基于高中物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)的學(xué)科核心素養(yǎng)培育探討

閉旭周

【摘要】實(shí)驗(yàn)是物理學(xué)科的基本特點(diǎn)，通過(guò)物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)，能有效培養(yǎng)學(xué)生的動(dòng)手操作能力和科學(xué)探索精神，能培養(yǎng)學(xué)生的觀察能力和嚴(yán)密的邏輯思維能力，對(duì)學(xué)生的學(xué)科核心素養(yǎng)的建設(shè)有重要的作用和意義。當(dāng)前的高中物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)中還存在種種問(wèn)題，在新課改三維教學(xué)目標(biāo)的指導(dǎo)下，對(duì)高中物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)進(jìn)行教學(xué)模式的創(chuàng)新，是適應(yīng)新時(shí)期教育改革要求的重要舉措，將對(duì)高中物理教學(xué)中學(xué)生的學(xué)科核心素養(yǎng)培育起到良好的促進(jìn)作用。本文將基于高中物理學(xué)科核心素養(yǎng)的培育對(duì)實(shí)驗(yàn)教學(xué)的各種模式創(chuàng)新進(jìn)行探討。

【關(guān)鍵詞】核心素養(yǎng)；三維目標(biāo)；物理實(shí)驗(yàn)；探究式教學(xué)；實(shí)驗(yàn)主導(dǎo)型教學(xué)

中國(guó)教育學(xué)會(huì)副會(huì)長(zhǎng)張緒培在關(guān)于核心素養(yǎng)的會(huì)議上談到這個(gè)問(wèn)題是這樣論述的，“有人問(wèn)，什么是素質(zhì)？當(dāng)你把在學(xué)校學(xué)的知識(shí)都忘掉的時(shí)候，剩下的就是素質(zhì)”。聯(lián)系高中物理學(xué)科，其核心素養(yǎng)包括：物理觀念和應(yīng)用、科學(xué)探究和交流、科學(xué)思維和創(chuàng)新、科學(xué)態(tài)度和責(zé)任。新課改的三維目標(biāo)是知識(shí)與技能、過(guò)程與方法、情感態(tài)度與價(jià)值觀。對(duì)照高中物理學(xué)科的核心素養(yǎng)可以看出，單從課堂教學(xué)以知識(shí)獲取為學(xué)習(xí)重點(diǎn)的教學(xué)模式，從培育核心素養(yǎng)和三維教育目標(biāo)的角度來(lái)看是遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠的。物理是以實(shí)驗(yàn)為基礎(chǔ)的學(xué)科，實(shí)驗(yàn)教學(xué)對(duì)學(xué)生學(xué)科核心素養(yǎng)的培育是重要的手段和途徑，可目前的實(shí)驗(yàn)教學(xué)存在著種種問(wèn)題，我們需要認(rèn)真加以研究和改進(jìn)。

一、高中物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)的現(xiàn)狀與問(wèn)題

高中物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)當(dāng)前存在著一些司空見(jiàn)慣的現(xiàn)象，而大家習(xí)以為常，不以為意。首先，在實(shí)驗(yàn)教學(xué)過(guò)程中老師的講解占用了大量的時(shí)間，占用了學(xué)生實(shí)際動(dòng)手的時(shí)間。表面上看，詳細(xì)講解有利于實(shí)驗(yàn)的順利完成，但過(guò)于詳細(xì)的講解，在占用了教學(xué)時(shí)間的同時(shí)，剝奪了學(xué)生的思考和探討過(guò)程，降低了學(xué)生的主體作用和參與意識(shí)，最終可能造成實(shí)驗(yàn)要達(dá)成的教學(xué)效果降低。表面上的效率提高并未帶來(lái)相應(yīng)教育成果，實(shí)際上這仍是傳統(tǒng)的灌輸式教學(xué)模式在實(shí)驗(yàn)教學(xué)中的一種表現(xiàn)；其次，實(shí)驗(yàn)成為程序化、標(biāo)準(zhǔn)化的操作過(guò)程。老師在實(shí)驗(yàn)方案的設(shè)計(jì)上只提供統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)，死板地規(guī)定了實(shí)驗(yàn)的實(shí)施步驟，學(xué)生完成實(shí)驗(yàn)只須按照既定的步驟進(jìn)行，而并不理解為什么要這樣做，只是形式上完成了教學(xué)大綱的要求，是以完成為目的的實(shí)驗(yàn)教學(xué)，有形式主義的傾向。再次，盡量減少實(shí)驗(yàn)教學(xué)的課程。在實(shí)驗(yàn)的選擇上只進(jìn)行大綱要求的必選試驗(yàn)，而舍棄其他建議的實(shí)驗(yàn)教學(xué)。

