陳泓宇 田博揚(yáng) 李春密

（北京師范大學(xué)物理學(xué)系，北京 100875）

為統(tǒng)籌推進(jìn)立德樹(shù)人根本任務(wù)，教育部于2014年發(fā)布了《關(guān)于全面深化課程改革 落實(shí)立德樹(shù)人根本任務(wù)的意見(jiàn)》，其中提到，修訂課程方案和課程標(biāo)準(zhǔn)是著力推進(jìn)改革的關(guān)鍵領(lǐng)域和主要環(huán)節(jié)之一.[1]2022年4月，新修訂的義務(wù)教育課程方案和課程標(biāo)準(zhǔn)正式頒布.[2]

本次義務(wù)教育課標(biāo)修訂的方向之一是強(qiáng)化課程綜合性和實(shí)踐性.余文森指出，實(shí)踐是將外在的知識(shí)變成內(nèi)在的能力和品格的過(guò)程，是核心素養(yǎng)形成的路徑.本次課標(biāo)的修訂高度重視實(shí)踐意識(shí)的強(qiáng)化，確立了實(shí)踐在培養(yǎng)人中的重要乃至核心地位，提出以學(xué)科實(shí)踐為抓手，構(gòu)建實(shí)踐型育人方式.[3]在物理課程中，實(shí)驗(yàn)探究是體現(xiàn)物理課程實(shí)踐性的教學(xué)內(nèi)容之一.

實(shí)驗(yàn)探究是物理學(xué)形成系統(tǒng)的研究方法和理論體系的途徑之一，是一種有著獨(dú)特育人價(jià)值的實(shí)踐活動(dòng).例如實(shí)驗(yàn)可以引導(dǎo)學(xué)生從觀察和測(cè)量的結(jié)果來(lái)認(rèn)識(shí)物理現(xiàn)象和物理過(guò)程，找出物理現(xiàn)象的特征以及產(chǎn)生這一現(xiàn)象的條件，加深對(duì)所學(xué)知識(shí)的信任度與理解力，發(fā)展學(xué)生的物理觀念.又如實(shí)驗(yàn)可以在實(shí)踐中讓學(xué)生學(xué)會(huì)尊重實(shí)驗(yàn)結(jié)果與事實(shí)，杜絕編造和修改實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，形成良好的態(tài)度和作風(fēng)，發(fā)展學(xué)生的科學(xué)態(tài)度與責(zé)任.[4]近些年來(lái)，實(shí)驗(yàn)的地位也越來(lái)越凸顯：2019年，教育部發(fā)布的《關(guān)于加強(qiáng)和改進(jìn)中小學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)的意見(jiàn)》就指出，要努力構(gòu)建與德智體美勞全面培養(yǎng)的教育體系相適應(yīng)、與課程標(biāo)準(zhǔn)要求相統(tǒng)一的實(shí)驗(yàn)教學(xué)體系；[5]2022年版《課標(biāo)》將原來(lái)課程性質(zhì)中的義務(wù)教育物理課程是一門(mén)“注重實(shí)驗(yàn)”的自然科學(xué)基礎(chǔ)課程，變更為了義務(wù)教育物理課程是一門(mén)“以實(shí)驗(yàn)為基礎(chǔ)”的自然科學(xué)課程.

從各方面可以看出，實(shí)驗(yàn)是落實(shí)2022年版《課標(biāo)》修訂理念的重要抓手.探討2022年版《課標(biāo)》中實(shí)驗(yàn)探究主題的變化對(duì)理解并落實(shí)2022年版《課標(biāo)》的修訂理念有著重要意義.

2022年版《課標(biāo)》以主題為線索，構(gòu)建課程結(jié)構(gòu)，在課程內(nèi)容部分設(shè)置了5個(gè)一級(jí)主題，“實(shí)驗(yàn)探究”主題為其中之一.“實(shí)驗(yàn)探究”主題旨在強(qiáng)調(diào)物理課程的實(shí)踐性，凸顯物理實(shí)驗(yàn)整體設(shè)計(jì)，明確學(xué)生必做實(shí)驗(yàn).該主題下設(shè)“內(nèi)容要求”“學(xué)業(yè)要求”“教學(xué)提示”3個(gè)部分，分別指向“教什么”“教到什么程度”“怎么教”3個(gè)問(wèn)題，體現(xiàn)了內(nèi)容的結(jié)構(gòu)化.本文將對(duì)2022年版《課標(biāo)》課程內(nèi)容下的“實(shí)驗(yàn)探究”主題進(jìn)行探討，對(duì)凝練的內(nèi)容進(jìn)行具體的分析，探討2022年版《課標(biāo)》指導(dǎo)下的實(shí)驗(yàn)教學(xué)變革，讓核心素養(yǎng)真正落地.

