(shí)踐項(xiàng)目式課程，以問題的解決過程為線索，設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案，分解若干驅(qū)動(dòng)性任務(wù)，旨在發(fā)展學(xué)生跨學(xué)科運(yùn)用知識(shí)解決復(fù)雜問題的能力，培養(yǎng)學(xué)生樂于實(shí)踐、敢于創(chuàng)新的精神。例如：物理項(xiàng)目式課程《聲如夏花，聆聽成長(zhǎng)的聲音》，學(xué)生以人教版八上物理第二章《聲現(xiàn)象的知識(shí)》為依托，以解決“如何聆聽到成長(zhǎng)的聲音”這個(gè)問題為線索設(shè)計(jì)方案，設(shè)置三個(gè)分解的驅(qū)動(dòng)性任務(wù)：“成長(zhǎng)的角度有哪些”“如何用聲音的變化體現(xiàn)成長(zhǎng)”“聆聽成長(zhǎng)的聲音帶給我怎樣的思考”。學(xué)生從生活中發(fā)現(xiàn)成長(zhǎng)的聲音，綜合運(yùn)用物理的聲學(xué)知識(shí)和美術(shù)、音樂、信息等學(xué)科知識(shí)構(gòu)建一次完整的成長(zhǎng)經(jīng)歷，制作作品并進(jìn)行展示，培養(yǎng)獨(dú)立思考、敢于創(chuàng)新的精神；深入理解物理概念，遷移運(yùn)用所學(xué)知識(shí)，同時(shí)通過多元內(nèi)容和多種形式滿足個(gè)性充分發(fā)展，養(yǎng)成良好的學(xué)習(xí)習(xí)慣，在提升物理學(xué)科核心素養(yǎng)的過程中，不斷發(fā)展理性思維。

三是突破物理實(shí)驗(yàn)的條件限制。學(xué)校配備NB物理實(shí)驗(yàn)室（NOBOOK虛擬實(shí)驗(yàn)室是一款初高中物理實(shí)驗(yàn)?zāi)M軟件，包含電學(xué)、力學(xué)、聲學(xué)、光學(xué)等所有物理實(shí)驗(yàn)的仿真演示），克服了現(xiàn)實(shí)中因?qū)嶒?yàn)場(chǎng)地、時(shí)間、實(shí)驗(yàn)器材等的局限性，實(shí)驗(yàn)效果逼真，可以隨時(shí)隨地進(jìn)行實(shí)驗(yàn)探究和交流學(xué)習(xí)。學(xué)生可以自由搭配實(shí)驗(yàn)器材，進(jìn)行DIY探索實(shí)驗(yàn)（“Do it yourself”的英文縮寫，意思是自己動(dòng)手制作）。例如：學(xué)習(xí)“利用浮力測(cè)密度的設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)”時(shí)，學(xué)生利用課間和自由活動(dòng)時(shí)間，在NB實(shí)驗(yàn)室選取實(shí)驗(yàn)器材，設(shè)計(jì)并操作有天平無量筒、有天平無砝碼且有量筒、無天平有量筒等多種特殊方法測(cè)密度的實(shí)驗(yàn)，在激發(fā)興趣的同時(shí)，不斷發(fā)展理性思維。