上述種種現(xiàn)象歸結(jié)起來(lái)，主要問(wèn)題仍然是應(yīng)試教育下的思想認(rèn)識(shí)問(wèn)題。同時(shí)，這些現(xiàn)象還表明有的老師對(duì)新課改目標(biāo)的認(rèn)識(shí)存在偏差。

二、對(duì)高中物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)核心素養(yǎng)培育現(xiàn)狀的反思及策略建議

解決問(wèn)題首先還是要從思想理念上統(tǒng)一認(rèn)識(shí)。新課改三維目標(biāo)之間并不是互相矛盾和對(duì)抗的關(guān)系，而是教學(xué)不同目標(biāo)之間的有機(jī)統(tǒng)一，各個(gè)維度之間應(yīng)當(dāng)是互相促進(jìn)的關(guān)系。高中物理的教學(xué)也是如此，對(duì)未知世界的好奇和積極的科學(xué)探索精神無(wú)疑能提高學(xué)生學(xué)習(xí)主動(dòng)性和學(xué)習(xí)興趣，通過(guò)實(shí)驗(yàn)不僅能檢驗(yàn)學(xué)生的知識(shí)掌握的程度，而且也會(huì)加深學(xué)生對(duì)知識(shí)的理解，從而提高學(xué)生的知識(shí)掌握的扎實(shí)程度。

為解決應(yīng)試教育下呆板、陳舊的灌輸式教學(xué)模式所帶來(lái)的種種問(wèn)題，在教學(xué)改革的號(hào)召下，各種教學(xué)創(chuàng)新紛紛出臺(tái)，在新課改三維目標(biāo)的指導(dǎo)下，我認(rèn)為高中物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)要在以下幾個(gè)方面加以創(chuàng)新或完善。

1.自主探究式教學(xué)

自主探究式實(shí)驗(yàn)教學(xué)模式首先是一種教學(xué)理念的改進(jìn)，它的著眼點(diǎn)是要解決學(xué)生在教學(xué)中的主體性地位，是以情感態(tài)度教學(xué)目標(biāo)入手進(jìn)而達(dá)到提高學(xué)生學(xué)習(xí)興趣和學(xué)習(xí)效率，最終達(dá)到提高教學(xué)質(zhì)量、完成三維教學(xué)目標(biāo)的一種教學(xué)模式。自主探究式教學(xué)的實(shí)施思路是以解決問(wèn)題為中心。

首先，在具體的實(shí)驗(yàn)教學(xué)中可以按照需要調(diào)整課堂教學(xué)和實(shí)驗(yàn)教學(xué)的順序。當(dāng)前的教學(xué)，一般是在課堂上完成基本知識(shí)的講授，再安排學(xué)生進(jìn)行相關(guān)內(nèi)容的實(shí)驗(yàn)，這樣的實(shí)驗(yàn)其實(shí)是一種驗(yàn)證式的實(shí)驗(yàn)，由于學(xué)生事先已知實(shí)驗(yàn)的結(jié)果，這就大大消減了學(xué)生的探討興趣。我們可以嘗試在課堂相關(guān)知識(shí)內(nèi)容講授之前安排相關(guān)的實(shí)驗(yàn)教學(xué)，讓學(xué)生在未知結(jié)果的狀態(tài)下進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，這必將極大地提高學(xué)生的參與興趣，這也符合科學(xué)研究的基本過(guò)程。在教學(xué)實(shí)驗(yàn)完成后，再把實(shí)驗(yàn)結(jié)果與課堂知識(shí)的講授相結(jié)合，把具體的實(shí)驗(yàn)上升為理論知識(shí)，這樣的教學(xué)過(guò)程調(diào)整必能大大加強(qiáng)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣、動(dòng)手能力和對(duì)知識(shí)掌握的深度，有利于學(xué)生物理學(xué)科核心素養(yǎng)的全面發(fā)展。

