對物理特色實驗室文化建設的思考*

何永健

(永昌縣第一高級中學 甘肅 金昌 737200)

學科核心素養是學科育人價值的集中體現，是學生通過學科學習而逐步形成的正確價值觀念、必備品格和關鍵能力.物理學科核心素養主要包括“物理觀念”“科學思維”“科學探究”“科學態度與責任”4個方面[1].物理實驗在培養學生嚴謹的科學態度、激發學生的科學探究精神、提高學生的科學思維水平、促使學生形成物理觀念等方面有著不可替代的作用.物理實驗是學校實驗的重要組成部分，具有文化屬性.因此，物理學科核心素養的培養與物理特色實驗文化建設有著直接的關系，內涵豐富、精彩紛呈的物理學科文化能夠有效促進學科核心素養的內化生成，物理特色實驗室文化建設也是培養學生學科核心素養的重要途徑.

1 物理特色實驗文化的內涵界定

中學物理特色實驗文化，以物理學史、物理知識和現代科技文化、師生物理實驗活動為廣闊背景，實驗師生為主體，突出物理實驗教學和物理儀器裝備管理使用等活動過程，通過長期的物理實驗教學逐漸形成管理理念、文化精神、實驗室制度、物理素養、物理儀器裝備的物質形態及實驗室內外環境等物質建設和精神建設.中學物理實驗文化主要包含物質文化、精神文化、管理文化、制度文化和實驗檔案記錄文化5個方面的內容.

2 物理特色實驗室文化建設的重要作用

2.1 物理實驗室物質文化

物理實驗室物質文化由物理實驗儀器裝備和實驗環境等因素構成.主要包括:按照教育部最新配備標準配備的物理實驗儀器設備等物質條件，如圖1所示；業務水平嫻熟、善于管理的實驗教師；以及經過精心設計，可以體現物理實驗精神文化并能激發學生創造性的科學設計、整潔干凈的實驗環境，實驗氛圍濃厚，便于實驗探究思考，如圖2所示.

圖1 物理儀器室儀器

圖2 物理電學實驗室

物理儀器裝備所包含的創新設計、現代科技、物理知識及其簡潔美觀的外形設計、直觀的實驗現象、顯著的實驗效果等對學生都有極強的感染力，實驗過程引人入勝，能激發學生的認知沖突，促進學生進行深度思考，對培養學生的科學精神和態度都具有重要的促進作用.

2.2 物理實驗室精神文化

物理實驗室精神文化由實驗師生共有的理想信念、道德情操、科學精神、素質修養等構成，對學生思想品德的全面發展有著重要的鍛造作用，也對實驗師生起著思想和行動上的評價激勵作用.

物理特色實驗文化建設的核心是任課教師和實驗員的業務素質、管理水平以及物理儀器裝備的現代化應用水平.具有“特色”管理水平實驗員不僅要具有強烈的工作責任心和事業心，也要有扎實的業務水平和積極的鉆研精神，其表現為物理儀器裝備能夠充分有效利用，物理儀器裝備與物理教學深度融合應用，校本課程學生參與率高，課外實驗活動有計劃、有指導并能夠全面落實到位.

實驗教師的業務水平直接決定了實驗教學水平和儀器裝備使用率的高低，實驗教師靈活創新的管理理念對實驗裝備的利用、各種實驗活動的開展都有重要的保障作用，對培養學生科學嚴謹的工作作風，堅持執著、追求真理的科學精神都有極其深遠的影響.如實驗教師對學生良好的服務態度，耐心細致的實驗指導，實驗設備管理得井井有條、干凈整潔都對學生科學精神和態度的形成有極大的內化作用.