（二）創(chuàng)設(shè)實(shí)驗(yàn)情境，培育學(xué)生質(zhì)疑精神

規(guī)律的探究需要?jiǎng)?chuàng)設(shè)問題情境，應(yīng)用物理知識(shí)解決問題應(yīng)結(jié)合具體的實(shí)際情境，這就對(duì)每節(jié)課的核心問題提出了更高要求。為此，我們采用科學(xué)的教學(xué)理念——PDC理念（“Problem-Driven Classrooms”的英文縮寫，即問題驅(qū)動(dòng)下的課堂學(xué)習(xí)），實(shí)施核心問題驅(qū)動(dòng)下的課堂，形成PDC理念指導(dǎo)下的物理實(shí)驗(yàn)課主要流程：導(dǎo)入→自悟→探究→展示→點(diǎn)撥→延伸，并在此過程中培育學(xué)生的質(zhì)疑精神。例如：初中物理人教版第四章《光現(xiàn)象》第三節(jié)《平面鏡成像》一課，虛像概念的理解是一個(gè)教學(xué)難點(diǎn)，我們將核心問題設(shè)計(jì)為“如何才能做出水澆不滅的燭焰”。教師以魔術(shù)表演“水澆不滅的燭焰”導(dǎo)入，激發(fā)學(xué)生好奇心，發(fā)現(xiàn)魔術(shù)的關(guān)鍵器材——一面亞克力板，聯(lián)想亞克力板與平面鏡的相似之處，提出疑惑“為什么亞克力板能夠成功實(shí)現(xiàn)魔術(shù)，用平面鏡行不行”，進(jìn)而通過探究和展示平面鏡成像的規(guī)律，解答疑惑，最后引導(dǎo)學(xué)生做出“水澆不滅的燭焰”并總結(jié)得失。整堂課在核心問題的引領(lǐng)下，以學(xué)生的質(zhì)疑思考為線索，有效提高了實(shí)驗(yàn)課質(zhì)量。

（三）擴(kuò)展實(shí)驗(yàn)渠道，提升學(xué)生探索能力

一是豐富實(shí)驗(yàn)教學(xué)內(nèi)容。利用多媒體、互聯(lián)網(wǎng)等現(xiàn)代教育技術(shù)，豐富實(shí)驗(yàn)教學(xué)內(nèi)容；利用學(xué)校大組教研，發(fā)揮集體智慧，持續(xù)更新與生活現(xiàn)象相關(guān)的演示或分組實(shí)驗(yàn)，利用日常用品改進(jìn)實(shí)驗(yàn)或開發(fā)新實(shí)驗(yàn)。例如：演示壓力大小的變化，可以把砝碼放在彈性鋼片上，逐漸抬起鋼片一端，觀察鋼片的形變程度；用鋼絲棉連通電路，鋼絲棉起火引出焦耳定律的實(shí)驗(yàn)等，以提高教學(xué)效率和學(xué)生學(xué)習(xí)興趣。

二是建立實(shí)驗(yàn)室開放制度。以學(xué)科活動(dòng)為載體，搭配實(shí)驗(yàn)室開放制度，為學(xué)生提供更多鍛煉機(jī)會(huì)。學(xué)校積極創(chuàng)造條件開展開放性實(shí)驗(yàn)探究，旨在通過學(xué)科活動(dòng)搭建培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)思維的橋梁，經(jīng)歷實(shí)踐探究的過程，應(yīng)用科學(xué)方法遷移解決生活中的實(shí)際問題，在解決實(shí)際問題的過程中，培養(yǎng)學(xué)生探索能力。例如：在物理學(xué)科活動(dòng)“物理實(shí)驗(yàn)大練兵”中，學(xué)生從“測(cè)量太陽的直徑、看見聲音的變化、比一比大氣壓”等六項(xiàng)開放性任務(wù)中自選其一，自選器材，按照實(shí)驗(yàn)室開放制度提前預(yù)約，提交設(shè)計(jì)方案，小組合作完成實(shí)驗(yàn)探究和展示。學(xué)生從被告知的學(xué)習(xí)方式轉(zhuǎn)變?yōu)橛H身經(jīng)歷，觀察能力、動(dòng)手實(shí)踐能力、創(chuàng)造性思維能力和團(tuán)隊(duì)合作能力等都有所提升。

