核心素養(yǎng)下初中物理實驗教學(xué)淺議

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摘要：為了更好地培養(yǎng)初中生的綜合素養(yǎng)，全面提高教育教學(xué)質(zhì)量，推進基礎(chǔ)教育課程改革，新時代的物理教師必須改進物理實驗教學(xué)的方法，以更好地落實物理學(xué)科的核心素養(yǎng)。針對初中物理實驗教學(xué)中教學(xué)手段實施不力、教學(xué)方法不合理等，通過分析問卷、學(xué)生訪談、課堂觀察、小組交流、文獻研究等，對核心素養(yǎng)視域下的初中物理實驗教學(xué)提出了較為合理的建議，構(gòu)建出基于學(xué)生可持續(xù)發(fā)展的教學(xué)改革策略。

關(guān)鍵詞：核心素養(yǎng)；初中物理；實驗教學(xué)；改革策略

一、問題的提出

1.物理實驗教學(xué)的實施現(xiàn)狀

2020年10月中旬，筆者對甘肅省白銀市某所完全獨立初中，做了關(guān)于核心素養(yǎng)視域下初中物理實驗教學(xué)的實施與操作情況的問卷調(diào)查，接受調(diào)查的學(xué)生共有287人，最終收回問卷283份，回收率98.6%，有效問卷280份，有效率98.9%。通過分析問卷、學(xué)生訪談、課堂觀察、小組交流、文獻研究等諸多形式的深入研討，發(fā)現(xiàn)了初中物理實驗教學(xué)中一系列不合理的做法。(1)強化實驗結(jié)論的反復(fù)記憶忽視學(xué)生動手操作的技能在以往實驗教學(xué)中，教師先依據(jù)課程標(biāo)準(zhǔn)，連寫帶畫地講解實驗操作過程，要求學(xué)生做好課堂記錄，甚至直接告訴學(xué)生實驗結(jié)論要求學(xué)生熟記，并根據(jù)教師的講解重點或提供的現(xiàn)成的實驗結(jié)論，嘗試解釋生產(chǎn)或生活中的一些物理現(xiàn)象或物理規(guī)律。(2)注重實驗形式機械無創(chuàng)新忽視科學(xué)探究的過程在演示實驗中，教師一般要求學(xué)生直接記住結(jié)論。而在分組實驗中，以往做法是以6～8人為一組，每組由小組長負責(zé)完成，其他學(xué)生只當(dāng)觀眾，偶爾記錄實驗數(shù)據(jù)，小組長根據(jù)教師提前告之的結(jié)論，機械重復(fù)地驗證實驗，實驗過程根本無創(chuàng)新，最后每小組完成一份實驗報告上交留存，以應(yīng)付上級檢查。(3)教法簡單粗糙重視考試成績忽視學(xué)生綜合素養(yǎng)的培養(yǎng)受考試壓力的影響，每次實驗課，教師都要先花費較長時間講明實驗?zāi)康?、實驗原理、實驗器材、實驗過程以及實驗注意的問題等，學(xué)生逐一將細節(jié)整理到課堂筆記本，教師再將實驗中可能出現(xiàn)的考點、疑點、關(guān)鍵點羅列到黑板上，并反復(fù)強調(diào)，要求學(xué)生務(wù)必記住，然后教師反復(fù)強化訓(xùn)練，直到大多數(shù)學(xué)生倒背如流，以便考試時能取得較好成績。

2.物理實驗教學(xué)改革的必要性

針對白銀市某中學(xué)物理實驗教學(xué)的實施情況，分析了當(dāng)前初中物理實驗教學(xué)實施的缺點。錯誤的教學(xué)理念和教學(xué)方式，會使學(xué)生錯失自主合作、科學(xué)探究的良好契機，違背核心素養(yǎng)視域下物理學(xué)科的培養(yǎng)目標(biāo)，因此，新時代初中物理實驗課堂教學(xué)改革勢在必行。一般意義上的物理實驗教學(xué)就是在教師的指導(dǎo)下，學(xué)生被動接受新知識，只強調(diào)知識和結(jié)果，忽略過程與方法、情感態(tài)度與價值觀，把教學(xué)重心放在實驗的結(jié)論上。新時代的物理實驗教學(xué)，既要培養(yǎng)學(xué)生的知識與技能，又要重視學(xué)生情感的培養(yǎng)，以逐步形成適應(yīng)個人和社會可持續(xù)發(fā)展的綜合能力和必備品質(zhì)。近些年，隨著中考命題方向的改革，試題更加突出時代性、靈活性和跨越性。新時代初中物理實驗教學(xué)以培養(yǎng)學(xué)生學(xué)科核心素養(yǎng)為根本宗旨，旨在培養(yǎng)物理觀念、科學(xué)探究能力、科學(xué)思維、科學(xué)態(tài)度與責(zé)任，倡導(dǎo)探究式學(xué)習(xí)，強調(diào)學(xué)生親身經(jīng)歷科學(xué)探究的過程，培養(yǎng)科學(xué)探究意識，從而形成嚴(yán)謹(jǐn)?shù)目茖W(xué)態(tài)度和科學(xué)精神，使他們的綜合能力得到鍛煉，有利于創(chuàng)新精神的培養(yǎng)，從而樹立起正確的世界觀、人生觀和價值觀。

