完善物理實驗教學(xué) 培養(yǎng)學(xué)生核心素養(yǎng)

陳敏

摘 要：實驗教學(xué)是物理課程的重要內(nèi)容之一，但是傳統(tǒng)的物理實驗課堂過于強調(diào)教師演示過程，忽視了學(xué)生的主體作用，實驗教學(xué)流于形式，根本無法滿足中學(xué)素質(zhì)教育的需要。結(jié)合物理實驗教學(xué)遇到的實際問題，教師要立足新課程改革目標(biāo)，積極踐行實驗教學(xué)改革措施，加強對學(xué)生學(xué)習(xí)態(tài)度、學(xué)習(xí)能力、探究精神等綜合素質(zhì)的培養(yǎng)，潛移默化中強化學(xué)生的物理核心素養(yǎng)。該文基于物理核心素養(yǎng)的內(nèi)涵與重要性，提出物理實驗教學(xué)中培養(yǎng)學(xué)生核心素養(yǎng)的有效方法與對策，希望對改進與優(yōu)化物理實驗教學(xué)有所幫助。

關(guān)鍵詞：物理實驗 核心素養(yǎng) 內(nèi)涵 重要性 路徑

在新一輪的課程改革中，“核心素養(yǎng)”被提出并引起社會各界的廣泛重視。作為中學(xué)物理教師，也要加強培養(yǎng)學(xué)生物理學(xué)科的核心素養(yǎng)，以此作為教學(xué)改革的方向。概括來看，中學(xué)物理核心素養(yǎng)主要強調(diào)：積極的物理觀念、活躍的科學(xué)思維、深入的實驗探究以及認(rèn)真負(fù)責(zé)的科學(xué)態(tài)度。因此，圍繞物理學(xué)科的特征與核心素養(yǎng)的內(nèi)容，教師要創(chuàng)新課堂教學(xué)方法，借助實驗教學(xué)手段激活中學(xué)生的創(chuàng)新意識與創(chuàng)新能力，提高物理課程教學(xué)的趣味性與有效性。

1 物理核心素養(yǎng)的內(nèi)涵與重要性

在中學(xué)物理教學(xué)中培養(yǎng)學(xué)生的核心素養(yǎng)，應(yīng)充分了解物理核心素養(yǎng)的內(nèi)涵和重要性，便于教師有的放矢地落實教學(xué)改革措施。結(jié)合物理學(xué)科的特點與教學(xué)要求，核心素養(yǎng)的內(nèi)涵包括四大方面：第一，物理觀念。物理學(xué)科涉及的內(nèi)容非常廣泛，所以物理觀念應(yīng)包括基本的物質(zhì)觀念、能量觀念、運動觀念以及相互作用觀念等。在物理觀念的作用下，有助于學(xué)習(xí)者在腦海中加深對物理概念、物理規(guī)律和物理公式的理解與運用。第二，科學(xué)思維。以物理學(xué)科視角來觀察問題和思考問題，探究物理現(xiàn)象的本質(zhì)、規(guī)律及關(guān)系?？茖W(xué)思維主要包括構(gòu)建模型、質(zhì)疑推理、科學(xué)論證共3個方面，在科學(xué)思維的指引下運用分析、推理、論證等物理方法獲得結(jié)論。第三，實驗探究。實驗探究的過程包括提出問題、事實證據(jù)、解釋交流等環(huán)節(jié)，即提出具體的物理問題并列舉假設(shè)，收集相關(guān)信息、整理證據(jù)，獲得結(jié)論，同時還要進一步解釋與交流實驗探究的過程與最終成果。第四，科學(xué)態(tài)度。在把握“科學(xué)”“技術(shù)”“社會”與“環(huán)境”四大要素關(guān)系的基礎(chǔ)上，以認(rèn)真負(fù)責(zé)的科學(xué)態(tài)度對科學(xué)技術(shù)形成初步認(rèn)知。

