如何在實驗探究課上培養學生物理學科核心素養

呂翠云

摘 要：隨著我國新課改的不斷深入，在初中物理教學領域越來越強調核心素養。而物理作為一門手腦并用的科學，實驗探究課無疑成了培養核心素養的主陣地。在文章中筆者首先簡要說明了物理學科核心素養的內涵；其次，論述了物理實驗探究課開展的原則；最后，在此基礎上對現階段課程設計與開展提出了若干建議，以供參考。

關鍵詞：實驗探究課 初中物理 核心素養 教學方法

初中是物理教學的基礎階段，在這個時期不僅需要傳授專業的知識，而且要讓學生掌握學習的方法和技巧。不少教師在課堂上不遺余力，學生一聽就懂、一點就通，然而在應用過程中一做就錯。究其原因，主要是學生缺乏學科核心素養，對知識點的理解不夠深刻。可見，改善目前實驗探究課的教學效果，從而提升他們的核心素養就顯得十分迫切了。[1]

一、物理學科核心素養的內涵

1.扎實的基礎知識

物理知識是對物質結構以及運動規律的探索，其中不僅包括了力學與光學，同時也涉及到電磁與微觀分子學。筆者發現，由于知識系統的復雜給學生帶來了巨大的負擔，使他們在理解上出現了困難。而現階段的教學也大多以照本宣科的形式為主，學生在理解上主要依賴于死記硬背，忽略了對知識系統的構建。實際上，經過現代教育學和心理學的研究發現，腦部神經元在記憶知識的過程中容易受到理論系統的影響。而且更有研究者提出了“思維導圖”的教學方法，通過將知識點之間建立起聯系來鞏固和消化。在實驗探究課程中，就必須先讓學生了解到實驗的原理以及必要的知識基礎，才能使他們熟練的操作和理解。[2]

2.嚴謹的學科思維

由于物理知識大多為抽象的原理，因此在學習的過程中更注重理解和推導。而初中生剛開始接觸物理，在邏輯思維方面還比較薄弱，更令他們在學業上的負擔加重。筆者在教學中發現，物理學科的思維方式十分豐富，其中既有偏向理論推導的分析法和歸納法；也涵蓋了對實驗現象揭示的模型法與演繹法。這就要求初中生必須具備相應的思維能力，在制定實驗方案以及具體操作的環境能夠得心應手。比如分析法指的是，學生對物理實驗中的各個環節進行觀察，從而抽象出具有一般性規律的結論。因此，在實驗探究的過程中就應該樹立起對照試驗的意識，通過控制變量的辦法來分析出實驗中的因果關系。

3.出色的動手能力

物理是一門手腦并用的科學，許多物理原理的發現均是通過實驗總結出的。因此，初中生還必須有出色的動手能力。一方面對既有知識進行驗證；另一方面也通過實驗積極地開拓視野。因此，新課標中也明確提出物理學科應當增加實驗的課時，讓學生能夠自主的探索。尤其是近幾年中考命題越來越偏重開放性試題，其中不乏對實驗探究能力的考察，而且其分值也呈現逐年上升的趨勢。實際上實驗可以看做是科研探索的縮影，其中不僅包括對學生觀察能力的提高，而且還能夠促進中學生熟練的掌握學習方法，對他們成長和發展都有著重要的意義。

二、通過實驗課培養物理核心素養的策略

1.實現課堂導入

受到應試教育的影響，長期以來師生更注重理論知識的學習，忽略了實驗探究課的作用。這就導致在實驗探究課上，學生敷衍應付對其中蘊含的科學原理一知半解。這不僅未能達到預期的教學效果，還耽誤了寶貴的課堂時間。因此，在實驗探究課上需要學生做好充足的準備，才能更好的利用教學資源。比如在進行《多彩的光》（滬科版八年級上）這一章節的教學時，筆者為了激起學生的好奇心，就利用實驗來導入新知識。筆者利用三棱鏡將無色的太陽光分解成若干種，從而讓他們了解到，不同顏色光在傳播速度上也有著明顯的差別。這種實驗導入的方法將抽象的光學知識轉化成直觀的自然信息，更加便利了學生的理解和記憶。此時再進行理論知識的教學就能起到事半功倍的效果，而且還逐漸培養了學生對物理學科的興趣。

2.調動學生參與

盡管課改后教育部多次強調實驗探究課的重要性，但在教學實踐中仍收效甚微。筆者發現，部分學校在開展實驗探究課時大多以教師示范的形式為主，學生很少主動參與。這就導致學生走馬觀花，對實驗設計的思路以及最終的結論沒能形成理解。尤其是核心素養提倡學生自主學習、獨立思考，因此實驗探究課還必須提高他們實踐的能力。為了使學生能夠積極地參與其中，筆者在實驗探究課上采用了分組合作的模式。比如在學習《探究電路》（滬科版九年級上）這一章節時，筆者就將學生分成了若干小組來進行電阻實驗。學生根據自身的特長和喜好進行分工，一部分進行數據的記錄分析，另一部分則進行具體的操作。這樣一來使每一位學生都能學有所得，而且更激發了他們主動參與的熱情。[3]

3.引發思考討論

提出問題往往比解決問題更重要，實驗探究課同樣應該引發學生的思考討論。在以往“填鴨式”的教學中，學生逐漸形成了被動接收的學習習慣。盡管通過死記硬背的方式在短期內取得了不錯的效果，但不利于他們的成長發展。筆者建議，應該以實驗來激發學生的好奇心，并通過實驗來答疑解惑。比如在學習《電能的產生》這一章節時，教師更多著眼于對物理現象的解讀，卻忽視了學生的主觀感受。筆者則先以發電機的相關原理進行引導，并對學生提出了若干問題。各小組經過討論之后，對具體的實驗已經有了初步的計劃。部分學生利用化學知識將檸檬與金屬片進行組合制作成了簡易的水果電池，使用電壓表測量后被證實可行。同理，學生利用土豆、鋅片與銅也達到了同樣的效果，這遠超出了筆者的預期。通過實驗，學生們認識到電能的產生大多為其他形式能的轉化，對現實生活中的火力發電、水力發電等原理也逐一理解。

結語

綜上所述，物理作為一門抽象的自然科學，對學生提出了較高的要求。不僅需要他們具備扎實的基礎，而且還必須具備邏輯思維以及較強的動手能力。因此，在實驗探究課上，教師應該巧妙的利用實驗導入課堂知識，并通過分組的形式調動學生的主動參與。此外，還必須引發學生的思考，使他們保持對物理知識不懈探索的熱情。

參考文獻

[1]羅松平，田杰，王文波.優化物理實驗探究培養學科核心素養——以“力的合成”教學設計與實施過程為例[J].物理教師，2017，38（06）：33-35+39.

[2]江山.實驗探究：培養物理學科核心素養的有效途徑[J].中學物理教學參考，2015，44（23）：2-5.

[3]江山，張平昭.基于物理核心素養拓展物理實驗課程[J].物理教師，2016，37（11）：35-37.