二、基于核心素養(yǎng)的初中物理實驗教學(xué)策略探究

1.轉(zhuǎn)變教學(xué)觀念全面提升學(xué)生的綜合素養(yǎng)

物理實驗探究過程，應(yīng)由單純驗證實驗結(jié)論逐步向科學(xué)探究過程改進。具體來說，就是讓學(xué)生對已有的物理現(xiàn)象、物理規(guī)律，利用現(xiàn)代教學(xué)手段大膽嘗試和實驗，教師應(yīng)轉(zhuǎn)變教學(xué)觀念，變單一驗證為科學(xué)探究。在以往的實驗教學(xué)中，學(xué)生容易局限于實驗步驟按部就班地驗證實驗過程，從而得出實驗結(jié)論，這種做法實際上使學(xué)生錯失了創(chuàng)造性的實踐與探索。因此，核心素養(yǎng)視域下的物理分組實驗課，必須使學(xué)生真正成為課堂的主人，創(chuàng)造性地在實驗課堂中手動、眼看、腦思，進行有計劃、有組織、目的性強的科學(xué)探究過程。如在講授《凸透鏡成像規(guī)律》一課時，教師先出示教學(xué)用具，讓學(xué)生觀察，學(xué)生會看到光具座的上標(biāo)尺、支架等，這時教師再簡單介紹光具座、光具座上放的器材如蠟燭、光屏和透鏡等，并教學(xué)生如何選擇合適的透鏡，讓學(xué)生知道物距、像距和透鏡焦距的概念。在組裝器材前，教師先讓學(xué)生思考下列問題：(1)實驗前燭焰的中心、透鏡中心、光屏中心，為什么必須調(diào)在同一高度？(2)當(dāng)燭焰靠近透鏡，觀察光屏上像的倒正情況、大小變化等；當(dāng)u＜f，移動光屏，光屏上還能成燭焰的像嗎？在另一側(cè)，用眼睛能看到像嗎？(3)讓學(xué)生向遠離透鏡的方向移動蠟燭，觀察光屏，光屏上能成燭焰的像嗎？學(xué)生思考交流后，教師指導(dǎo)學(xué)生多次改變物距，通過對成像情況的反復(fù)觀察和比較，從而得出凸透鏡成像的規(guī)律。學(xué)生通過動手和動腦相結(jié)合，很自然地懂得了實像和虛像形成的原因。這樣的實驗，達到了預(yù)期的目標(biāo)，通過實驗激發(fā)了學(xué)生的興趣，使其在實驗中得到成功的愉悅，在成功中享受學(xué)習(xí)的樂趣，更好地培養(yǎng)思維能力和創(chuàng)造精神，使學(xué)生的綜合素養(yǎng)得到提升。

2.互換師生角色促進學(xué)生創(chuàng)新能力的培養(yǎng)

在以往的課堂教學(xué)中，教師充當(dāng)多重角色，既是知識的傳授者，又是育人者。師生若能互換一下角色，會使課堂充滿勃勃生機。核心素養(yǎng)視域下的初中物理實驗教學(xué)，應(yīng)注重學(xué)生創(chuàng)新能力的培養(yǎng)，教師只做教學(xué)的組織者、設(shè)計者和協(xié)助者，讓學(xué)生自己動手做實驗，關(guān)鍵處做必要指導(dǎo)，這樣做更利于學(xué)生積極參與課堂教學(xué)活動，利于其主體性、積極性的發(fā)揮，也能更好地鍛煉學(xué)生的創(chuàng)新思維，培養(yǎng)其創(chuàng)新精神和創(chuàng)新意識。如在執(zhí)教《探究聲音的音調(diào)》一課時，教師先播放各種動物發(fā)出的聲音，引導(dǎo)學(xué)生根據(jù)音調(diào)高低和響度的大小，得出“尖、細”的聲音音調(diào)高、響度小(蚊子叫)，“低、沉”的聲音音調(diào)低、響度大(牛的叫聲)的認(rèn)知。有了這些鋪墊，再引導(dǎo)學(xué)生設(shè)計探究音調(diào)，會驚喜地發(fā)現(xiàn)學(xué)生設(shè)計出了多組探究實驗：有的利用鉛筆敲擊鋼尺的不同部分，得到了不同的音調(diào)；有的利用吹鋼筆帽發(fā)出不同的聲音來理解音調(diào)；有的敲擊注入不同量水的杯子來探索音調(diào)等；還有的通過摩擦杯壁來調(diào)節(jié)音調(diào)……學(xué)生的課堂參與積極性非常高，教學(xué)效果相當(dāng)好。通過這樣多次訓(xùn)練，學(xué)生的思維會更加開放，想象力會更加豐富，能有效地培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)探究能力和敢于創(chuàng)新的探索精神，提高創(chuàng)新能力。

