关于实验教学在物理学科核心素养培育中的重要性分析

王从从

【摘 要】当前发展学生核心素养处于落实立德树人目标的基础地位，是基础教育改革的灵魂。物理学作为一门以实验为基础的学科，实验教学对学生物理概念、物理规律的形成以及探究能力和科學态度的培养上起着不可替代的作用。本文从“什么是核心素养和物理学科核心素养”“为什么实验教学能有效培育物理学科核心素养”“教学实践中怎么样借助实验课培育物理学科核心素养”三方面阐述笔者的一些见解和感悟。

【关键词】核心素养；物理学科；实验教学

一、核心素养与物理核心素养

1.核心素养

2016年9月13日中国学生发展核心素养研究成果正式发布，这标志着引领新一轮课程改革的顶层设计正式出炉。中国学生发展核心素养以培养“全面发展的人”为核心，分为文化基础、自主发展、社会参与三个方面，综合表现为人文底蕴、科学精神、学会学习、健康生活、责任担当、实践创新六大素养，具体细化为国家认同等十八个基本要点。它是对素质教育内涵的丰富，是基于中国基础教育课程改革和发展实际的再创造，是对“立什么德、树什么人”的深入回答。

2.物理学科核心素养

物理学科核心素养是指学生在接受物理教育过程中逐步形成的，适应个人终身学习和社会发展所需要的科学基础知识、关键能力，是学生通过物理学习内化的带有物理学科特性的品质。包括物理观念、科学思维、实验探究和科学态度和责任四个方面。物理学科核心素养是核心素养的重要组成部分，对其他学科核心素养的发展具有促进作用。

二、实验教学在物理学科核心素养培育中有着不可替代的作用

培育物理学科核心素养就是要提升学生未来适应社会发展所需要的关键能力，如善于观察生活的能力、发现问题的能力、解决问题的能力等。而这些都可以通过物理课堂中的实验教学潜移默化的影响学生，让学生在不知不觉中养成善于观察，对生活中的现象产生好奇心并能用所学知识解释或解决的能力。例如物理演示实验能够将与学生日常生活息息相关的奇妙现象展现出来，有些可能经常发生在学生身边但他们没有用心观察过，课堂上老师演示后不仅能使学生获得丰富的感性知识，还能让他们意识到生活中的奇妙现象无处不在。其次，物理新课程标准中涉及的初中物理实验大都是以探究形式出现，突出了实验探究活动在物理教育中的重要地位，这就要求学生在学习过程中经历比较完整的科学探究过程，参与知识的发生发展过程，知其然，知其所以然，而不是单纯地生搬硬套，这对培养创新人才有着不可或缺的作用。

三、通过实验教学培育物理学科核心素养的教学实践

1.通过演示实验激发学生的好奇心，培育学生善于观察生活的能力

演示实验在物理教学中占有极其重要的地位，它能激发学生强烈的求知欲，引起学生浓厚的兴趣，好的演示实验可使学生终生不忘，还能使学生更好的理解掌握物理概念和规律。

案例1：在讲解滑动摩擦力这节课时，本人从模拟拔河比赛的情景引入。拿一根长的粗细均匀的硬棒，其中硬棒的一端比较粗糙，另一端相对光滑，选择班级中的两位力量悬殊较大的男生，一位是力量较大的A同学，另一位则是力气较小的B同学，到讲台前面进行拔河比赛。比赛前同学们基本都认为A同学必胜无疑，老师的操作就是安排A同学用硬棒的光滑端，B同学用硬棒的粗糙端进行拔河比赛。这时下面同学看到的结果就是A同学费尽九牛二虎之力还是输给了B同学，这时完全出乎他们的意料，他们就会产生强烈的好奇心。在此基础上老师开始新课，一下子将学生的注意力集中到这节课要研究的问题中来，激发了他们强烈的求知欲望。

2.通过探究实验让学生经历完整的科学探究过程，培育探究能力和创新能力

探究性实验是新课改后物理教学比较重视的一块内容，通过探究可以让学生经历提出问题、做出假设、制定计划、搜集证据、解释问题、表达交流这六个完整的探究环节，这对学生科学素养的形成和动手能力的培养有着不可或缺的作用。

案例2：在学习凸透镜成像规律这节课时，可以先将装满水的烧瓶放在讲台上，随机抽取几个学生到讲台上透过烧瓶观察粉笔盒的成像情况，在观察的时候可以让学生改变粉笔盒到烧瓶的位置，让他们观察成像情况。这时学生就会发现，凸透镜所成的像是多种多样的，有倒立的、也有正立的，有放大的、也有缩小的，引导学生在观察物理现象的时候提出问题，他们提出的问题是多种多样的，这时候教师可以归纳他们的问题，最终把课堂重点指向凸透镜成像情况可能与哪些因素有关这个问题上来。提出问题之后引导学生做出假设，学生所提出的假设也是比较多的，但是主要集中在物体到凸透镜的距离和凸透镜的焦距两个方面，如果有与问题关系不大的假设教师可以做演示实验或者解释排除掉，否则假设太多后面的环节没法正常进行。接下来就是让同学们根据自己的假设制定计划去解决问题了，这个环节比较困难，这时教师的引导非常关键，提醒学生在探究的时候要控制变量，那么学生很快就会想到可以先控制焦距不变去研究物距是怎样影响成像情况的，接下来在教师的引导下，固定凸透镜的位置去改变蜡烛的位置然后透过透镜观察成像情况，这样只能看到成像的大小和正立倒立的情况，没办法确定像的虚实，教师引导学生利用光屏去分辨像的虚实，这样，实验计划就制定完了。

四、结语

著名的物理学家丁肇中曾说过：“自然科学理论不能离开实验的基础，特别是物理学，它是在实验中产生的……”物理教师可以通过演示实验激发学生的好奇心、增强学生的求知欲、提高学生学习的积极性，还可以使学生养成善于观察生活中各种现象的习惯。通过经历探究性实验的六个基本环节，学生在解决问题的能力和创新能力上都会有非常明显的提高。由此可见，实验教学在培育学生物理学科核心素养方面有着非常重要的作用，是其他教学形式无法取代的，因此，在教学实践中教师一定要精心设计实验，千万不可大意或随便应付。

【参考文献】

[1]《中国学生发展核心素养》，2016年9月13日

[2]任虎虎.思维型课堂：培育物理学科核心素养的有效途径.物理教师，2017年第38卷第3期

[3]周炼.如何利用物理实验来激发学生的学习兴趣.物理通报，2017年5月