李駿

(寧波市第十五中學(xué) 浙江 寧波 315000)

2019年6月由中共中央國(guó)務(wù)院發(fā)布的《關(guān)于深化教育教學(xué)改革全面提高義務(wù)教育質(zhì)量的意見(jiàn)》指出：堅(jiān)持以課程標(biāo)準(zhǔn)為命題依據(jù)，不得制定考試大綱(以下簡(jiǎn)稱考綱)，不斷提高命題水平.為貫徹意見(jiàn)要求，浙江省在同年9月廢止中考考綱.考綱的取消，引起不少師生憂慮，他們擔(dān)心備考無(wú)所適從.眾所周知，考綱的編寫(xiě)初衷是為限定考試范圍和難度，目的是給考生減負(fù).但在教學(xué)中，用考綱替代課程標(biāo)準(zhǔn)現(xiàn)象屢見(jiàn)不鮮，考綱規(guī)定的內(nèi)容成為教學(xué)重點(diǎn)，考綱不涉及的往往忽略不教.

這種功利化教學(xué)現(xiàn)象在實(shí)驗(yàn)教學(xué)中表現(xiàn)得尤為突出，教師重視的只是如何利用實(shí)驗(yàn)作為建立概念和規(guī)律的手段，實(shí)質(zhì)是為“得”而“用”，忽略了實(shí)驗(yàn)本身乃是物理學(xué)研究問(wèn)題的一種最基本方法的培養(yǎng)[1].

本文立足《初中科學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)(2011年版)》，基于浙江省部分地區(qū)2020年學(xué)業(yè)考試物理實(shí)驗(yàn)題，對(duì)如何在日常實(shí)驗(yàn)教學(xué)中培養(yǎng)學(xué)生物理核心素養(yǎng)進(jìn)行了思考和分析.

1 培養(yǎng)質(zhì)疑精神 促進(jìn)概念建構(gòu)

質(zhì)疑精神是科學(xué)發(fā)展的原始動(dòng)力，沒(méi)有質(zhì)疑精神的物理課堂，既不能深化對(duì)學(xué)科本質(zhì)的認(rèn)識(shí)，也不能讓學(xué)生的創(chuàng)造性思維得到培養(yǎng).實(shí)驗(yàn)探究作為物理學(xué)習(xí)的基本方式，需要教師積極培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)質(zhì)疑能力，逐步養(yǎng)成質(zhì)疑反思的思維習(xí)慣.

【例1】如圖1所示是一位小朋友在照鏡子(平面鏡).小朋友通過(guò)鏡面所成的像在______(填“鏡面前”“鏡面上”或“鏡面后”).

圖1 平面鏡成像

本題屬于簡(jiǎn)單題，但不足50%的得分率值得我們反思.命題素材源于某次公開(kāi)課，教師設(shè)計(jì)了大量活動(dòng)引導(dǎo)學(xué)生“共同”得到平面鏡成像規(guī)律.但課后學(xué)生在相互交流中，依然有人嘀咕“明明看到像成在平面鏡“上”，為什么說(shuō)成在平面鏡“后”？當(dāng)物體靠近鏡面時(shí)像變大，為什么說(shuō)成的是“等大”像？”由此看來(lái)，教師設(shè)計(jì)的實(shí)驗(yàn)并沒(méi)有讓學(xué)生分清“所成的像”和“看到的像”.必須承認(rèn)，目前課堂實(shí)驗(yàn)探究存在形式化問(wèn)題，受限于時(shí)間和對(duì)學(xué)生前概念缺乏研究等原因，教師并沒(méi)有留給學(xué)生足夠的“質(zhì)疑”空間.

啟示1：實(shí)驗(yàn)教學(xué)前應(yīng)該充分了解學(xué)生前概念，給學(xué)生足夠的時(shí)間和空間暴露存在的問(wèn)題，在平等的課堂氛圍下，激發(fā)學(xué)生質(zhì)疑精神，用強(qiáng)有力的實(shí)驗(yàn)結(jié)果動(dòng)搖并推翻學(xué)生錯(cuò)誤前概念，為構(gòu)建正確的物理觀念奠定堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)[2].