三是開拓實(shí)驗(yàn)創(chuàng)新空間。在物理學(xué)科活動(dòng)中，涌現(xiàn)出很多實(shí)驗(yàn)創(chuàng)新點(diǎn)。例如：在“看見聲音的變化”任務(wù)中，學(xué)生用激光束反映薄膜的振動(dòng)，進(jìn)而看到聲音在音調(diào)、響度等方面的變化。具體操作是在薄膜上裝了一面平面鏡，聲源振動(dòng)引起薄膜振動(dòng)，進(jìn)而帶動(dòng)平面鏡振動(dòng)，引起照在平面鏡上的激光往復(fù)變化。小組分工明確，初次組裝器材時(shí)，平面鏡太大，聲源響度小，導(dǎo)致光束變化不明顯。大家遇到問題不退縮，一起合作想辦法，通過討論把平面鏡改成小塊，聲源用音箱播放聲音，效果得到明顯改善。探究過程中注意控制變量法和轉(zhuǎn)換法的使用，展示時(shí)從控制變量的角度看到只改變音調(diào)和只改變響度時(shí)光波的形狀，從情感升華的角度還播放了學(xué)生們愛聽的歌曲，看到聲音帶來的變化，帶來一場(chǎng)聽覺和視覺的盛宴。我們把這次學(xué)生實(shí)驗(yàn)的經(jīng)歷拍成紀(jì)錄片，一可作為開放性實(shí)驗(yàn)探究的優(yōu)秀案例，為一些科技比賽提供素材；二可為學(xué)校進(jìn)行開拓性創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)的反思提供素材。物理學(xué)科活動(dòng)作為初中物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)的補(bǔ)充和拓展，對(duì)于學(xué)生綜合素質(zhì)的提升和科學(xué)精神的培養(yǎng)發(fā)揮不可替代的作用。

（四）完善實(shí)驗(yàn)評(píng)價(jià)，激發(fā)學(xué)生科學(xué)精神

教師要充分發(fā)揮評(píng)價(jià)的診斷和激勵(lì)功能。在物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)評(píng)價(jià)中，以物理課程要培養(yǎng)的學(xué)生核心素養(yǎng)和學(xué)業(yè)質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)的具體要求為依據(jù)，創(chuàng)設(shè)真實(shí)而有價(jià)值的問題情境，引發(fā)有利于核心素養(yǎng)表現(xiàn)的評(píng)價(jià)任務(wù)，以學(xué)業(yè)質(zhì)量為依據(jù)，制定詳細(xì)、可操作的評(píng)價(jià)指標(biāo)。注重采用主體多元、形式多樣的評(píng)價(jià)方式，全面客觀地了解學(xué)生核心素養(yǎng)的發(fā)展?fàn)顩r。例如：在“物理實(shí)驗(yàn)大練兵”學(xué)科活動(dòng)中，以師生共同評(píng)價(jià)的方式，從參與態(tài)度、實(shí)驗(yàn)技能和成果展示三個(gè)維度進(jìn)行評(píng)價(jià)，每個(gè)維度各有不同視角，不僅評(píng)價(jià)學(xué)生的實(shí)驗(yàn)操作，還要評(píng)價(jià)他們的思考過程和創(chuàng)新能力。在此過程中，教師要幫助學(xué)生改進(jìn)提升，并及時(shí)提供反饋，以激發(fā)學(xué)生科學(xué)精神。（具體評(píng)價(jià)方式參見表1。）

郜建輝

實(shí)驗(yàn)教學(xué)能力是物理教師應(yīng)具備的基本素養(yǎng)，也是培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)精神的實(shí)踐基礎(chǔ)。在實(shí)際工作中，教師實(shí)驗(yàn)教學(xué)能力的提升，有助于學(xué)生科學(xué)精神的培養(yǎng)。所以，物理教師在開展實(shí)驗(yàn)教學(xué)過程中應(yīng)該注意以下幾點(diǎn)。

（一）在演示實(shí)驗(yàn)中，加強(qiáng)學(xué)生理性思維的培養(yǎng)

所謂演示實(shí)驗(yàn)，就是為了展示物理現(xiàn)象，揭示問題的發(fā)生、發(fā)展過程，引導(dǎo)學(xué)生觀察、思考，并配合教學(xué)內(nèi)容，由教師操作示范的實(shí)驗(yàn)。它是物理實(shí)驗(yàn)，也是物理教學(xué)中不可或缺的一部分。演示實(shí)驗(yàn)的效果與作用，不僅反映了教師的學(xué)科專業(yè)技能和素養(yǎng)，也會(huì)影響到學(xué)生的物理學(xué)習(xí)。