1 “實(shí)驗(yàn)探究”主題下課程內(nèi)容分析

2022年版《課標(biāo)》規(guī)定了21個(gè)學(xué)生必做實(shí)驗(yàn)，分為9個(gè)測(cè)量類(lèi)必做實(shí)驗(yàn)和12個(gè)探究類(lèi)必做實(shí)驗(yàn)，兩類(lèi)實(shí)驗(yàn)相互關(guān)聯(lián)，各有側(cè)重.2022年版《課標(biāo)》還在每個(gè)必做實(shí)驗(yàn)下給出了可以開(kāi)展的具體活動(dòng)樣例和可選擇的實(shí)驗(yàn)器材，并且由于樣例所涉及到的實(shí)驗(yàn)資源都是較為基礎(chǔ)的，絕大部分地區(qū)和學(xué)校都能參照樣例開(kāi)展學(xué)生必做實(shí)驗(yàn).而有充足實(shí)驗(yàn)資源的地區(qū)或?qū)W校不必拘泥于課標(biāo)提供的樣例，應(yīng)當(dāng)根據(jù)實(shí)際情況對(duì)實(shí)驗(yàn)教學(xué)進(jìn)行改進(jìn)和創(chuàng)新，選擇最適合學(xué)生發(fā)展的實(shí)驗(yàn)探究活動(dòng).下面對(duì)2022年版《課標(biāo)》和《義務(wù)教育物理課程標(biāo)準(zhǔn)（2011年版）》（以下簡(jiǎn)稱(chēng)2011年版《課標(biāo)》）的學(xué)生必做實(shí)驗(yàn)進(jìn)行比較，探討2022年版《課標(biāo)》必做實(shí)驗(yàn)內(nèi)容的變化對(duì)教學(xué)的影響.

1.1 未改動(dòng)的實(shí)驗(yàn)

2022年版《課標(biāo)》部分繼承了2011年版《課標(biāo)》的學(xué)生必做實(shí)驗(yàn)，有13個(gè)實(shí)驗(yàn)完全一致，其中有測(cè)量類(lèi)必做實(shí)驗(yàn)7個(gè)，探究類(lèi)必做實(shí)驗(yàn)6個(gè)，如表1所示.

表1 2022年版《課標(biāo)》繼承2011年版《課標(biāo)》的13個(gè)必做實(shí)驗(yàn)

1.2 文字表述變化的實(shí)驗(yàn)

部分2022年版《課標(biāo)》的必做實(shí)驗(yàn)與2011年版《課標(biāo)》的必做實(shí)驗(yàn)大致相似，但在實(shí)驗(yàn)名稱(chēng)的文字表述方面存在變化，這樣的實(shí)驗(yàn)共有4個(gè)，如表2所示.

表2 文字表述發(fā)生變化的2022年版《課標(biāo)》必做實(shí)驗(yàn)

2022年版《課標(biāo)》中，“用托盤(pán)天平測(cè)量物體的質(zhì)量”實(shí)驗(yàn)與2011年版《課標(biāo)》相比，主要變化體現(xiàn)在實(shí)驗(yàn)器材上：實(shí)驗(yàn)器材從“天平”具體至“托盤(pán)天平”.托盤(pán)天平是實(shí)驗(yàn)室常見(jiàn)的質(zhì)量測(cè)量工具，是天平的一種，2022年版《課標(biāo)》強(qiáng)調(diào)了在測(cè)量物體質(zhì)量的實(shí)驗(yàn)中需要使用托盤(pán)天平，旨在讓學(xué)生知道托盤(pán)天平的結(jié)構(gòu)和原理，掌握托盤(pán)天平的使用方法和使用注意事項(xiàng)，了解基本的實(shí)驗(yàn)儀器讀數(shù)規(guī)則.同時(shí)，天平也蘊(yùn)涵著“公平、公正”的育人價(jià)值.

“探究水在沸騰前后溫度變化的特點(diǎn)”實(shí)驗(yàn)與2011年版《課標(biāo)》相比，主要變化體現(xiàn)在實(shí)驗(yàn)過(guò)程上：2022年版《課標(biāo)》指出，該實(shí)驗(yàn)不僅要探究沸騰狀態(tài)下水的溫度變化，還要關(guān)注沸騰前水的溫度變化.變化后的實(shí)驗(yàn)讓學(xué)生觀察沸騰前后現(xiàn)象的差異，比較沸騰前后溫度變化的區(qū)別，從而促進(jìn)學(xué)生對(duì)沸騰的現(xiàn)象、條件和沸騰前后的溫度變化特點(diǎn)有更深入的認(rèn)知和理解.

“探究光的反射定律”實(shí)驗(yàn)與2011年版《課標(biāo)》相比，主要變化體現(xiàn)在實(shí)驗(yàn)結(jié)論上：將“反射規(guī)律”替換為了“反射定律”.物理定律是利用歸納的方法得到的在某個(gè)適用范圍內(nèi)對(duì)某些物理現(xiàn)象的論斷.2022年版《課標(biāo)》的實(shí)驗(yàn)名稱(chēng)對(duì)該實(shí)驗(yàn)預(yù)期得到的結(jié)論進(jìn)行了更為精準(zhǔn)的描述，同時(shí)，2022年版《課標(biāo)》的變化也提示了形成“反射定律”的思維方法應(yīng)該得到關(guān)注.