2 注重證據(jù)收集 培養(yǎng)科學(xué)態(tài)度

有的教師認(rèn)為中學(xué)物理實(shí)驗(yàn)多為驗(yàn)證性，目的是幫助學(xué)生更好地構(gòu)建物理觀念.所以做不做差不多，有的實(shí)驗(yàn)準(zhǔn)備繁瑣，但效果一般，不如讓學(xué)生直接記住結(jié)論，反復(fù)訓(xùn)練最終也能掌握.縱觀2020年浙江省中考物理實(shí)驗(yàn)題，命題者導(dǎo)向明確，逐步摒棄傳統(tǒng)考法，凸顯探究特點(diǎn)，以增進(jìn)學(xué)生對(duì)物理觀念的理解，提升科學(xué)素養(yǎng).

【例2】在“探究凸透鏡的成像特點(diǎn)”實(shí)驗(yàn)中，所用凸透鏡的焦距為10 cm，光屏是用表面涂有白漆的鐵板制成.小科把“F”發(fā)光物置于離凸透鏡13 cm處，移動(dòng)光屏，在光屏上找到清晰的像，如圖2所示.小科看到光屏上像的形狀和大小分別是( )

圖2 探究凸透鏡成像特點(diǎn)

本題插圖、答案等均能在教材中找到，但得分率不足20%，是一道難題.凸透鏡成像作為考綱重點(diǎn)考查內(nèi)容歷來(lái)受到高度重視，學(xué)生經(jīng)過(guò)反復(fù)練習(xí)對(duì)成像規(guī)律也非?！笆煜ぁ?，知道實(shí)像不僅上下倒立，而且左右也倒立，甚至在此基礎(chǔ)上摸索出物體旋轉(zhuǎn)180°即得到實(shí)像的“規(guī)律”……

出現(xiàn)上述問(wèn)題的原因，與目前“照方抓藥”式實(shí)驗(yàn)教學(xué)存在很大關(guān)聯(lián)，學(xué)生收集證據(jù)時(shí)即便發(fā)現(xiàn)現(xiàn)象與科學(xué)觀念不一致，也缺乏深入探究的勇氣.光源在光屏上成實(shí)像，在光屏(半透明)右側(cè)看到的是上下左右倒立，如圖3所示.

圖3 凸透鏡成像實(shí)驗(yàn)

但從不透明光屏左側(cè)觀察，只能看到像發(fā)生了上下倒立.實(shí)驗(yàn)中，在光屏左側(cè)觀察的學(xué)生不在少數(shù)，明明只看到上下倒立，卻被訓(xùn)練成不管從光屏哪側(cè)觀察都是上下左右倒立.命題者一改常規(guī)考法，直擊教學(xué)痛點(diǎn)，讓對(duì)凸透鏡成像規(guī)律理解片面的學(xué)生不易得分.

啟示2：物理知識(shí)要轉(zhuǎn)化為物理觀念，必須經(jīng)歷知識(shí)的建構(gòu)過(guò)程，體驗(yàn)從具體情境到物理規(guī)律的認(rèn)知過(guò)程．在這種“建構(gòu)”和“體驗(yàn)”的過(guò)程中實(shí)現(xiàn)對(duì)知識(shí)的“提煉”和“升華”.實(shí)驗(yàn)是實(shí)現(xiàn)這種“轉(zhuǎn)化”的最佳路徑之一[3]．實(shí)事求是地收集證據(jù)既是完成物理實(shí)驗(yàn)的重要保證，也是基本的科學(xué)態(tài)度.實(shí)驗(yàn)過(guò)程需引導(dǎo)學(xué)生認(rèn)真觀察現(xiàn)象，特別是與預(yù)想不一致的情況，嘗試做出合理的解釋，以獲得對(duì)物理觀念的全面認(rèn)識(shí).

3 體驗(yàn)探究未知 發(fā)展關(guān)鍵能力

實(shí)驗(yàn)是物理發(fā)展的基礎(chǔ)，探究不是目的，而是通過(guò)探究讓學(xué)生自主獲取知識(shí)，是一種提高學(xué)生科學(xué)素養(yǎng)的重要途徑.教師要設(shè)計(jì)符合學(xué)生認(rèn)知特點(diǎn)的實(shí)驗(yàn)情境，通過(guò)分析實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，得出物理規(guī)律，并能在此基礎(chǔ)上進(jìn)行應(yīng)用遷移.