其次，我們?cè)趯?shí)驗(yàn)方案上可以安排多個(gè)方案以供學(xué)生按自己的興趣進(jìn)行選擇，學(xué)生有了選擇權(quán)，就自然地提高了自己的主體感受，從而提高參與感。在實(shí)驗(yàn)方案的設(shè)計(jì)注意留有空間，給予學(xué)生在實(shí)驗(yàn)過(guò)程中對(duì)理論知識(shí)應(yīng)用的機(jī)會(huì)。比如：任何實(shí)驗(yàn)都有一些參數(shù)條件上的要求，在安全可控的前提下，我們的實(shí)驗(yàn)方案上可在這些參數(shù)條件上留白，而讓學(xué)生自己依照掌握的知識(shí)來(lái)進(jìn)行，這就讓學(xué)生的實(shí)驗(yàn)過(guò)程成為問(wèn)題導(dǎo)向過(guò)程，而且這樣的教學(xué)還可以通過(guò)方案的留空調(diào)整，把握實(shí)驗(yàn)的內(nèi)容重點(diǎn)，進(jìn)而和知識(shí)教授結(jié)合起來(lái)，還能根據(jù)不同學(xué)生的不同情況進(jìn)行針對(duì)性設(shè)計(jì)，實(shí)行個(gè)性化教學(xué)。

再次，在實(shí)驗(yàn)方案設(shè)計(jì)上也可以讓學(xué)生參與進(jìn)來(lái)，老師可以根據(jù)教學(xué)目的提出實(shí)驗(yàn)方案的框架，而讓學(xué)生分組對(duì)框架下的各個(gè)部分把學(xué)生分組安排的任務(wù)予以完善，最終，老師再把方案各個(gè)部分綜合起來(lái)組織大家討論，引導(dǎo)學(xué)生把實(shí)驗(yàn)方案按照預(yù)想目標(biāo)定案。這樣不僅把實(shí)驗(yàn)教學(xué)擴(kuò)大到課外，而且也擴(kuò)大了學(xué)生的整體參與感和主體作用，同時(shí)還能實(shí)行協(xié)作式學(xué)習(xí)，培養(yǎng)學(xué)生的團(tuán)隊(duì)精神和合作氛圍，達(dá)成情感態(tài)度和動(dòng)手能力、探討精神的多重教學(xué)目標(biāo)。

最后，自主探究式學(xué)習(xí)還要注意到老師的主導(dǎo)作用。雖然通過(guò)自主探究式教學(xué)目標(biāo)是要發(fā)揮學(xué)生在教學(xué)中的主體性作用，但絕不意味著老師作用的淡化，而是更要發(fā)揮老師的主導(dǎo)性作用。沒(méi)有老師的主導(dǎo)，這種模式很可能發(fā)展到學(xué)生在教學(xué)過(guò)程中漫無(wú)邊際或者大量的無(wú)效工作，進(jìn)而是時(shí)間的浪費(fèi)和效率的喪失。這里的關(guān)鍵在于老師介入掌握的度，既不能失控，又要給予學(xué)生充分的信任，給學(xué)生以一種老師的場(chǎng)外感，度的把控正是這一教學(xué)模式對(duì)老師的能力和素質(zhì)提出的更高要求，更需要老師具有大量的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)總結(jié)。不是所有的場(chǎng)合都適于開(kāi)展自主探討，開(kāi)展的時(shí)機(jī)和介入程度正是我們對(duì)這一模式研究的重點(diǎn)，在此，只能提出原則性的觀點(diǎn)，以供大家參考。

2.實(shí)驗(yàn)主導(dǎo)型教學(xué)模式

實(shí)驗(yàn)主導(dǎo)型教學(xué)模式在前面自主探究型模式中已有部分涉及，在此再做深入闡述。物理學(xué)科的基本特點(diǎn)就是實(shí)驗(yàn)，從物理學(xué)科的發(fā)展過(guò)程和人的認(rèn)識(shí)規(guī)律來(lái)看，一種物理理論和知識(shí)總是在人類的實(shí)踐過(guò)程中的具體現(xiàn)象總結(jié)后才出現(xiàn)了理論和知識(shí)。從科學(xué)理念來(lái)看，實(shí)驗(yàn)是科學(xué)發(fā)現(xiàn)的前提，先實(shí)驗(yàn)，再獲得知識(shí)，符合一般的認(rèn)知規(guī)律。基于此，在物理教學(xué)中應(yīng)當(dāng)進(jìn)行實(shí)驗(yàn)主導(dǎo)型的教學(xué)模式創(chuàng)新。實(shí)驗(yàn)主導(dǎo)型不同于問(wèn)題導(dǎo)向的教學(xué)模式，它不是指在具體的某個(gè)章節(jié)或知識(shí)點(diǎn)上以問(wèn)題導(dǎo)向來(lái)開(kāi)展教學(xué)，而是指在整個(gè)物理學(xué)科的教學(xué)體系上確立實(shí)驗(yàn)教學(xué)為主導(dǎo)地位的教學(xué)模式。在這種模式下，應(yīng)當(dāng)是在大多數(shù)的教學(xué)中先以實(shí)驗(yàn)開(kāi)始，實(shí)驗(yàn)結(jié)束后再給出理論知識(shí)的傳授。這種模式將從根本上改變知識(shí)教學(xué)為主的弊端，而自然地形成以培育物理學(xué)科核心素養(yǎng)為目標(biāo)的教學(xué)形態(tài)。