“探究平面鏡成像的特點(diǎn)”實(shí)驗(yàn)與2011年版《課標(biāo)》相比，主要變化同樣體現(xiàn)在實(shí)驗(yàn)結(jié)論上：將成像時(shí)“物與像的關(guān)系”替換為了“成像的特點(diǎn)”.義務(wù)教育階段物理課程對(duì)學(xué)生的要求以定性認(rèn)識(shí)為主，“物與像的關(guān)系”與“成像的特點(diǎn)”相比，需要多次改變物的屬性，半定量地開(kāi)展探究，對(duì)學(xué)生的要求更高.這種文字表述的改動(dòng)降低了實(shí)驗(yàn)難度，使之更符合義務(wù)教育階段學(xué)生發(fā)展的需要.

1.3 新增或經(jīng)過(guò)改造的實(shí)驗(yàn)

部分2022年版《課標(biāo)》的必做實(shí)驗(yàn)是從2011年版《課標(biāo)》中的必做實(shí)驗(yàn)改造而來(lái)的，這樣的實(shí)驗(yàn)共有3個(gè)，另外，2022年版《課標(biāo)》還新增了1個(gè)必做實(shí)驗(yàn)，如表3所示.

表3 2022年版《課標(biāo)》新增和經(jīng)過(guò)改造的必做實(shí)驗(yàn)

2022年版《課標(biāo)》必做實(shí)驗(yàn)將“測(cè)量小燈泡的電功率”實(shí)驗(yàn)改造為“用電流表和電壓表測(cè)量電阻”實(shí)驗(yàn).這兩個(gè)實(shí)驗(yàn)在測(cè)量方法和實(shí)驗(yàn)步驟上具有相似之處，均是利用電流表和電壓表直接測(cè)量電流和電壓，再間接測(cè)量電阻或電功率，兩個(gè)實(shí)驗(yàn)促進(jìn)學(xué)生發(fā)展的側(cè)重點(diǎn)也是相似的.但是，利用伏安法測(cè)量電阻在高中階段也有多處應(yīng)用，因此，在義務(wù)教育階段設(shè)置“用電流表和電壓表測(cè)量電阻”為必做實(shí)驗(yàn)更有利于學(xué)段銜接.

2022年版《課標(biāo)》必做實(shí)驗(yàn)將“測(cè)量水平運(yùn)動(dòng)物體所受的滑動(dòng)摩擦力”改造為“探究滑動(dòng)摩擦力大小與哪些因素有關(guān)”.實(shí)際上，“探究滑動(dòng)摩擦力大小與哪些因素有關(guān)”實(shí)驗(yàn)過(guò)程中，需要了解水平運(yùn)動(dòng)物體所受的滑動(dòng)摩擦力大小，實(shí)驗(yàn)的改造實(shí)質(zhì)上是在2011年版《課標(biāo)》實(shí)驗(yàn)的基礎(chǔ)上，豐富了實(shí)驗(yàn)內(nèi)容，提升了實(shí)驗(yàn)要求.另外，2022年版《課標(biāo)》課程內(nèi)容對(duì)“滑動(dòng)摩擦力”的要求也進(jìn)行了與實(shí)驗(yàn)的改動(dòng)有所對(duì)應(yīng)的改動(dòng)——在原來(lái)“了解摩擦力”的基礎(chǔ)上，增加了“探究并了解滑動(dòng)摩擦力的大小與哪些因素有關(guān)”.與之類(lèi)似的還有將“連接簡(jiǎn)單的串聯(lián)電路和并聯(lián)電路”實(shí)驗(yàn)改造為“探究串聯(lián)電路和并聯(lián)電路中電流、電壓的特點(diǎn)”實(shí)驗(yàn)，“探究串聯(lián)電路和并聯(lián)電路中電流、電壓的特點(diǎn)”實(shí)驗(yàn)包含了“連接簡(jiǎn)單的串聯(lián)電路和并聯(lián)電路”實(shí)驗(yàn)，另外，2022年版《課標(biāo)》課程內(nèi)容同樣有改動(dòng)與實(shí)驗(yàn)的改動(dòng)對(duì)應(yīng)——從原來(lái)的“了解串、并聯(lián)電路電流和電壓的特點(diǎn)”變更為“探究并了解串聯(lián)電路和并聯(lián)電路中電流、電壓的特點(diǎn)”，更加體現(xiàn)了物理的本質(zhì).