演示實(shí)驗(yàn)是教師講授物理概念、物理規(guī)律的基礎(chǔ)，是培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)素養(yǎng)的重要手段。因?yàn)樗兄谝龑?dǎo)學(xué)生觀察、思考，使學(xué)生對(duì)某一物理現(xiàn)象有最為直觀、最為清晰的了解。它可以將枯燥的認(rèn)知過程變得生動(dòng)，將平淡的內(nèi)容變得神奇，將抽象的理解轉(zhuǎn)化為具體的觀察。在物理教學(xué)中，我們經(jīng)常為了提升教學(xué)效果，采用“提出假設(shè)預(yù)想，然后通過實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證”的教學(xué)手段。這種情況下的演示實(shí)驗(yàn)是在實(shí)驗(yàn)前由學(xué)生根據(jù)自己所學(xué)知識(shí)對(duì)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象進(jìn)行預(yù)測(cè)，然后由教師演示實(shí)驗(yàn)，學(xué)生觀察實(shí)驗(yàn)，最后由學(xué)生對(duì)所預(yù)測(cè)的現(xiàn)象進(jìn)行解釋。合理設(shè)計(jì)演示實(shí)驗(yàn)，不僅可以提高學(xué)生興趣，激發(fā)學(xué)生思維，還可以通過演示實(shí)驗(yàn)所遵循的目的性、直觀性、科學(xué)性等原則，使學(xué)生通過對(duì)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象進(jìn)行預(yù)測(cè)、解釋，了解物理現(xiàn)象，建立和驗(yàn)證物理概念與物理規(guī)律，達(dá)到理性思維的實(shí)效培養(yǎng)。

（二）在實(shí)驗(yàn)操作中，強(qiáng)化學(xué)生批判質(zhì)疑的意識(shí)

實(shí)驗(yàn)的操作能力是指在解決物理問題、學(xué)習(xí)物理知識(shí)和科學(xué)創(chuàng)造中，運(yùn)用物理知識(shí)、借助實(shí)驗(yàn)器材、通過實(shí)驗(yàn)手段，按計(jì)劃完成實(shí)驗(yàn)方案的動(dòng)手過程。實(shí)驗(yàn)的操作能力主要包括：實(shí)驗(yàn)儀器的使用能力、實(shí)驗(yàn)設(shè)備的組裝能力、實(shí)驗(yàn)設(shè)備的調(diào)試能力等。

教師要通過觀察、實(shí)際操作、排除故障、思維判斷、數(shù)據(jù)分析等，提升對(duì)學(xué)生實(shí)驗(yàn)操作的指導(dǎo)能力等。在此過程中，實(shí)驗(yàn)操作各種細(xì)節(jié)的處理和問題的設(shè)置就是良好的契機(jī)，教師應(yīng)有意識(shí)地設(shè)計(jì)能夠引發(fā)學(xué)生質(zhì)疑、思考的問題，催發(fā)他們的內(nèi)驅(qū)力，達(dá)到強(qiáng)化學(xué)生批判質(zhì)疑意識(shí)的效果。所以，教師只有具備一定的實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)能力，才能擔(dān)當(dāng)實(shí)驗(yàn)教學(xué)任務(wù)，以客觀嚴(yán)謹(jǐn)?shù)睦硇跃?、求?shí)求真的實(shí)證精神、懷疑批判的創(chuàng)新精神、鍥而不舍的探索精神，引導(dǎo)學(xué)生通過實(shí)驗(yàn)活動(dòng)培養(yǎng)科學(xué)精神。

（三）在實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)中，促進(jìn)學(xué)生探索能力的提升

實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)能力是在解決物理問題、學(xué)習(xí)物理知識(shí)和科學(xué)創(chuàng)造中，根據(jù)一定的目的、任務(wù)，運(yùn)用已有知識(shí)、信息及相應(yīng)的技能，選擇適合的實(shí)驗(yàn)方法及所需要的實(shí)驗(yàn)器材，進(jìn)行可行性方案設(shè)計(jì)，并通過實(shí)驗(yàn)操作進(jìn)行實(shí)施。它主要包括實(shí)驗(yàn)器材的選擇、實(shí)驗(yàn)方案的設(shè)計(jì)、實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的處理等多方面能力。在物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)中，實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)經(jīng)常與實(shí)驗(yàn)探究進(jìn)行整合，既可以全面體現(xiàn)物理學(xué)科的核心素養(yǎng)，又能夠有效培養(yǎng)學(xué)生的探索精神和能力。