3.改變教學(xué)形式

加強多媒體技術(shù)與實驗教學(xué)有機整合以往的物理實驗教學(xué)，教學(xué)方法陳舊、考試題型死板、課堂效率低下、評價方式單一。核心素養(yǎng)視域下的物理實驗教學(xué)在各個方面都有了較大的變革：即從知識傳承轉(zhuǎn)向核心素養(yǎng)培養(yǎng)，真正實現(xiàn)從知識中心轉(zhuǎn)向?qū)δ芰退仞B(yǎng)的考查。這就要求在課堂教學(xué)中應(yīng)該設(shè)計更充足的信息量，教師要借助多媒體技術(shù)，使枯燥的課堂教學(xué)變得生動有趣，有效地優(yōu)化課堂教學(xué)，提升學(xué)生創(chuàng)新思維，使學(xué)生在愉悅的環(huán)境下，獲取新的知識、培養(yǎng)綜合能力。例如，在《探究電流的磁場》一課的實驗教學(xué)中，教師先根據(jù)教學(xué)內(nèi)容，合理運用多媒體技術(shù)設(shè)計課堂教學(xué)。在以往的教學(xué)中，直接取小磁針來做演示實驗，由于小磁針太小，效果不太明顯，坐在教室后面的學(xué)生難以看清實驗過程。為了更好地演示奧斯特實驗以及通過小磁針的偏轉(zhuǎn)證明通電螺線管周圍存在磁場，教師采用投影儀輔助演示，把小磁針、通電直導(dǎo)線、通電螺線管等裝置利用投影儀投射到大屏幕上，以增強實驗效果。由于實驗現(xiàn)象明顯，學(xué)生能很自然地得出實驗結(jié)論，從而更好地鍛煉了觀察能力、分析判斷能力，課堂教學(xué)因而取得了良好的效果。在教育信息化2.0時代背景下，教師可以利用不同的教學(xué)軟件，來制作圖文并茂的多媒體課件，形象地演示實驗的整個過程。如在講《平面鏡成像特點》一課時，利用一個小人在鏡前跳舞的課件生動地把成像特點展示了出來，學(xué)生不但感興趣，而且還參與到課件中的小人跳舞行列，親身感知成像原理。此外，分子的擴散、電流的形成、浩瀚宇宙中各類星球的相對運動過程等，都可以應(yīng)用現(xiàn)代多媒體技術(shù)錄制微視頻，在課前播放，使抽象的問題更加形象化、具體化。

4.完善評價制度

健全核心素養(yǎng)視域下的評價機制為了較好地實現(xiàn)核心素養(yǎng)視域下初中物理實驗教學(xué)的評價機制，應(yīng)該做到以下四大轉(zhuǎn)變[1]。第一，評價內(nèi)容的轉(zhuǎn)變：以往教師在教授過程及教學(xué)內(nèi)容完成后，由于過分注重對知識掌握的評價，使得評價方法簡單陳舊，評價內(nèi)容單一，嚴(yán)重忽視了對學(xué)習(xí)過程的考查，因此，要將只重視知識掌握的評價，向?qū)W生綜合能力培養(yǎng)的評價轉(zhuǎn)變。第二，評價功能的轉(zhuǎn)變：過去教師的考核、評估相對滯后，過分強調(diào)考試成績和排名，嚴(yán)重地影響了教師專業(yè)化的發(fā)展。所以要將過于強調(diào)評價的選擇和選拔功能，向落實學(xué)生物理核心素養(yǎng)的功能轉(zhuǎn)變。第三，評價方式的轉(zhuǎn)變：要將學(xué)生從評價的客體向評價的主體轉(zhuǎn)變；從單純重視學(xué)生的筆試向綜合運用多種評價方式轉(zhuǎn)變。在具體實施中，要做到公開、公正，大大激發(fā)學(xué)生的潛能，調(diào)動他們的學(xué)習(xí)積極性。學(xué)生變得活躍、變得有理想，學(xué)習(xí)變得不枯燥，學(xué)生的學(xué)習(xí)才有動力，教師才能真正意義上為國家培養(yǎng)出積極上進、朝氣蓬勃、有創(chuàng)新精神的優(yōu)秀人才。第四，評價形式的轉(zhuǎn)變：核心素養(yǎng)視域下的物理課堂，應(yīng)將教師的工作能力、工作態(tài)度、進修培訓(xùn)、教學(xué)成果、學(xué)生的實驗操作技能進步等都納入考核中，并制訂行之有效的獎勵措施，鼓勵和支持中青年物理教師，使他們樂于探索物理實驗教學(xué)。消除物理學(xué)科與其他學(xué)科的人為差別，打破學(xué)科壁壘，在晉級或評優(yōu)選先中，向一線教師傾斜，向優(yōu)秀教師靠近，只有這樣才能有效地調(diào)動教師的積極性，提高課堂教學(xué)質(zhì)量，全面地促進基礎(chǔ)教育課程改革，有力地實現(xiàn)新時代物理實驗教學(xué)的順利開展。