2.3 物理實驗室制度文化

物理實驗室制度文化由實驗室儀器裝備的使用特點和學科性質構成，通過長期的管護經驗提煉出對實驗師生使用儀器行為進行的規范標準，使學生學會遵守制度規范也是一種提升文化素養的重要表現，因此，每所學校都要進行長期的制度建設.物理特色實驗室制度文化主要體現在教學、教研和學生活動、學生全面發展的規范.制度文化以制度框懸掛于墻壁醒目位置的形式來呈現，如圖3所示，會對學生內心產生強烈的內心沖擊和震撼，并逐漸被學生理解認同，進而能夠自覺遵守成為自身的素質修養.

圖3 物理實驗室制度建設

物理實驗室的各種制度主要有3類：

其一，有關物理儀器裝備管理使用的.如《xxx學校物理儀器管理制度》《xxx學校物理實驗室取借賠償制度》等.

其二，有關實驗安全管理的.如《物理實驗室消防安全操作措施》《物理實驗室安全操作規程》等.

其三，有關對學生實驗要求的.如《學生實驗規則》等.

這些制度都是物理儀器裝備安全運行的可靠保障.

管理制度是實驗室文化的重要組成部分，物理學科核心素養所倡導的科學精神與態度、科學應用的文化內涵，必須依靠全面科學的制度保證來實現，通過制度建設規范實驗人員的行為，并使學生的自覺行為逐漸內化轉變為物理學科核心素養.如通過各種安全制度來規范師生的用電、使用設備等行為，以保障實驗學生和設備的安全，實驗室要求學生在實驗前對儀器裝備的使用信息進行記錄，有利于培養學生的科學素養.

2.4 實驗室記錄檔案文化

實驗記錄是對物理實驗教學活動的真實記錄和描述，包括各種載體的文字、圖表和活動記錄等，實驗檔案是對實驗記錄的有序匯總和科學保管.此項工作對校本教研工作和物理實驗室的建設發展具有重要的指導作用，是切實培養中學生探究能力和科學素養的有效手段.

物理實驗記錄具體包括對各種物理儀器設備的規范管理、科學使用填寫多種物理實驗專業用表的系統匯總.例如：《物理實驗日志》《物理實驗情況記錄表》等多種表中諸項內容的詳細記錄，物理儀器的性能和維修情況的說明記錄，它們就是科學記錄的最基本形式，建立各種系統科學的儀器分類檔案卡，每學期各種物理實驗計劃的科學制定和系統總結及逐年匯總.物理實驗室的記錄檔案如圖4所示.

圖4 物理實驗室記錄檔案

實驗記錄檔案文化的積淀和發展，為學校的物理實驗教學積累了最寶貴、最原始的實驗資料，也體現了一所學校辦學水平的規范性，特別是其中蘊含的傳承和記錄精神，對學生有極強的教育啟示作用.

2.5 物理學科文化

物理實驗學科文化包括物理學史中著名物理學家畫像、生平事跡、科學名言、現代物理最新成果應用圖片等，如圖5和圖6所示，及教育部門和實驗人員長期根據物理實驗教學積淀下形成的管理經驗、學科特點.對學生形成一種強大的精神感召力，規范學生的行為，內化學生的品質，提升學生的素質水平.

圖5 物理學家和科學名言圖片

圖6 物理實驗室正墻標語

物理學科文化，主要以物理學史、物理學在生活生產中的應用等圖片呈現，可以了解物理學對社會發展的巨大推動作用，使學生掌握一些研究物理問題的方法思路，從而提高中學生學習物理的興趣和熱情；可以引領學生了解物理學家刻苦鉆研、鍥而不舍的學習精神，更有助于物理教學中價值觀、人生觀等三維教學目標的實現，可以說，是培養學生的物理學科核心素養最有效、最重要的教學資源.

3 實施策略

學校物理實驗室不僅體現著學校的物理實驗條件，更是一種校園科技精神和文化的載體，要最大限度地發揮物理實驗室文化價值，傳遞校園科技文化精神，構建生機勃勃的校園文化，促進學生的全面發展.