通過分析物理學(xué)科的核心素養(yǎng)內(nèi)涵不難發(fā)現(xiàn)，中學(xué)物理教學(xué)除了傳授基本理論知識以外，更要加強對學(xué)生知識運用能力的培養(yǎng)，注重引導(dǎo)學(xué)生“學(xué)以致用”，讓他們體會物理實驗的樂趣與重要性；圍繞核心素養(yǎng)實施實驗改革辦法，有利于激發(fā)學(xué)生的物理求知欲望，從被動學(xué)習(xí)變成主動學(xué)習(xí)，加深對物理知識的理解與應(yīng)用。另外，核心素養(yǎng)與物理能力二者相輔相成，一方面只有提高學(xué)生的物理核心素養(yǎng)，才能真正增強學(xué)生的物理思維與物理能力；另一方面，學(xué)生的核心素養(yǎng)離不開物理學(xué)科知識的支持。因此培養(yǎng)核心素養(yǎng)符合物理教學(xué)改革需要，也是落實物理教學(xué)目標(biāo)的必要手段。

2 完善物理實驗教學(xué)、培養(yǎng)學(xué)生核心素養(yǎng)的路徑

2.1 創(chuàng)新實驗教學(xué)方法，培養(yǎng)學(xué)生動手能力

在物理教學(xué)中重視實驗內(nèi)容，創(chuàng)新實驗教學(xué)方法，不僅有利于學(xué)生加深物理知識的理解與記憶，提高實驗操作技能，也可調(diào)動學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性，創(chuàng)設(shè)有趣的物理學(xué)習(xí)情境，激活學(xué)生的創(chuàng)新意識與思維能力。因此結(jié)合核心素養(yǎng)培養(yǎng)目標(biāo)，筆者在物理課堂創(chuàng)新多樣化的實驗教學(xué)方法：首先，演示實驗與分組實驗相結(jié)合。演示實驗是物理實驗教學(xué)的常用方法，教師要注重演示過程的規(guī)范性、趣味性和有效性，恰到好處地提出問題誘發(fā)學(xué)生思考，使學(xué)生集中注意力觀察實驗過程與實驗現(xiàn)象。除了演示實驗以外，還要以分組實驗的方法給學(xué)生提供動手操作的機會，讓學(xué)生通過自主設(shè)計實驗、操作實驗和觀察實驗結(jié)果，對物理概念及物理規(guī)律產(chǎn)生直觀認(rèn)識，加深印象。其次，引入趣味性與探究性實驗內(nèi)容。新課改要求中學(xué)物理教學(xué)要通過創(chuàng)新教學(xué)方法與學(xué)習(xí)方法的形式，著重培養(yǎng)學(xué)生的實踐運用能力，激活創(chuàng)新精神。在實驗教學(xué)中，教師要幫助學(xué)生樹立課堂主體地位，設(shè)計豐富有趣的實驗內(nèi)容，讓學(xué)生主動思考、深入探究，在思考問題與解決問題中把握學(xué)習(xí)物理的真諦。例如學(xué)完“自由落體運動”的知識以后，筆者給學(xué)生設(shè)計了一個富有探究性的實驗內(nèi)容，要求大家自己設(shè)計實驗步驟測量本地重力加速度水平。學(xué)生拿到實驗任務(wù)后，根據(jù)已學(xué)的物理知識點，整合實驗室的器械設(shè)備與原材料，設(shè)計各種簡單易行的實驗方案，通過不斷完善與調(diào)整實驗過程，獲得了可靠的測量結(jié)果。在學(xué)生自主設(shè)計實驗和操作過程中，養(yǎng)成了認(rèn)真負(fù)責(zé)的科學(xué)態(tài)度，遇到難題時主動與老師和同學(xué)溝通，提高了解決問題的能力。再有，以課外小實驗促進學(xué)生動腦動手。一直以來，物理實驗教學(xué)都在教室或者實驗室完成，在物理實驗改革中，教師可ü櫓甕廡∈笛櫚姆絞餃醚諳質(zhì)瞪鈧鋅故笛櫓譜鰲⑼瓿墑笛榭翁狻8菸錮斫萄У哪諶縈肽勘？考慮學(xué)生的能力水平、認(rèn)知水平、興趣愛好等，設(shè)計有意義的課外實驗內(nèi)容，讓學(xué)生在現(xiàn)實生活中觀察實驗現(xiàn)象、運用物理知識，體驗實驗的重要性。