2022年版《課標(biāo)》新增的必做實(shí)驗(yàn)是“探究液體壓強(qiáng)與哪些因素有關(guān)”.義務(wù)教育階段的物理教學(xué)應(yīng)當(dāng)側(cè)重讓學(xué)生體驗(yàn)、感受物理現(xiàn)象并從中進(jìn)行學(xué)習(xí)，尤其是對(duì)于液體壓強(qiáng)這類(lèi)與多因素有關(guān)、且比較抽象的物理量，在探究中主動(dòng)學(xué)習(xí)的學(xué)習(xí)方式更符合學(xué)生的認(rèn)知規(guī)律.另外，2022年版《課標(biāo)》和2011年版《課標(biāo)》均在課程內(nèi)容中要求學(xué)生“探究并了解液體壓強(qiáng)與哪些因素有關(guān)”，在學(xué)生必做實(shí)驗(yàn)中新增“探究液體壓強(qiáng)與哪些因素有關(guān)”有助于學(xué)生對(duì)液體壓強(qiáng)的認(rèn)識(shí).

另外，新增加或經(jīng)過(guò)改造的4個(gè)必做實(shí)驗(yàn)，除了“用電流表和電壓表測(cè)量電阻”外，都是探究類(lèi)學(xué)生必做實(shí)驗(yàn)，這與2022年版《課標(biāo)》課程理念中的“注重科學(xué)探究，倡導(dǎo)教學(xué)方式多樣化”相互呼應(yīng).2022年版《課標(biāo)》不僅倡導(dǎo)了更豐富的實(shí)踐活動(dòng)、更多樣的教學(xué)方式，還在課程內(nèi)容中做了具體的安排，力求課程理念的落實(shí).

2 “實(shí)驗(yàn)探究”主題下學(xué)業(yè)要求分析

2022年版《課標(biāo)》圍繞著對(duì)學(xué)生核心素養(yǎng)的培養(yǎng)，設(shè)置了核心素養(yǎng)—學(xué)業(yè)質(zhì)量—學(xué)業(yè)要求的三級(jí)結(jié)構(gòu)，從高度凝練的核心素養(yǎng)，到完成課程階段性學(xué)習(xí)后的學(xué)業(yè)成就表現(xiàn)，再到某一主題學(xué)習(xí)后的學(xué)業(yè)成就，逐步回答了“教到什么程度”的問(wèn)題.

核心素養(yǎng)是課程育人價(jià)值的集中體現(xiàn)，是學(xué)生通過(guò)課程學(xué)習(xí)逐步形成的適應(yīng)個(gè)人終身發(fā)展和社會(huì)發(fā)展需要的正確價(jià)值觀、必備品格和關(guān)鍵能力.2022年版《課標(biāo)》提出了發(fā)展學(xué)生核心素養(yǎng)的課程目標(biāo)，物理核心素養(yǎng)包括物理觀念、科學(xué)思維、科學(xué)探究、科學(xué)態(tài)度與責(zé)任4個(gè)方面.學(xué)業(yè)質(zhì)量是以核心素養(yǎng)為主要維度，結(jié)合課程內(nèi)容，對(duì)學(xué)生學(xué)業(yè)成就具體表現(xiàn)特征的整體描述.課程內(nèi)容下的學(xué)業(yè)要求反映學(xué)生完成一級(jí)主題的學(xué)習(xí)后，在物理觀念、科學(xué)思維、科學(xué)探究、科學(xué)態(tài)度與責(zé)任方面應(yīng)達(dá)成的學(xué)業(yè)成就.無(wú)論是課程目標(biāo)、學(xué)業(yè)質(zhì)量還是學(xué)業(yè)要求，都是由核心素養(yǎng)統(tǒng)領(lǐng)的.

為了更好地體現(xiàn)學(xué)生經(jīng)過(guò)義務(wù)教育階段物理課程的學(xué)習(xí)后，應(yīng)該在實(shí)驗(yàn)探究方面具備的核心素養(yǎng)表現(xiàn)，下面將2022年版《課標(biāo)》“實(shí)驗(yàn)探究”主題下的學(xué)業(yè)要求與物理課程培養(yǎng)的核心素養(yǎng)對(duì)應(yīng)起來(lái)，并給出表現(xiàn)案例，如表4所示.

表4 “實(shí)驗(yàn)探究”主題下學(xué)業(yè)要求與核心素養(yǎng)的對(duì)應(yīng)關(guān)系

續(xù)表

不同類(lèi)別實(shí)驗(yàn)培養(yǎng)學(xué)生素養(yǎng)的側(cè)重點(diǎn)不盡相同：測(cè)量類(lèi)實(shí)驗(yàn)教學(xué)引導(dǎo)學(xué)生了解測(cè)量原理，學(xué)會(huì)使用基本儀器，學(xué)習(xí)實(shí)驗(yàn)操作技能；探究類(lèi)實(shí)驗(yàn)教學(xué)以學(xué)生為主體，注重探究過(guò)程，激發(fā)學(xué)生興趣，培養(yǎng)學(xué)生問(wèn)題解決能力和創(chuàng)新精神.兩類(lèi)實(shí)驗(yàn)需共同協(xié)作，實(shí)現(xiàn)全面發(fā)展學(xué)生能力的目的.