3.1 充分發揮實驗教師的作用

物理實驗文化是業務水平精良、富有管理經驗、具有創新精神的物理教師和實驗教師在長期的管理中，融入了自己的理想追求和管理理念，由此形成了實驗室的管理特色和文化底蘊，經過多年的傳承和創新就形成了物理實驗室的文化精神，要充分發揮他們的管理示范作用，并進而內化對學生形成品格塑造.要通過交流參觀、舉辦專題講座、校本研究、學習培訓等方式使實驗教師融入實驗室文化建設的各方面，使學生學會嚴格遵守制度、堅持科學精神和不斷創新的教育.

3.2 加大環境文化的保障力度

物理實驗文化是彰顯物理學魅力的重要途徑之一.通過實驗室環境文化建設，充分利用實驗室的墻壁走廊、實驗設施，以科學家畫像、標語、物理科技應用圖片、實驗目錄、書法作品、小制作、小發明等多種形式，形象展示物理實驗室的內涵特色，如圖5所示，從而引起學生內心的強烈共鳴和認同，并逐漸外化為自覺的行動，進而形成物理學科核心素養.

物理實驗室文化建設要體現學科特色環境氛圍，對師生具有科學示范引領作用.實驗室的所有儀器裝備安裝都要嚴格按照科學規范實施，要嚴格遵守教育部發布的JY/T0385-2006《中小學校理科實驗室裝備規范》的要求.用電線路鋪設、設備安裝要可靠安全，加裝安全殼，用電設備要有漏電保護措施；實驗臺、儀器柜，柜內儀器擺放、儀器標簽制作等，都應科學、合理、安全、美觀，這既是科學實用的體現，也是一種人文精神的構建，物理實驗室各種物質形式的呈現都不是隨意的，學校教育在于過程滲透，潤物細無聲，在視覺上給人以美的感受，充分體現環境育人、精神育人、價值育人功能，以啟迪學生的思考，并進而形成學生的關鍵品質和關鍵能力.

3.3 加強制度文化建設力度

3.3.1 制度科學合理，符合實際

這就要求制度的制定不僅要把握物理儀器裝備發展的最新動態，還必須涉及實驗裝備的科學管護使用，包括教學、教研、安全、活動等各個方面的管理規范、管理經驗都要綜合考慮、準確把握，并根據管理實際進行補充完善，為儀器設備的正常運行提供有效保障.

3.3.2 制度落實到位，提高制度的嚴肅性

必須按制度公正辦事，嚴格落實制度，從而保障制度的嚴肅性.為了更好地發揮制度文化的作用，首先，要結合物理實驗教學進行有關制度的學習宣傳作用，使實驗師生了解制度內容，知道自己該怎么做，為什么這樣做，這樣做有什么好處.特別在每學期起始班級首節實驗課前要進行如《學生實驗規則》和《物理實驗室安全操作規程》的學習要求，使學生形成遵守制度、規范行為的良好開始；其次，在使用電源的實驗中，教師要強調說明安全用電的要求，在實驗中還要加強巡視監督，隨時掌握實際操作情況.

3.3.3 加強實驗記錄檔案文化的規范性

物理實驗記錄檔案文化的作用過程，就是學生在填寫實驗記錄的過程中，通過對一些物理實驗教學信息如姓名、班級、實驗內容、儀器的使用、實驗時間等情況的規范填寫，培養學生良好的實驗素養，養成認真細心、尊重事實的科學態度.因此，實驗中對學生、教師填寫的實驗記錄要進行規范要求，信息填寫要準確，數據要詳盡，圖片要清晰美觀，使學生明白，物理實驗記錄的每組數據、每段說明、每幅圖示、每個記錄過程都是培養學生學科核心素養的需要，物理學科核心素養的培養不僅要抓關鍵知識，更要重視一些實驗過程的細節，重視細節就是態度嚴謹的體現.

4 結論

綜上所述，物理特色實驗文化建設不僅規范著實驗師生使用儀器裝備的行為，保障著實驗教學，更能滋潤學生心靈，陶冶學生情趣，啟迪學生智慧，培養學生的科學精神和態度，促進物理學科核心素養的有效提升.