李向輝
摘? ?要:實驗教學的質量決定學生物理學科核心素養的落地程度,通過實驗教學培養學生的物理學科核心素養要注意以下幾方面:應“規行矩步”——培養學生科學規范的實驗操作;要“言必有中”——鍛煉學生準確的物理語言表達;宜“行思坐想”——引導學生觀察與思考生活中的情境;戒“紙上談兵”——讓學生的學習基于生活,不要孤立知識;需“有條不紊”——讓學生按順序進行分析歸類;學“抽絲剝繭”——引導學生深思實驗現象的本質;能“多謀善斷”——培養學生獨立進行實驗的創意設計與評估;會“學以致用”——注意實驗數據與結論的應用,如此可全面提高學生的物理學科核心素養。
關鍵詞:初中物理;實驗教學;核心素養
中圖分類號:G633.7? ? 文獻標識碼:A? ? 文章編號:1009-010X(2021)32-0036-03
初中物理課堂一定要抓好實驗教學,因為實驗教學的質量決定了學生物理學科核心素養的落地程度,也關系著為國家培養創新人才的基礎。同時物理本身也是以實驗教學為基礎的學科,因此通過實驗教學推進學生物理學科核心素養的落地就成為初中物理教學的重中之重。
一、應“規行矩步”——培養學生科學規范的實驗操作
嚴謹規范的實驗操作是保證學生得到正確實驗結論的基礎,也是安全操作的必要規程。“規行矩步”不是說實驗設計與思路按部就班循規蹈矩,而是強調每個操作細節都要規行矩步,一絲不茍地認真對待,否則就會出現“失之毫厘,差之千里”的錯誤結論,更有甚者還會發生安全事故。
二、要“言必有中”——鍛煉學生準確的物理語言表達
物理學科核心素養中的物理觀念和科學思維等需要依靠表述達到培養與交流的目的。在此過程中描述要有的放矢,切忌詞不達意。除此之外還要注意基本語法是否正確、用詞是否恰當、是否符合物理表達的習慣、內容是否完整、邏輯是否清楚等,同時在表述時還要使用物理術語,不要使用俗語、口語。
例如“塑料吸盤的安裝——? ? ? ? ? ? ? ? ?”,該題目要求把其所蘊含的物理知識填在橫線上,正確答案是“大氣壓強的作用”,結果發現有部分學生填“用手一擠,擠壓出里面的空氣”和其他描述性答案。這么答是錯誤的,首先,審題不清,非出題人預期的答案——該答案與問題的考查目的不符,題目并不是在考查如何操作;其次不考慮答案是否正確的前提下,答案中所使用的詞語“一擠”是俗語,“擠壓”才是物理語言,即表達不夠嚴謹規范。
為了讓學生更好地學習用規范的物理語言表達,教師在實驗教學過程中需要多鼓勵學生發言討論。學生要多注意教師的語言,同時學習他人的表達技巧,如此才能最大程度地豐富學生的語言詞匯。
三、宜“行思坐想”——引導學生觀察與思考生活中的情境
情境設置對于物理教學具有不可替代的作用。比如“在1分鐘內把15克食鹽吃下去,感覺夠嗆吧?別急,把它撒進一碗香噴噴又溫和的雞湯里,保準幾口就能喝完。”知識猶如食鹽,情境猶如雞湯,雞湯沒有食鹽膩而無味,食鹽沒有雞湯如鯁在喉。將知識融入情境,才更容易被學生吸收和掌握。“生活處處皆物理,情境統統是課堂。”所以教師應該經常性地引導學生隨時觀察、記錄和思考生活中的各種現象和場景,以打破課堂實驗教學的局限性,同時鼓勵學生發現或隨手錄制身邊的現象,然后嘗試用物理知識去分析,比如煮餃子、拆裝舊玩具、破解小魔術等。除此之外師生還可以一起設計一些新穎奇特的實驗,用以激發學生的學習興趣,使其產生探究的欲望,喚醒學生的發散思維,進而潛移默化地形成物理觀念,提高科學探究能力。