學(xué)業(yè)要求總目標(biāo)的達(dá)成依賴(lài)于每個(gè)實(shí)驗(yàn)育人價(jià)值的組合.各個(gè)實(shí)驗(yàn)的具體學(xué)業(yè)要求需要參照總體學(xué)業(yè)要求，從知識(shí)本身的發(fā)展路徑、實(shí)驗(yàn)中蘊(yùn)含的思維方法、實(shí)驗(yàn)的探究路徑等方面進(jìn)行分析，為教師設(shè)計(jì)教學(xué)活動(dòng)提供指引.教師應(yīng)當(dāng)基于各個(gè)實(shí)驗(yàn)的學(xué)業(yè)要求設(shè)計(jì)課程目標(biāo)，有目的、有計(jì)劃地利用學(xué)生必做實(shí)驗(yàn)促進(jìn)學(xué)生的發(fā)展.以下將分別用一個(gè)測(cè)量類(lèi)必做實(shí)驗(yàn)和一個(gè)探究類(lèi)必做實(shí)驗(yàn)作為案例，展示分析具體實(shí)驗(yàn)的學(xué)業(yè)要求的范式.

在測(cè)量類(lèi)學(xué)生必做實(shí)驗(yàn)中，以“用電流表和電壓表測(cè)量電阻”實(shí)驗(yàn)為例，分析該實(shí)驗(yàn)的學(xué)業(yè)要求，如表5所示.

表5 “用電流表和電壓表測(cè)量電阻”學(xué)業(yè)要求

續(xù)表

在探究類(lèi)學(xué)生必做實(shí)驗(yàn)中，以“探究滑動(dòng)摩擦力大小與哪些因素有關(guān)”實(shí)驗(yàn)為例，分析該實(shí)驗(yàn)的學(xué)業(yè)要求，如表6所示.

表6 “探究滑動(dòng)摩擦力大小與哪些因素有關(guān)”學(xué)業(yè)要求

在分析具體實(shí)驗(yàn)的學(xué)業(yè)要求時(shí)，要在充分理解和把握物理課程培養(yǎng)的核心素養(yǎng)4個(gè)方面的基礎(chǔ)上，對(duì)必做實(shí)驗(yàn)的實(shí)驗(yàn)原理、實(shí)驗(yàn)?zāi)康?、?shí)驗(yàn)方法、實(shí)驗(yàn)方案、數(shù)據(jù)處理方案、實(shí)驗(yàn)結(jié)論等內(nèi)容進(jìn)行深入分析和挖掘，探討實(shí)驗(yàn)各環(huán)節(jié)的育人價(jià)值，最后，以此為依據(jù)再結(jié)合課標(biāo)的學(xué)業(yè)要求設(shè)立學(xué)生經(jīng)歷該實(shí)驗(yàn)教學(xué)后應(yīng)當(dāng)達(dá)成的學(xué)業(yè)要求.

3 “實(shí)驗(yàn)探究”主題下教學(xué)提示分析

在課標(biāo)中，課程實(shí)施部分包含了教學(xué)建議，教學(xué)建議讓課標(biāo)使用者明確教學(xué)的核心理念、基本原則與關(guān)鍵策略，為教師教學(xué)提出要求，提供指導(dǎo)，尤其突出課程獨(dú)特的教學(xué)要求以及課標(biāo)想要推行的先進(jìn)的教學(xué)理念，引導(dǎo)教師依據(jù)課程標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行教學(xué).[6]

2022年版《課標(biāo)》各一級(jí)主題下的教學(xué)提示是對(duì)教學(xué)建議的具體細(xì)化，分別提出了對(duì)應(yīng)主題的具體的教學(xué)活動(dòng)建議，體現(xiàn)了2022年版《課標(biāo)》的指導(dǎo)性.實(shí)驗(yàn)探究主題下的教學(xué)提示分教學(xué)策略建議和實(shí)驗(yàn)器材建議兩類(lèi)，從不同的角度出發(fā)給出了可參考的實(shí)驗(yàn)教學(xué)活動(dòng)案例.

下面將根據(jù)教學(xué)建議分析“實(shí)驗(yàn)探究”主題下的教學(xué)提示，探討教學(xué)建議蘊(yùn)含的核心理念、基本原則與關(guān)鍵策略在“實(shí)驗(yàn)探究”主題中的體現(xiàn).

3.1 圍繞學(xué)生核心素養(yǎng)的發(fā)展設(shè)計(jì)教學(xué)目標(biāo)

課程應(yīng)著力培養(yǎng)的學(xué)生核心素養(yǎng)是對(duì)黨的教育方針的具體化和細(xì)化.[7]落實(shí)學(xué)生核心素養(yǎng)培養(yǎng)的理念蘊(yùn)含在了2022年版《課標(biāo)》的各方各面.其中，2022年版《課標(biāo)》在教學(xué)建議部分強(qiáng)調(diào)了要圍繞學(xué)生核心素養(yǎng)的發(fā)展設(shè)計(jì)教學(xué)目標(biāo)，并且指出：在“實(shí)驗(yàn)探究”的教學(xué)目標(biāo)設(shè)計(jì)中，教師應(yīng)當(dāng)重視對(duì)學(xué)生科學(xué)探究能力的培養(yǎng)，同時(shí)關(guān)注實(shí)驗(yàn)對(duì)學(xué)生物理觀念、科學(xué)思維、科學(xué)態(tài)度與責(zé)任的培養(yǎng).