2.2 理論結(jié)合實際，實驗內(nèi)容關(guān)聯(lián)現(xiàn)實生活

中學(xué)物理知識只有和現(xiàn)實生活相結(jié)合，才能體現(xiàn)其實用價值。所以物理實驗教學(xué)改革要多引入生活化的內(nèi)容，將實驗關(guān)聯(lián)現(xiàn)實生活，介紹物理新理論、新技術(shù)，以此增強中學(xué)生的創(chuàng)新意識與創(chuàng)新精神。首先，教師要有善于觀察生活的眼睛，從生產(chǎn)和生活中尋找物理要素，圍繞中學(xué)生的生活實際設(shè)計實驗內(nèi)容。如研究燈泡的燈絲材料，這在生活中每天使用，能激起學(xué)生的探究熱情。其次，物理教學(xué)要緊跟時代步伐，引入最新科技成果，吸引學(xué)生的興趣。改變過去枯燥、單一的教學(xué)模式，突破教材內(nèi)容的限制，多給學(xué)生介紹先進的科技成果，如新能源的利用，讓學(xué)生感受物理給生活帶來的變化。再有，展示物理新理論與新技術(shù)，通過翻閱專業(yè)書籍、瀏覽網(wǎng)絡(luò)資源等渠道，隨時把握物理教育與物理技術(shù)的新動向，借助多媒體演示實驗的方法，增強學(xué)生的技術(shù)創(chuàng)新意識，開闊視野。

2.3 強化思維意識，提高學(xué)生科學(xué)素養(yǎng)

在中學(xué)物理教學(xué)中，實驗既是學(xué)習(xí)物理的重要內(nèi)容，更是學(xué)習(xí)物理的重要方法。有效的實驗教學(xué)有益于激活學(xué)生思維意識，提高科學(xué)素養(yǎng)。教師在設(shè)計實驗課程時，應(yīng)把握以下3個原則：第一，實驗教學(xué)的內(nèi)容要富有趣味性，能啟發(fā)學(xué)生的思維。例如在學(xué)習(xí)“機械能守恒定律”時，筆者給學(xué)生設(shè)計“鐵球與人體相撞”的實驗，學(xué)生被這個實驗的內(nèi)容所吸引，迫切想要了解結(jié)果，探究積極性非常高；第二，實驗教學(xué)要凸顯學(xué)生的主體地位。例如在學(xué)習(xí)“牛頓第二定律”時，筆者將傳統(tǒng)的演示實驗改為探究性實驗，學(xué)生全程參與實驗操作，對知識的掌握更加牢固。第三，借助實驗教學(xué)的機會培養(yǎng)學(xué)生的形象思維及邏輯思維。提高學(xué)生思維水平、形成科學(xué)素養(yǎng)是素質(zhì)教育的客觀要求也是核心素養(yǎng)的重要內(nèi)容。當(dāng)學(xué)生具備了一定的思維能力，才能進一步理解和運用知識，思維是推動創(chuàng)新力的基礎(chǔ)保障。

總之，物理是中學(xué)教育的重要學(xué)科之一，對學(xué)生樹立科學(xué)觀、提高綜合認(rèn)知水平意義重大。在物理實驗教學(xué)中培養(yǎng)學(xué)生的核心素養(yǎng)，既有利于落實學(xué)科教育目標(biāo)，也有利于學(xué)生的長遠發(fā)展。教師應(yīng)重視物理實驗教學(xué)改革工作，從實驗內(nèi)容、實驗方法、實驗形式等多方面做出努力，奠定學(xué)生在實驗學(xué)習(xí)中的主體地位，圍繞學(xué)生能力增長為教學(xué)目的，通過高效率、高質(zhì)量的物理實驗教學(xué)，提高學(xué)生的核心素養(yǎng)，促進學(xué)生全面發(fā)展。

參考文獻

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