實(shí)驗(yàn)主導(dǎo)型教學(xué)模式的提出在當(dāng)前有可靠的基礎(chǔ)條件。物理學(xué)科的知識(shí)存在大量的生活化內(nèi)容，對(duì)這些內(nèi)容進(jìn)行實(shí)驗(yàn)教學(xué)是比較容易的，而其他的一些非生活化內(nèi)容則由于實(shí)際的條件在以前是不可能實(shí)現(xiàn)的，因此，實(shí)驗(yàn)主導(dǎo)型教學(xué)在以前是不可考慮的模式。但當(dāng)代的經(jīng)濟(jì)發(fā)展已經(jīng)能給當(dāng)代教育提供堅(jiān)實(shí)的物質(zhì)保證和硬件資源，尤其是信息化時(shí)代的發(fā)展給教育提供了現(xiàn)實(shí)的可行性。這種可能性體現(xiàn)在以下幾個(gè)環(huán)節(jié)：

1.發(fā)達(dá)的多媒體技術(shù)可以為非生活化的實(shí)驗(yàn)提供演示。

物理學(xué)科實(shí)驗(yàn)的非生活化內(nèi)容可以通過(guò)視頻而實(shí)現(xiàn)演示實(shí)驗(yàn)，甚至還可以通過(guò)虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)實(shí)現(xiàn)虛擬實(shí)驗(yàn)，或者在現(xiàn)代計(jì)算機(jī)技術(shù)的支持下開(kāi)展計(jì)算機(jī)模擬。

2.發(fā)達(dá)的互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)可以提供豐富的課程資源。

3.現(xiàn)代通訊和交通的發(fā)展給社會(huì)提供了更大范圍的資源共享和交流溝通的條件。

很多非生活化實(shí)驗(yàn)在單個(gè)學(xué)校的范圍內(nèi)是沒(méi)有條件實(shí)施的，但在更大的社會(huì)領(lǐng)域內(nèi)則可以實(shí)施，這種更大范圍的共享和應(yīng)用從物質(zhì)條件的角度看是有基礎(chǔ)的，根本上是制度上的創(chuàng)新和更多社會(huì)單位和體系上的協(xié)調(diào)規(guī)范。

總之，實(shí)驗(yàn)教學(xué)在高中物理學(xué)科核心素養(yǎng)的培育中有重要作用，我認(rèn)為采用自主探究式教學(xué)模式當(dāng)能有效發(fā)揮學(xué)生的主體性作用和整個(gè)三維目標(biāo)的達(dá)成，進(jìn)而我認(rèn)為實(shí)驗(yàn)教學(xué)應(yīng)當(dāng)發(fā)揮更為基本和決定性的作用，而實(shí)驗(yàn)主導(dǎo)性模式是我提出的創(chuàng)新性思考結(jié)果。

三、結(jié)語(yǔ)

實(shí)驗(yàn)主導(dǎo)型模式在當(dāng)前來(lái)看可能是一種比較超前的想法，目前還缺乏實(shí)踐上的支持，但作為一種理念，可以在一定的范圍內(nèi)進(jìn)行嘗試，起碼在部分地區(qū)或部分課程內(nèi)容或教學(xué)階段中存在著實(shí)現(xiàn)的基本條件。但它在教學(xué)理念的創(chuàng)新和效果上的成就是值得期待的，也符合新教改三維目標(biāo)和物理學(xué)科核心素養(yǎng)的培育，方向上是應(yīng)當(dāng)肯定的。

【參考文獻(xiàn)】

[1] 袁晶.新課標(biāo)下高中物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)初探[J] .讀寫算，2012（2）：34-35.