“實(shí)驗(yàn)探究”主題下的教學(xué)提示反映了教學(xué)建議的這一理念，其從科學(xué)探究的4個(gè)要素——問(wèn)題、證據(jù)、解釋、交流的角度出發(fā)，結(jié)合具體的活動(dòng)案例給出了教學(xué)策略建議，指導(dǎo)教師如何利用物理實(shí)驗(yàn)培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)探究素養(yǎng)，貫徹落實(shí)實(shí)驗(yàn)探究課程的育人價(jià)值.

3.2 利用實(shí)驗(yàn)實(shí)現(xiàn)教學(xué)方式的多樣化

2022年版《課標(biāo)》的教學(xué)建議提出要靈活運(yùn)用多種教學(xué)方式，發(fā)揮不同教學(xué)方式的育人功能，促進(jìn)教學(xué)目標(biāo)的有效達(dá)成.實(shí)現(xiàn)教學(xué)方式多樣化的重要途徑之一是對(duì)實(shí)驗(yàn)探究教學(xué)進(jìn)行精心地規(guī)劃.下文將闡述如何在實(shí)驗(yàn)教學(xué)中實(shí)現(xiàn)教學(xué)方式的多樣化.

3.2.1 注重“做中學(xué)”

“做中學(xué)”思想主張讓學(xué)生從經(jīng)驗(yàn)中學(xué)習(xí)，通過(guò)解決問(wèn)題來(lái)學(xué)習(xí)，倡導(dǎo)讓學(xué)習(xí)者在面臨實(shí)際的疑難情境時(shí)，通過(guò)反省性思維來(lái)分析、思考問(wèn)題，提出可能的解決方案，運(yùn)用理智對(duì)各種假設(shè)進(jìn)行推敲，用行動(dòng)進(jìn)行實(shí)際檢驗(yàn).[8]“做中學(xué)”充分發(fā)揮了課程的實(shí)踐性，對(duì)學(xué)生的發(fā)展具有重大的意義.

在物理課程中，實(shí)驗(yàn)探究是“做中學(xué)”的重要形式之一.因此，上足上好實(shí)驗(yàn)課保證了“做中學(xué)”這一教學(xué)方式功能的發(fā)揮.

3.2.2 關(guān)注情境化教學(xué)和問(wèn)題教學(xué)

2022年版《課標(biāo)》認(rèn)為，情境化教學(xué)利用生動(dòng)具體的情境，引導(dǎo)學(xué)生從經(jīng)驗(yàn)中概括、提煉事物的共同屬性，抽象事物的本質(zhì)特征，以新奇的現(xiàn)象激發(fā)學(xué)生的興趣，通過(guò)認(rèn)知沖突引發(fā)學(xué)生深入思考，進(jìn)而引導(dǎo)學(xué)生從生活走向物理.問(wèn)題教學(xué)則為學(xué)生提供了一個(gè)交流、合作、探索、發(fā)展的平臺(tái)，促使學(xué)生在問(wèn)題解決中主動(dòng)運(yùn)用知識(shí)，讓學(xué)生在問(wèn)題情境中探索和發(fā)現(xiàn)知識(shí)，掌握技能，發(fā)展創(chuàng)新思維.因此，在包括實(shí)驗(yàn)探究教學(xué)的各類(lèi)教學(xué)過(guò)程，應(yīng)當(dāng)倡導(dǎo)情境化教學(xué)，突出問(wèn)題教學(xué).

2022年版《課標(biāo)》在“實(shí)驗(yàn)探究”主題的教學(xué)提示中提到：“要引導(dǎo)學(xué)生發(fā)現(xiàn)問(wèn)題、提出問(wèn)題，啟發(fā)學(xué)生作出猜想和假設(shè)，盡量利用身邊的情境引導(dǎo)學(xué)生去發(fā)現(xiàn)問(wèn)題、提出問(wèn)題.”由此可知，不僅情境化教學(xué)和問(wèn)題教學(xué)能夠豐富和完善實(shí)驗(yàn)探究課程，而且實(shí)驗(yàn)探究教學(xué)本身的特點(diǎn)就有助于情境化教學(xué)和問(wèn)題教學(xué)的展開(kāi)，二者互相促進(jìn)共同實(shí)現(xiàn)自身獨(dú)有的育人價(jià)值.

