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(guò)程中，對(duì)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(duì)物理觀念的認(rèn)知也有所不同。學(xué)生通過(guò)對(duì)物理觀念的學(xué)習(xí)，能將所學(xué)的物理基本原理對(duì)自然現(xiàn)象進(jìn)行解釋和說(shuō)明，從而解決部分實(shí)際問(wèn)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(shí)和能力，并且具有批判性的思維意識(shí)。敢于在事實(shí)證據(jù)的基礎(chǔ)上對(duì)存在的矛盾和問(wèn)題提出質(zhì)疑，進(jìn)而從不同角度入手探討和思考問(wèn)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(shí)以后，學(xué)生能夠在生活中發(fā)現(xiàn)問(wèn)題，并提出相應(yīng)的假設(shè)；通過(guò)各種渠道收集信息，對(duì)信息進(jìn)行處理、描述和解釋；通過(guò)實(shí)施實(shí)驗(yàn)探究方案，能夠?qū)?shí)驗(yàn)過(guò)程和結(jié)果進(jìn)行解釋和說(shuō)明；對(duì)實(shí)驗(yàn)過(guò)程和結(jié)果進(jìn)行反思和探究，并在合作探究的過(guò)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(shí)的本質(zhì)后，能夠始終保持對(duì)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(shí)物理與社會(huì)之間的關(guān)系，在物理實(shí)驗(yàn)的過(guò)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(duì)發(fā)展學(xué)生核心素養(yǎng)的作用

學(xué)生對(duì)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(guò)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(wèn)題的能力[2]。從了解到運(yùn)用物理規(guī)律的學(xué)習(xí)過(guò)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(guò)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(duì)知識(shí)的理解，也能夠增強(qiáng)合作意識(shí)和班級(jí)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(shí)點(diǎn)的傳授，學(xué)生在實(shí)驗(yàn)過(guò)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(guò)程的機(jī)會(huì)較少，缺乏實(shí)驗(yàn)技能。長(zhǎng)此以往，學(xué)生對(duì)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(lái)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(guò)程，對(duì)實(shí)驗(yàn)的假設(shè)、過(guò)程、結(jié)論沒(méi)有任何的思考和疑惑[3]。遇到問(wèn)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(guò)程，對(duì)物理公式和概念死記硬背，這會(huì)對(duì)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(guò)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(guò)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(lái)看，部分物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)的目的僅僅是為了通過(guò)實(shí)驗(yàn)使學(xué)生測(cè)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(duì)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(shí)

有的教師在實(shí)驗(yàn)教學(xué)中不注重對(duì)實(shí)驗(yàn)過(guò)程的講解，沒(méi)有按照學(xué)生完整的認(rèn)知過(guò)程進(jìn)行教學(xué)，直接對(duì)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(guò)題海戰(zhàn)術(shù)使學(xué)生加強(qiáng)對(duì)知識(shí)的理解和掌握。部分學(xué)生在實(shí)驗(yàn)過(guò)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(guò)程是在消耗時(shí)間。這些現(xiàn)象都會(huì)導(dǎo)致學(xué)生對(duì)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(shù)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(duì)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(guò)真實(shí)記錄實(shí)驗(yàn)過(guò)程中的現(xiàn)象及問(wèn)題，要讓學(xué)生逐步養(yǎng)成嚴(yán)謹(jǐn)、實(shí)事求是的意識(shí)，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(guò)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(shù)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(guò)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(shí)和能力。但這些都建立在物理概念建構(gòu)的過(guò)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(guò)程都不明白，物理核心素養(yǎng)的形成就無(wú)從談起[4]。所以教師在物理教學(xué)過(guò)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(shí)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(shí)，提高物理學(xué)習(xí)興趣。

4.3 創(chuàng)新意識(shí)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(shí)和創(chuàng)新思維是促進(jìn)學(xué)生核心素養(yǎng)發(fā)展過(guò)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(guò)程和結(jié)果，這對(duì)培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新意識(shí)具有重要作用，因此具有較大優(yōu)勢(shì)。通過(guò)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(guò)程和結(jié)果都能對(duì)學(xué)生的創(chuàng)新意識(shí)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(shí)和方法來(lái)構(gòu)思實(shí)驗(yàn)方案，知識(shí)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(guò)程中會(huì)遇到問(wèn)題，通過(guò)解決這些問(wèn)題從而培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新思維和意識(shí)。

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(wèn)題用物理知識(shí)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(guò)程也是物理模型建構(gòu)的過(guò)程。通過(guò)建構(gòu)模型使學(xué)生明白即使是很復(fù)雜的問(wèn)題，往往也是由熟悉的、基本的物理知識(shí)組合形成的，培養(yǎng)學(xué)生將物理情境通過(guò)一定的方法分解為簡(jiǎn)單問(wèn)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(shí)進(jìn)行推理論證，使學(xué)生具有獨(dú)到思維和批判性意識(shí)，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(guò)程中需要不斷探索的問(wèn)題。在實(shí)驗(yàn)教學(xué)過(guò)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(duì)實(shí)驗(yàn)提出假設(shè)引發(fā)學(xué)生思考，這個(gè)簡(jiǎn)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(lái)設(shè)置懸念，通過(guò)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(guò)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(guò)程的主體，學(xué)生只是觀看和記錄實(shí)驗(yàn)過(guò)程，就會(huì)導(dǎo)致學(xué)生不思考，只是單純記憶書(shū)本知識(shí)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(guò)分析實(shí)驗(yàn)過(guò)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(guò)小組實(shí)驗(yàn)，培養(yǎng)合作意識(shí)

在教師指導(dǎo)下，學(xué)生通過(guò)小組的分工來(lái)操作實(shí)驗(yàn)儀器、觀察實(shí)驗(yàn)過(guò)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(guò)程中，教師要在實(shí)驗(yàn)過(guò)程中不斷拋出各種問(wèn)題，引導(dǎo)學(xué)生發(fā)現(xiàn)問(wèn)題，解決問(wèn)題。更重要的是，為了解決實(shí)驗(yàn)問(wèn)題，學(xué)生需要分工對(duì)不同問(wèn)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(guò)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(shí)。

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(guò)程中具備充足的時(shí)間來(lái)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(duì)問(wèn)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(wèn)題和探索問(wèn)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(shí)

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(guò)大量做題才能鞏固所學(xué)知識(shí)，其實(shí)不然，教師可以將器材簡(jiǎn)便、實(shí)驗(yàn)過(guò)程和原理簡(jiǎn)單的實(shí)驗(yàn)作為課后作業(yè)，讓學(xué)生在實(shí)驗(yàn)的過(guò)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(duì)知識(shí)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(wèn)題的能力

通過(guò)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(lái)的，引導(dǎo)學(xué)生將已有的知識(shí)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(shí)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(wèn)題的能力，在這個(gè)過(guò)程中體驗(yàn)到物理的樂(lè)趣和價(jià)值。

6 結(jié)語(yǔ)

開(kāi)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(guò)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(wèn)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)。