核心素養下體驗式物理實驗教學創設情境的策略

摘 要：物理實驗教學創設情境一直以來受到現代物理教師的高度關注，創設情境策略的研究也日益受到人們的關注。在物理實驗中通過創設合理的情境進行教學，有助于發揮學生的主觀能動性，激發學生的學習興趣，培養學生的學習能力。文章立足于核心素養下體驗式物理實驗教學的特點，闡述了體驗式物理實驗教學創設情境的策略。

關鍵詞：核心素養；物理教學；體驗式；教學情境；創設策略

鄧德堅，初中物理高級教師，廣東省中小學新一輪“百千萬人才培養工程”名教師培養對象，廣東省中小學名師工作室主持人，清遠市山村優秀教師，清遠市中小學教師工作室主持人。

物理核心素養導向的教學要求物理課程能夠為學生在今后工作和生活中面對未知問題時提供解決問題的思路和方法。物理實驗教學應該為學生創設真實、復雜的問題情境，鼓勵并引導學生剖析問題、簡化問題、建立物理模型，并運用適當的方法解釋問題。體驗式物理實驗教學情境的創設指在物理實驗教學環境中，教師綜合利用多種教學手段，通過外顯的教學活動形式，作用于學生而引起積極學習情感反應的教學過程。物理實驗教學創設情境一直以來受到現代物理教師的高度關注，創設情境策略的研究也日益受到人們的關注。結合教學實踐，現將體驗式物理實驗教學情境創設的常用策略闡述如下：

一、聯系實際，創設真實的實驗情境

物理實驗來源于生活和實踐，又能作用于實踐，也就是說，物理原理可以解釋日常生活中的很多現象。教師可以聯系實際為學生創設體驗式情境，如通過自制一個可以調節音量的喇叭，讓學生感受音量大小，明白是什么讓聲音音量變大變小，讓學生在不知不覺中走進教師所創設的情境之中，激發學生動手操作的欲望。現代社會的發展與物理科學息息相關，人們的日常生活也離不開物理學知識。作為社會的主體，學生肯定耳濡目染甚至親身經歷過很多生產、生活中的實例，所以在物理實驗教學中，教師適當地列舉社會生產、生活實際中的例子，不僅能讓學生覺得物理學并沒有想象中那么遙不可及、抽象，消除心理負擔，而且有利于學生聯系自己的經驗對所學的新知識進行意義建構，把抽象的知識具體化，從而獲得豐富的感性材料，加深印象。除此之外，還有可能讓學生覺得自己所學的知識大有所用，認識到學習的價值，從而激發學生的學習動機，點燃學生的學習熱情。

二、開展探究性實踐活動，創設實驗情境

物理科學以實驗為基礎，觀察、實驗是物理學的基本研究方法。物理核心素養導向的教學要求教師為學生自主探究感興趣的現實問題提供時間和空間，為學生創設需要解決的真實問題，讓學生運用所學的知識和方法，自主開展研究活動。只有在真實情境中自主探究，才能體現學生的探究能力和科學素養。在物理學的教學過程中，通過實驗，不僅能讓學生理解實驗原理，掌握實驗技能，還能培養學生實事求是的學習態度及合作意識。

技能性實驗重在教給學生基本的實驗技能，培養學生的觀察能力、動手能力以及對實驗結果的整理、分析能力；驗證性實驗重在培養學生理論聯系實際、應用所學知識解決實際問題的能力；探究性實驗重在培養學生的創新精神和實踐能力。《物理課程標準》指出，應倡導探究性實驗活動，力求促進學生學習方式的改變，引導學生積極主動地參與探究活動過程，逐步培養學生收集和處理信息、分析解決問題以及合作交流的能力。例如，學習了摩擦力知識后，設計一個實驗驗證“在相同的條件下，滾動摩擦遠小于滑動摩擦”這一結論的準確性。又如，讓學生自制潛望鏡、不倒翁、電動競賽車、潛水艇模型、望遠鏡、有透鏡的照相機等。

三、利用實物模型、多媒體等輔助工具，創設模擬情境

物理科學神秘深奧，所涉及的內容往往過于抽象、復雜，離學生的實際生活太遠而使他們難以理解。在教學過程中，教師可以借助實物模型、掛圖或多媒體等教學輔助工具，創設形象的模擬情境，使抽象的知識具體化。多媒體教學具有聲音、視頻、圖像、文字等多種形式，能夠給學生帶來相似的感官刺激。網上錄制的實驗視頻資料還有很多文字、圖表等信息的補充，能夠讓學生對實驗設備和內容有更加深刻的了解，從而大大提高實驗教學的效果，減少不必要的實驗設備的損耗。例如，筆者在磁場一節的教學中引用了“磁感線”的模型；在“探究電動機的轉動原理”一節的教學中運用了電動機的模型，在“微觀世界”一節的教學中運用了原子的核式結構模型。通過實物模型創設情境，使學生對磁場、電動機的概念、原子內部結構有了更深入的理解，這樣不僅有利于學生掌握物理的相關概念，而且能激發學生學習物理的興趣。