3.2.3 合理運(yùn)用信息技術(shù)

2022年版《課標(biāo)》在教學(xué)建議部分提出要合理運(yùn)用信息技術(shù).信息技術(shù)在教與學(xué)中的應(yīng)用不僅能夠創(chuàng)新教學(xué)方式，提升教學(xué)效率，還能幫助學(xué)生適應(yīng)數(shù)字時(shí)代的要求，提升學(xué)生運(yùn)用信息技術(shù)的能力.在實(shí)驗(yàn)探究教學(xué)中，信息技術(shù)的應(yīng)用可以在實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象的呈現(xiàn)，實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的統(tǒng)計(jì)、分析和處理，實(shí)驗(yàn)方案的改進(jìn)等方面優(yōu)化實(shí)驗(yàn)教學(xué)，擴(kuò)展了物理實(shí)驗(yàn)的教學(xué)功能.[9]

“實(shí)驗(yàn)探究”主題中內(nèi)容要求下的活動(dòng)建議舉例說(shuō)明了如何在實(shí)驗(yàn)探究中合理運(yùn)用信息技術(shù)——嘗試用力傳感器探究影響浮力大小的因素或杠桿的平衡條件.

3.3 確保實(shí)驗(yàn)教學(xué)質(zhì)量

筆者曾對(duì)高一年級(jí)學(xué)生的物理實(shí)驗(yàn)?zāi)芰M(jìn)行研究.高一年級(jí)學(xué)生從初中畢業(yè)之后，升入高中學(xué)習(xí)的時(shí)間不長(zhǎng)，他們的表現(xiàn)能部分反映初中畢業(yè)生的表現(xiàn).研究表明，學(xué)生的證據(jù)獲取能力發(fā)展不平衡，在實(shí)驗(yàn)活動(dòng)中，學(xué)生只能完成教師給定的實(shí)驗(yàn)步驟，不能進(jìn)行實(shí)驗(yàn)方案的設(shè)計(jì)；學(xué)生對(duì)實(shí)驗(yàn)的認(rèn)識(shí)具有碎片化的特點(diǎn)，表現(xiàn)出為記憶而實(shí)驗(yàn)而不是為探究而實(shí)驗(yàn)的現(xiàn)象；學(xué)生對(duì)待實(shí)驗(yàn)的態(tài)度以完成實(shí)驗(yàn)主干步驟為主，認(rèn)為完成了數(shù)據(jù)分析即是完成了實(shí)驗(yàn)，學(xué)生對(duì)教師給出的實(shí)驗(yàn)方案理解不深入，也沒(méi)有提高實(shí)驗(yàn)精度、優(yōu)化實(shí)驗(yàn)方案的意識(shí).以上現(xiàn)象均較為普遍、高發(fā)，顯示了目前的實(shí)驗(yàn)教學(xué)并沒(méi)有真正發(fā)揮出自身的育人功能.

2022年版《課標(biāo)》的課程建議指出要確保物理課程實(shí)踐活動(dòng)的教學(xué)質(zhì)量，其中就包括了要規(guī)范物理實(shí)驗(yàn)教學(xué).為確保實(shí)驗(yàn)教學(xué)質(zhì)量，落實(shí)實(shí)驗(yàn)的育人功能，以下從“實(shí)驗(yàn)探究”主題的教學(xué)提示中凝練出了幾條措施.

3.3.1 從生活走向?qū)嶒?yàn)

2022年版《課標(biāo)》“實(shí)驗(yàn)探究”主題下的教學(xué)提示包含了以下具體的教學(xué)活動(dòng)建議：在測(cè)量物體運(yùn)動(dòng)的速度時(shí)，可測(cè)量人步行的速度；在探究浮力大小與哪些因素有關(guān)時(shí)，可用相同大小的玻璃珠等進(jìn)行實(shí)驗(yàn)；在探究杠桿的平衡條件時(shí)，可在杠桿兩側(cè)懸吊學(xué)生常見(jiàn)的物體使杠桿平衡.這些教學(xué)活動(dòng)均利用了生活環(huán)境資源開(kāi)展實(shí)驗(yàn)教學(xué).

將生活化的情境引入實(shí)驗(yàn)教學(xué)或者利用生活環(huán)境資源開(kāi)展實(shí)驗(yàn)并組合或加工出“非常規(guī)”的現(xiàn)象，能夠讓學(xué)生體會(huì)到物理就在身邊，讓學(xué)生感受物理與科技、社會(huì)、自身之間的緊密聯(lián)系，符合“從生活走向物理，從物理走向社會(huì)”的物理課程理念.[4]