三、結(jié)論與啟示

1.加強實驗教學(xué)培養(yǎng)良好習(xí)慣落實核心素養(yǎng)

實驗教學(xué)是物理課程改革的重要環(huán)節(jié)，為了貫徹和落實物理課程標(biāo)準(zhǔn)，提升初中生物理核心素養(yǎng)，培養(yǎng)其良好的學(xué)習(xí)習(xí)慣[2]，核心素養(yǎng)視域下的物理實驗教學(xué)改革應(yīng)以提高學(xué)生的科學(xué)素養(yǎng)為主要目標(biāo)，著眼于學(xué)生的綜合發(fā)展，使其養(yǎng)成良好的學(xué)習(xí)習(xí)慣，通過加強實驗教學(xué)，正確理解物理實驗在新時代教學(xué)中的作用和功能，用發(fā)展的眼光冷靜思索，促進學(xué)生“五育”并舉、全面發(fā)展。

2.轉(zhuǎn)變教學(xué)理念培養(yǎng)綜合能力改革評價機制

學(xué)生核心素養(yǎng)培養(yǎng)不是一朝一夕就能完成的，教師要不斷探索學(xué)科核心素養(yǎng)與物理實驗教學(xué)的結(jié)合，在實驗教學(xué)過程中與學(xué)生進行良好的溝通與評價；互相反饋，教學(xué)相長[3]。物理觀念與科學(xué)思維是物理學(xué)科的關(guān)鍵內(nèi)容，教師在教學(xué)設(shè)計中要肯下功夫，加強核心素養(yǎng)視域下物理實驗教學(xué)的改革，努力轉(zhuǎn)變教學(xué)理念，提高物理教學(xué)質(zhì)量，培養(yǎng)學(xué)生動手操作能力、分析判斷能力和邏輯思維能力，同時健全評價體系，使一線教師競爭公開透明，學(xué)生全面發(fā)展。

3.優(yōu)化課堂教學(xué)重視科學(xué)探究提升學(xué)科素養(yǎng)

在物理核心素養(yǎng)中，科學(xué)探究是一個過程，體現(xiàn)的是學(xué)習(xí)方式和科學(xué)研究方法，是學(xué)習(xí)物理觀念、發(fā)展科學(xué)思維、形成科學(xué)態(tài)度與責(zé)任的手段和途徑[4-5]。所以在物理實驗教學(xué)中，應(yīng)該尊重物理學(xué)科規(guī)律，加強和優(yōu)化物理實驗教學(xué)，努力提升學(xué)生的科學(xué)探究意識，課堂教學(xué)中依據(jù)課程標(biāo)準(zhǔn)，選取恰當(dāng)?shù)慕谭?，以生為本、立德樹人，充分調(diào)動學(xué)生的積極性和創(chuàng)造性，從而提高學(xué)生的物理學(xué)科核心素養(yǎng)。

參考文獻

[1]邢耀剛,朱曉菊,邢耀東.基于新課程背景的初中物理實驗教學(xué)改革與策略[J].中學(xué)物理,2011(6):11-13.

[2]邢耀剛,崔正德.基礎(chǔ)教育課程改革下的物理高效課堂探究[J].湖南中學(xué)物理,2015(2):1-3.

[3]杜曉賀.基于核心素養(yǎng)的物理實驗教學(xué)[J].物理通報,2019(11):85-88.

[4]陳懋.基于知識重演的初中物理課堂教學(xué)實踐探索[J].物理教學(xué),2019(10):48-50.

[5]邢耀剛,邢斌.核心素養(yǎng)視域下物理微課的設(shè)計與開發(fā)研究[J].中國現(xiàn)代教育裝備,2020(2):56-59.

作者:邢耀剛 單位:甘肅省白銀市白銀區(qū)武川新村學(xué)校