例如：在初中物理“測(cè)電阻的設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)”中，教師可以通過這一內(nèi)容的設(shè)計(jì)，體現(xiàn)物理學(xué)科核心素養(yǎng)的四個(gè)要素。一是在物理觀念方面，可以基于“運(yùn)動(dòng)與相互作用”部分對(duì)電流與電壓、電阻的關(guān)系的知識(shí)要求，通過情境設(shè)置，促進(jìn)學(xué)生對(duì)電阻和測(cè)電阻實(shí)驗(yàn)的理解，實(shí)現(xiàn)對(duì)相互作用的觀念及其要素的認(rèn)識(shí)。二是在科學(xué)思維方面，可以基于學(xué)生的經(jīng)驗(yàn)事實(shí)，訓(xùn)練建構(gòu)理想模型的抽象概括過程，將分析綜合、推理論證等科學(xué)思維方法進(jìn)行內(nèi)化。三是實(shí)驗(yàn)探究方面，通過實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)、獲取和處理信息、基于證據(jù)得出結(jié)論并作出解釋，并以開放性的設(shè)計(jì)，對(duì)實(shí)驗(yàn)過程和結(jié)果進(jìn)行交流、評(píng)估、反思。四是科學(xué)態(tài)度與責(zé)任方面，可以激發(fā)學(xué)生對(duì)科學(xué)探究的求知欲，養(yǎng)成實(shí)事求是、尊重自然規(guī)律的科學(xué)態(tài)度，促使學(xué)生積極參與觀察、實(shí)驗(yàn)、制作等科學(xué)實(shí)踐活動(dòng)，體驗(yàn)戰(zhàn)勝困難、解決物理問題時(shí)的喜悅。如此這般，物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)就有效培養(yǎng)了學(xué)生的科學(xué)精神。

霍曉宏

兩位老師通過采取以上措施，有效促使學(xué)生在實(shí)驗(yàn)教學(xué)中形成理性思維、批判質(zhì)疑和勇于探索的科學(xué)精神，提高學(xué)生的實(shí)踐本領(lǐng)和科學(xué)思維能力，從而有效培養(yǎng)學(xué)生的核心素養(yǎng)。除此之外，兩位老師還有需要補(bǔ)充的嗎？

三、我們的反思

王品品

物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)是物理教育中非常重要的一部分，反思我們的物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)，應(yīng)該注意以下幾個(gè)方面。

一是要采用多樣化的教學(xué)方法，如演示實(shí)驗(yàn)、小組合作、自主探究等，以適應(yīng)不同學(xué)生的學(xué)習(xí)風(fēng)格。鼓勵(lì)學(xué)生提出問題，并引導(dǎo)他們通過實(shí)驗(yàn)來尋找答案。這樣，可以通過物理學(xué)科的實(shí)驗(yàn)教學(xué)，在學(xué)生的科學(xué)精神培養(yǎng)過程中做到“因人而異”。

二是要強(qiáng)調(diào)實(shí)驗(yàn)操作的安全性、規(guī)范性的前提下，允許學(xué)生進(jìn)行探索，對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行批判性思考，理解實(shí)驗(yàn)的不確定性。鼓勵(lì)學(xué)生進(jìn)行創(chuàng)新性實(shí)驗(yàn)，探索未知領(lǐng)域。提供開放性問題，激發(fā)學(xué)生的探究興趣和創(chuàng)新思維。

三是要確保實(shí)驗(yàn)與理論教學(xué)相輔相成，讓學(xué)生看到理論知識(shí)在實(shí)際中的應(yīng)用，通過實(shí)驗(yàn)來驗(yàn)證和加深對(duì)物理定律和概念的理解。

四是要設(shè)計(jì)合理的評(píng)價(jià)體系，不僅要評(píng)價(jià)學(xué)生的實(shí)驗(yàn)操作，還要評(píng)價(jià)他們的思考過程和創(chuàng)新能力。及時(shí)提供反饋，幫助學(xué)生認(rèn)識(shí)到自己的不足，并鼓勵(lì)他們不斷進(jìn)步。同時(shí)，定期對(duì)實(shí)驗(yàn)教學(xué)進(jìn)行評(píng)估和反思，找出存在的問題和改進(jìn)的空間。