【例3】某科學(xué)興趣小組為探究物體運(yùn)動(dòng)速度改變得快慢(單位時(shí)間內(nèi)運(yùn)動(dòng)速度的改變量)與物體受力大小的關(guān)系，在創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)室做了如下的實(shí)驗(yàn):

如圖4(a)所示，水平桌面上固定了一個(gè)導(dǎo)軌.導(dǎo)軌上的小車用細(xì)繩跨過(guò)定滑輪(摩擦不計(jì))與重物相連，小車上固定一個(gè)寬為d=1 cm的擋光片.在導(dǎo)軌上A,B兩個(gè)位置各固定一個(gè)光電門，光電門如圖4(b)所示.

圖4 運(yùn)動(dòng)速度改變得快慢與受力大小的關(guān)系

光電門內(nèi)有一束光從N射向M,M處裝有光傳感器，當(dāng)有物體經(jīng)過(guò)NM之間把光擋住時(shí)，傳感器能記錄光被擋住的時(shí)間t.這樣就可求得擋光片經(jīng)過(guò)光電門時(shí)的速度vA和vB.兩個(gè)光電門配合使用還能測(cè)出擋光片從A點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到B點(diǎn)的時(shí)間tAB.

實(shí)驗(yàn)步驟:

②增大重物質(zhì)量且保持不變，讓小車從OA間任意點(diǎn)釋放，按照①的操作，計(jì)算出單位時(shí)間運(yùn)動(dòng)速度的改變量(用a2表示)，重復(fù)實(shí)驗(yàn)，a2近似相等，且a2>a1.

(1)在實(shí)驗(yàn)①時(shí)，某次擋光片經(jīng)過(guò)A位置的擋光時(shí)間tA為0.025 s，則擋光片穿過(guò)光束的速度vA為_(kāi)_____.

(2)由實(shí)驗(yàn)可得出的結(jié)論是______.

(3)上述結(jié)論可以解釋汽車在行駛過(guò)程中的現(xiàn)象______.

A.制動(dòng)力(阻力)越大，汽車越容易停下來(lái)

B.質(zhì)量越大，汽車越難停下來(lái)

C.速度越大，汽車越難停下來(lái)

以學(xué)生陌生的實(shí)驗(yàn)情境為出發(fā)點(diǎn)，通過(guò)現(xiàn)象分析，促成學(xué)生知識(shí)構(gòu)建和綜合思維等關(guān)鍵能力的提升.本題是加速度和牛頓第二定律在初中的“前置”，實(shí)驗(yàn)過(guò)程環(huán)環(huán)相扣，通過(guò)實(shí)驗(yàn)學(xué)生知道在小車質(zhì)量不變情況下，拉力越大小車速度改變得越快.

啟示3：物理實(shí)驗(yàn)需要經(jīng)歷設(shè)計(jì)方案、實(shí)驗(yàn)操作、數(shù)據(jù)記錄和分析、總結(jié)規(guī)律、修正結(jié)論等全思維鏈過(guò)程，實(shí)驗(yàn)教學(xué)可以起到培養(yǎng)學(xué)生物理關(guān)鍵能力的作用[4].借助“未知”情境，引導(dǎo)學(xué)生利用所學(xué)的知識(shí)解釋生活中的現(xiàn)象，體現(xiàn)知識(shí)遷移、思維評(píng)價(jià)等高階思維能力，讓物理知識(shí)回歸生活，在原有思維基礎(chǔ)上迸發(fā)新的火花.

縱觀2020年浙江省中考物理實(shí)驗(yàn)試題，命題者以實(shí)驗(yàn)探究為載體，引導(dǎo)教師重視在平時(shí)加大對(duì)實(shí)驗(yàn)教學(xué)的研究力度.

“后考綱”時(shí)代，教師必須摒棄應(yīng)試思維，堅(jiān)持指向?qū)W生、指向?qū)W科核心素養(yǎng)、指向高階思維和關(guān)鍵能力發(fā)展，唯有堅(jiān)持這樣的教學(xué)導(dǎo)向，才能做到目標(biāo)明確，在發(fā)展學(xué)生核心素養(yǎng)長(zhǎng)遠(yuǎn)目標(biāo)和提高學(xué)生成績(jī)的現(xiàn)實(shí)要求間達(dá)成平衡.