創設模擬情境可以使學生獲得豐富的感性材料，把抽象的知識具體化，加深對知識的印象并形成正確的概念。同時，借助直觀教具可以培養學生的觀察能力和思維能力，并在觀察和思維活動中逐步形成認真、科學、嚴謹的學習態度。

四、利用史實資料，創設實驗情境

物理核心素養導向的教學要求關注學生科學態度和價值觀的體驗，教師可以借助物理學發展史，為學生創設真實的情境，避免空洞的說教，幫助學生切實體驗嚴謹的科學態度、科學精神。同時，教師應該關注學生“求真”的愿望，還學生一個真實的歷史。物理科學史蘊含著豐富的科學知識、科學方法、科學精神，并能體現科學、技術、社會三者的密切關系，是培養學生科學素養的生動教材。

物理科學史不僅能提供物理學知識，還可以揭示知識的來龍去脈和各種知識之間的聯系；不僅有利于學生對整個知識體系的把握，還可以幫助學生從科學家的探究史中學習科學的研究方法，培養學生實事求是、百折不撓的研究精神。教師在教學過程中，可以適當地融入物理學史的教學，例如，在學習《大氣壓與人類生活》新課時，利用德國馬德堡市市長奧托·馮·格里克證明大氣壓存在的過程開展體驗教學。首先介紹奧托·馮·格里克體驗科學發展的曲折，然后介紹奧托·馮·格里克實驗方法的艱難歷程和價值，讓學生感受科學精神的可貴。義務教育物理教材安排了很多與課本知識相關的閱讀材料和小資料，教師應充分利用這些資源，引導學生閱讀、思考。通過閱讀思考，學生可以提高對物理知識的敏感度。

五、開展課堂活動，創設實驗合作交流情境

《基礎教育課程改革綱要（試行）》指出，教學過程是師生交流互動、共同發展的過程，教師要盡量創設能夠引導學生積極主動參與的教學情境，促進學生主動地、富有個性地學習。師生合作、交流是平等的心靈溝通，教師應該放下師道尊嚴，平等、真誠地與學生進行交流，營造民主的教學氛圍。生生合作、交流則可以使每個學生都參與到活動中來，承擔一定的任務，有利于學生思維能力的提高及主人翁精神的培養。體驗式物理實驗主要以學習小組的形式創設合作交流情境，如為什么有時浮力大到可以托起一艘萬噸巨輪，而有時浮力又小到托不起一塊薄薄的鐵片？一艘船從海里駛向河里，浮力有什么變化？浮力的大小究竟跟哪些因素有關？接著演示如下實驗：在盛有一定比重鹽水的燒杯中，放進一個木塊，木塊便浮于水面；放進一塊石子，石子便沉入水里；放進一個雞蛋，雞蛋則懸浮在鹽水中。再將此雞蛋放進清水里，則雞蛋下沉；放進濃度更大的鹽水里，則雞蛋浮在水面上。看到這么奇怪的現象，學生們一定會被深深吸引。教師可先讓學生自己收集資料，然后在課堂上交流，激發學生的學習積極性，達到落實教學任務的目標。

物理核心素養導向的教學要求教師為學生創設面對未知的、“原始”的問題情境，這些原始問題可以是課堂生成的，也可以來自生產及生活現象，讓學生像科學家那樣“獨立地嘗試用各種方法研究問題”。在不斷嘗試的過程中，學生不僅獲得了知識，更重要的是體驗到了科學探究的樂趣和培養了科學精神，形成了良好的科學研究態度。體驗式物理實驗教學情境的創設沒有固定的模式，隨著新課程改革的日益深入，必然會出現越來越多的方法與策略。作為學生課堂的引導者，在實際教學過程中，教師需要綜合利用各種方法與策略，精心創設體驗式實驗教學情境，引導學生自己去思考、去探索、去發現，激發學生的學習興趣，提高學生的自主學習能力，最終促進學生全面發展。

參考文獻

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[*本文系清遠市第十七批基礎教育科研立項重點課題（課題編號：17-1）的階段性研究成果]