穆昭蓉

摘要：物理是一門以實驗為基礎(chǔ)的學(xué)科，因此，學(xué)生對于實驗基礎(chǔ)屬性、各類實驗原理、實驗思想的理解與實驗探究能力的具備亦為學(xué)科教、學(xué)的重要目標(biāo)，這也便是其作為學(xué)科四大核心素養(yǎng)之一的緣由。依據(jù)其具體含義，本文便就此“學(xué)科核心素養(yǎng)下初中物理實驗探究模式”的話題做出分列問題的自主提出與猜想假設(shè)、實驗設(shè)計與實驗過程的操作、實驗結(jié)論的得出與交流反思三大環(huán)節(jié)的闡述，以真正將實驗置于課程教學(xué)的重要地位，并為對其實際的教學(xué)提供切實的指導(dǎo)。

關(guān)鍵詞：核心素養(yǎng)；初中物理；實驗教學(xué)

“實驗探究”作為物理核心素養(yǎng)的一種與學(xué)科教學(xué)的重點目標(biāo)之一，指：提出物理問題，形成猜想和假設(shè)，獲取和處理信息，基于證據(jù)得出結(jié)論并做出解釋，以及對實驗探究過程和結(jié)果進(jìn)行交流、評估、反思的能力。依據(jù)此，我們則可將物理實驗教學(xué)模式定位為：在學(xué)生間合作探究的總形式之下，問題的自主提出與猜想假設(shè)、實驗設(shè)計與實驗過程的操作、實驗結(jié)論的得出與反思交流此環(huán)環(huán)相扣、自成體系的三大環(huán)節(jié)。

1.問題的自主提出與猜想假設(shè)

實驗的基礎(chǔ)是問題的產(chǎn)生，而連接問題與實驗的樞紐則是對問題的結(jié)論的猜想和假設(shè)，以促進(jìn)行有方向的驗證性實驗。因此，問題與對問題結(jié)論的猜想和假設(shè)作為實驗探究的前提條件而存在。

例如：在《平面鏡成像》一節(jié)的教學(xué)中，在對“像”概念的引入與對“像”在生活中存在的普遍性介紹之后，我則讓同學(xué)們進(jìn)行組內(nèi)探討，來提出自己關(guān)于此現(xiàn)象和話題所想要了解的問題。即在這里，我并未直接提出“平面鏡成像的特點”的探究點，而是給予其更大的思考空間，使其通過此自主思索和提問的環(huán)節(jié)真正意識到了解成像特點的必要性。此時，同學(xué)們則提出了包括平面鏡成像特點的各種各樣的問題，如：如果實物是光源，那么它成的像是不是光源；有沒有可能不同材質(zhì)的平面鏡所呈的像與實物的大小不一等。對此，我則讓其去依據(jù)自己的問題分別做出對結(jié)論的假設(shè)和猜想，以為下一步的實驗設(shè)計和操作做好準(zhǔn)備。如對于“平面鏡成像的特點”問題，做出“像與實物的大小相等、到平面鏡的距離相等、像和物體的連線與鏡面垂直”的假設(shè)；對于“不同材質(zhì)的平面鏡所呈的像與實物的大小是否一致”的問題做出“不一致”的假設(shè)。如此，每一組同學(xué)探究的主題雖然并非皆為“平面鏡成像的特點”，但皆與此有關(guān)聯(lián)，而亦能夠使課堂探究多元化，充分發(fā)揮學(xué)生的主體性與積極性。

2.實驗設(shè)計與實驗過程的操作

在問題提出與對于結(jié)論的猜想假設(shè)之后，便是實際的驗證性實驗設(shè)計與操作的過程。這里關(guān)注的是學(xué)生的實驗動手能力，也即學(xué)生只有切身體驗到實驗過程，理想才會得以轉(zhuǎn)變?yōu)楝F(xiàn)實，學(xué)生對實驗與問題的認(rèn)知也便更為清晰與深刻。

例如：在《平面鏡成像》一節(jié)的教學(xué)中，在通過上述的問題自提與對問題的猜想假設(shè)之后，我便讓同學(xué)們再在組內(nèi)展開驗證性實驗構(gòu)思與設(shè)計。如針對“平面鏡成像特點”的探究實驗，同學(xué)們則需合作探討、設(shè)計出一個合理可行的實驗步驟方案，如第一步：確定實驗裝置：為方便記錄實物、像到平面鏡的距離，在桌面上鋪一張白紙，紙上豎立一塊玻璃板作為平面鏡，沿玻璃板在紙上畫一條直線，為使探測更清晰，把一支點燃的蠟燭放在玻璃板的前面。而為方便觀測二者大小而重置一根外形相同但不點燃的蠟燭。第二步：確定實驗步驟：將豎立在玻璃板后面的未點燃的蠟燭移動，直至看上去它跟前面那支蠟燭的像完全重合，此時，標(biāo)識其所在位置，同時觀察蠟燭的大小和它像的大小是否相等。第三部：撤去玻璃板、蠟燭等，連接所標(biāo)記的蠟燭和其像的位置，測量二者到玻璃板的距離是否相等，以及二者是否與玻璃板位置垂直。而后再依此進(jìn)行實際的實驗操作。同學(xué)們對此過程的自主探討得出雖可能導(dǎo)致課堂行進(jìn)速度的減慢，但學(xué)生在此獲得的卻是真正的學(xué)科科學(xué)思維、實驗?zāi)芰εc素養(yǎng)。

3.實驗結(jié)論的得出與交流反思

在驗證性的實驗實踐結(jié)束之后，便是對實驗結(jié)論的得出與針對結(jié)論或?qū)嶒炦^程進(jìn)行的交流反思。這一環(huán)節(jié)屬于反思回顧或者拓展延伸，而對于學(xué)生的知識掌握、思維啟迪而言皆具有重要作用。

例如：在《平面鏡成像》一節(jié)的關(guān)于“平面鏡成像特點”或“不同材質(zhì)的平面鏡對成像的大小是否有影響”等話題的實驗探究結(jié)束之后，在各組同學(xué)們分別展示了各自的探究成果之后，我便讓同學(xué)們針對自己組內(nèi)的探究過程，或結(jié)合別組探究經(jīng)驗，進(jìn)行關(guān)于此話題或更大范圍的物理的話題進(jìn)行交流反思。如將“平面鏡成像特點”作為探究主題的一組則結(jié)合“不同材質(zhì)的鏡子成像大小不一”的主題，又對“現(xiàn)代技術(shù)對平面鏡成像等大”真相的顛覆話題做了探討，如針對穿衣鏡、手機相機美顏等事物和所呈現(xiàn)出來的實物與像不等大的現(xiàn)象進(jìn)行了激烈的論爭。此將大大擴展同學(xué)們的思維視野，并能促進(jìn)其將學(xué)科理論知識與實際生活整合看待分析的能力。

實驗探究作為物理學(xué)科核心素養(yǎng)之一存在而成為初中物理需加重視的教學(xué)內(nèi)容項與學(xué)生培育點。而對此具體的落實，我們則可結(jié)合實驗探究素養(yǎng)的定義與基本的實驗邏輯，而從對問題的假設(shè)猜想、實驗設(shè)計與操作、結(jié)論得出與反思三方面來切入。

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