3.3.2 儀器的比較和選擇

合適的實(shí)驗(yàn)儀器能夠讓實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象更加明顯、實(shí)驗(yàn)操作更加簡(jiǎn)便、實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)更為精準(zhǔn)、實(shí)驗(yàn)結(jié)論更加可靠.2022年版《課標(biāo)》“實(shí)驗(yàn)探究”主題下的教學(xué)提示給出了有關(guān)實(shí)驗(yàn)儀器選擇的具體的教學(xué)活動(dòng)建議：在測(cè)量物體質(zhì)量時(shí)，可用托盤(pán)天平，而在測(cè)量物體密度時(shí)，可用電子天平測(cè)量質(zhì)量，以使實(shí)驗(yàn)更加便捷；在探究導(dǎo)體在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)產(chǎn)生感應(yīng)電流的條件時(shí)，可用磁性較強(qiáng)的磁體進(jìn)行實(shí)驗(yàn)；在探究凸透鏡成像規(guī)律的實(shí)驗(yàn)中，可用發(fā)光二極管等光源做成F形作為發(fā)光物屏，以判斷像的正倒和測(cè)量像的長(zhǎng)度.這些教學(xué)活動(dòng)建議提示了教師：在實(shí)驗(yàn)探究過(guò)程中，應(yīng)當(dāng)從所有可用的實(shí)驗(yàn)儀器中選擇最符合實(shí)驗(yàn)?zāi)康?、教學(xué)目的的實(shí)驗(yàn)儀器開(kāi)展實(shí)驗(yàn).

3.3.3 發(fā)揮學(xué)生的主體性

2022年版《課標(biāo)》“實(shí)驗(yàn)探究”主題下的教學(xué)提示強(qiáng)調(diào)了要讓學(xué)生親自參與實(shí)驗(yàn)的各個(gè)環(huán)節(jié).例如，有條件的學(xué)校應(yīng)盡可能多地給學(xué)生創(chuàng)造動(dòng)手實(shí)驗(yàn)的機(jī)會(huì)；給學(xué)生提供自主探究的時(shí)間和空間；鼓勵(lì)學(xué)生設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案、自制實(shí)驗(yàn)器材、改進(jìn)實(shí)驗(yàn)裝置及操作方法；鼓勵(lì)學(xué)生發(fā)表見(jiàn)解；引導(dǎo)學(xué)生思考實(shí)驗(yàn)方案的目的.

讓學(xué)生積極主動(dòng)地參與實(shí)驗(yàn)探究，在問(wèn)題、證據(jù)、解釋、交流的各個(gè)環(huán)節(jié)都能 充分發(fā)揮自身的主體性.這符合了建構(gòu)主義的學(xué)習(xí)觀——即學(xué)習(xí)者不是被動(dòng)的信息吸收者，學(xué)習(xí)者要主動(dòng)地對(duì)信息的意義進(jìn)行建構(gòu)；學(xué)習(xí)也不是簡(jiǎn)單的信息積累過(guò)程，它同時(shí)包含由新、舊經(jīng)驗(yàn)的沖突而引發(fā)的觀念轉(zhuǎn)變和結(jié)構(gòu)重組.[10]

3.3.4 加強(qiáng)實(shí)驗(yàn)課程資源的開(kāi)發(fā)與利用

2022年版《課標(biāo)》“實(shí)驗(yàn)探究”主題也對(duì)實(shí)驗(yàn)課程資源的開(kāi)發(fā)和利用提出了建議.2022年版《課標(biāo)》提到教師在實(shí)驗(yàn)教學(xué)中應(yīng)準(zhǔn)備好實(shí)驗(yàn)器材和場(chǎng)地，學(xué)校應(yīng)增加實(shí)驗(yàn)室的開(kāi)放時(shí)間，為有興趣的學(xué)生提供場(chǎng)地、器材、指導(dǎo)等方面的支持.

課標(biāo)在課程實(shí)施部分詳細(xì)闡述了實(shí)驗(yàn)室課程資源的開(kāi)發(fā)與利用，包括配備專(zhuān)門(mén)的實(shí)驗(yàn)室和基本儀器設(shè)備；提倡師生用身邊的物品開(kāi)發(fā)實(shí)驗(yàn)器材；有條件的學(xué)?？膳鋫鋽?shù)字化器材；有條件的地區(qū)和學(xué)?？山ㄔO(shè)綜合實(shí)驗(yàn)室.

4 結(jié)語(yǔ)

2022年版《課標(biāo)》強(qiáng)化了實(shí)驗(yàn)在義務(wù)教育階段物理課程中的基礎(chǔ)地位，凸顯了實(shí)驗(yàn)在育人方面的獨(dú)特功能，充分體現(xiàn)了物理學(xué)科的實(shí)踐性特點(diǎn).[11]本文從課程內(nèi)容、學(xué)業(yè)要求、教學(xué)提示3個(gè)方面梳理了2022年版《課標(biāo)》對(duì)實(shí)驗(yàn)教學(xué)的要求，探討了實(shí)驗(yàn)探究模塊的教學(xué)變革，幫助一線教師理解2022年版《課標(biāo)》的修訂理念.實(shí)際教學(xué)中，教師應(yīng)當(dāng)關(guān)注課程內(nèi)容的變化，思考實(shí)驗(yàn)在教學(xué)中的目的與意義；分析核心素養(yǎng)統(tǒng)領(lǐng)的學(xué)業(yè)要求，落實(shí)實(shí)驗(yàn)的育人價(jià)值；參考教學(xué)提示的建議，進(jìn)一步優(yōu)化教學(xué).