四、戒“紙上談兵”——讓學生的學習基于生活,不要孤立知識
試題中一般都不考慮電線的電阻,可這個電阻是實際存在的,并且消耗一定的電能。所以有些學生在日常生活中發現好多實驗的操作結果和課本上的結果不一樣,看到的實驗現象與教師說的也有差距。要明白,我們的物理教學根本就不能脫離生活而孤立存在,以上這些學生的困惑給我們再次敲響警鐘,即知識不全在紙上,學生的科學思維和社會責任感仍有欠缺,在物理教學中學生物理學科核心素養的培養還急需加強。
五、需“有條不紊”——讓學生按順序進行分析歸類
在物理電學實驗教學中,教師們都做過思維導圖,以求提綱挈領地把各種關系分門別類,理清哪些是從屬關系,哪些是并列關系,這是科學思維的外在表現。而若想要做到“門清”,就必須學會有條不紊地對復雜問題按順序進行分析歸類。比較典型的是電路問題,其往往首先需要考慮電流表和電壓表的量程、滑動變阻器滑片的位置、開關閉合斷開形成的各種串并聯電路的連接方式,然后再確定電路滿足相關條件的情況,最后依次按順序分析。以上這些需要進行幾種甚至十幾種電路情形的判定,但只要我們能夠有條不紊地進行,解決這類問題還是不算難的。
六、學“抽絲剝繭”——引導學生深思實驗現象的本質
在物理實驗教學中,教師最重要的工作就是培養學生注意觀察的習慣,并引導其細心思考現象背后所蘊含的原理。對于學生來說,典型擾亂其思維的因素當屬多個知識點互融的問題。如果在應用某個知識點解決實際問題時,學生的科學思維和判斷能力受擾,就不能很好地抓住知識的本質和內涵,這很容易把學生搞暈。
七、能“多謀善斷”——培養學生獨立進行實驗的創意設計與評估
評估是從探究行為和所獲取信息的可靠性、科學性是否嚴謹的角度重新審視實驗的過程。顯性的實驗評估直截了當,比如實驗是否達到目的,所用材料是否常見、易得、廉價,原料利用率的高低,過程簡潔與否,安全程度如何,實驗的誤差大小等。隱性的實驗評估往往包含在實驗設計、科學態度以及社會責任感當中,比如對環境有無污染、實驗的創新程度等。評估對于實驗設計具有很強的導向作用,新課程倡導“立足過程,促進發展”的理念,提倡運用多樣化的評估方法促進學生全面而富有個性的發展,促進教師反思和改進教學,進而實現其診斷、激勵和發展的功能。所以建議教師在進行實驗教學時,應多鼓勵學生創新實驗設計,即要選擇適宜的實驗放手讓學生自行設計,并扎扎實實地完成探究過程,尤其是要在實驗過程中組織好學生的小組討論,并在操作完畢后再次對實驗進行評估,這是培養學生物理學科核心素養中的科學思維和科學態度以及社會責任感必不可少的環節。
八、會“學以致用”——注意實驗數據與結論的應用
何為才?才就是創新能力、把知識轉化為生產力的能力,簡單說就是“學以致用”的能力,在實驗教學階段就是對實驗數據與結論的應用能力。比如研究了摩擦力,我們就知道了可以在陷進爛泥里的車輪下墊枯草樹枝以加大摩擦,這樣就可以順利開出來了;探究了光的反射,在夜晚月光下走路時就不至于踩水摔跤了。
為了讓實驗教學更好地推進學生物理學科核心素養的落地,除了需要處理好以上幾個問題外,教師還可以組織比如“課外實驗嘉年華”“特斯拉創新賽季”,成立學生“物理學會”,頒發“牛頓勛章”等豐富多彩的活動,由此可形成濃郁的實驗創新氛圍,進而可架構起具有學校特色的物理教學框架。如此一來,不僅能幫助學生樹立起科學觀念,將物理知識和現代生產生活聯系起來,還能增強學生的社會責任感,進而可讓物理課程熠熠生輝。