五是要充分利用現(xiàn)有資源，包括實(shí)驗(yàn)室設(shè)備、網(wǎng)絡(luò)資源等，提高實(shí)驗(yàn)教學(xué)的效率和效果。并進(jìn)行廣泛的交流，學(xué)習(xí)先進(jìn)的實(shí)驗(yàn)教學(xué)方法和理念。

綜上所述，物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)作為物理教育的重要組成部分，是培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)精神的實(shí)效路徑，對(duì)于學(xué)生綜合素質(zhì)的提升和科學(xué)素養(yǎng)的培養(yǎng)具有不可替代的作用。

郜建輝

在中學(xué)物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)中，教師一定要注重基于學(xué)生生活實(shí)際和真實(shí)情境的問題引導(dǎo)，并以此引發(fā)學(xué)生真正的思考，形成與教學(xué)要求相適應(yīng)的思維，借此開展教學(xué)。就像美國(guó)心理學(xué)家布魯納所說：“教學(xué)過程是一種提出問題和解決問題的持續(xù)不斷的活動(dòng)。”因此，物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)要從“知識(shí)傳遞”轉(zhuǎn)向“知識(shí)建構(gòu)”，著重培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力與實(shí)驗(yàn)操作能力。這樣，才能更好地培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)精神。在實(shí)際的實(shí)驗(yàn)教學(xué)中，應(yīng)注意以下兩點(diǎn)。

一是要做好學(xué)生的“思維加工”，建立與解釋物理概念。物理概念是人們通過對(duì)客觀事物進(jìn)行大量觀察、測(cè)量抽象出來的，具有抽象性強(qiáng)的特點(diǎn)。所以，通過實(shí)驗(yàn)教學(xué)可以增加學(xué)生的感性認(rèn)識(shí)，促進(jìn)其理性思維的形成。例如：在初中物理《電壓》一課的講解中，教師可利用水位差的演示實(shí)驗(yàn)，用類比的方法引出電壓的概念。

二是要做好學(xué)生的“認(rèn)知提升”，了解與驗(yàn)證物理規(guī)律。在物理教學(xué)中會(huì)遇到很多規(guī)律，而大多數(shù)規(guī)律是通過大量實(shí)驗(yàn)、事實(shí)總結(jié)概括出來的。當(dāng)然，有些規(guī)律是通過已有知識(shí)推導(dǎo)出來的，但它們需要通過實(shí)驗(yàn)來驗(yàn)證。因此，在實(shí)驗(yàn)教學(xué)過程中，為了使學(xué)生更好地學(xué)習(xí)和理解物理規(guī)律，教師教學(xué)過程中一定要重視實(shí)驗(yàn)。這樣，既可以引導(dǎo)學(xué)生學(xué)習(xí)新的物理規(guī)律，或者對(duì)已學(xué)過的規(guī)律加以驗(yàn)證，加深對(duì)規(guī)律的理解和掌握，又可以在此過程中培養(yǎng)學(xué)生批判質(zhì)疑、探索實(shí)踐的科學(xué)精神。

總之，中學(xué)生正處于對(duì)世界充滿好奇和探知欲望的時(shí)期。生動(dòng)鮮活的物理實(shí)驗(yàn)?zāi)軌驑O大引起學(xué)生的興趣，產(chǎn)生強(qiáng)烈的刺激和欲望，那些奇特的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象勢(shì)必會(huì)引起學(xué)生積極的思維，這正是我們培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)精神所需要的。

霍曉宏

實(shí)驗(yàn)教學(xué)在培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)精神方面具有不可替代的作用。因此，教師在開展物理教學(xué)的過程中，要把實(shí)驗(yàn)作為物理教學(xué)的基礎(chǔ)。通過實(shí)驗(yàn)教學(xué)，培養(yǎng)學(xué)生的觀察能力、動(dòng)手能力，發(fā)展學(xué)生的思維能力；引導(dǎo)學(xué)生學(xué)習(xí)科學(xué)方法和科學(xué)研究方法，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，調(diào)動(dòng)學(xué)生的積極性、主動(dòng)性，培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)精神。

（柳艷芳）