浅析在实验教学中培养学生的核心素养

尚娟

摘 要：物理实验教学中培养学生核心素养的途径，以及在实验教学中教师所应采取的措施。通过设计探索性实验，可以把学生带入科学探索情景中，让学生在实践中探索新知识，亲身经历寻求并发现知识的过程，使他们的潜能得到开发，创新意识得以培养。

关键词：创新思维 探索性实验 设计性实验 核心素养

教学中，教师多注重理论的教学，而不够重视甚至忽视实验教学，这关键是没能真正认识到实验教学在促进教学效果以及对学生发展能力方面的重要意义和作用。而实际上，在高中物理实验教学内容中蕴含着极其丰富的创新教育内容，可以通过各种方式的实验教学培养学生的核心素养。因此，我们有必要对物理实验教学的重要性加以论述，并着重谈一下通过何种途径才能在高中物理实验教学中培养学生的核心素养。[1]

一、注重实验的开放性，多变性和创造性，培养学生的核心素养

教材中安排了学生分组实验和演示实验，其方法都只有一种，比如学生分组实验，教材从实验目的、实验原理、仪器、操作步骤到注意事项，写的面面俱到。每次实验课，教师还要花相当长的时间根据实验讲实验目的、原理……，然后学生照着现成的步骤，用相同的仪器，同一种方法，在规定时间内做完同一个实验，最后得出同一结论。这对教师来说当然是省事了，但是不利于学生创新精神的培养，不利于学生智能的发展。因此在实验教学活动中，我们可以对实验教学的内容进行合理的变化，通过改变器材、条件，变化数据处理方法，以及改变实验原理、目的来增强学生的创新意识，培养核心素养。[2]

1.在实验器材上进行创新

实验器材的改变将会给学生提供一个崭新的实验手段，学生必须在不脱离基本的实验原理的情况下，创造性地运用新的实验器材完成类似实验。[3]

例如；对于“测定玻璃的折射率”实验，在学生采用两面平行的玻璃砖，用插针法完成了实验后，可进一步要求学生思考。若将该玻璃砖换成三棱镜或厚度均匀的圆形玻璃，则又如何进行实验？

2.在实验条件上进行创新

实验条件的改变，也就是要求学生在新的条件下，运用所学的物理知识，创新性地确定实验方案，测定相关物理量，处理实验数据，从而达到实验目的。

3.在实验数据处理上进行创新

实验数据的处理可采用多种方法，比如列表法，图像法，解析法等。可以通过改变采集和处理实验数据的方法进而达到同一实验目的，这些都是对实验的创新。[4]

4.在实验目的上进行创新

运用同样的实验器材，或者稍加改变，可以达到不同的实验目的，因此，改变学生实验的实验目的，启发学生进一步思考，同样可以培养学生的创新能力。

5.在实验原理上进行创新

为了达到同一实验目的，我们可以选择不同的实验原理，从而创造出不同的实验情景和操作方法，这是学生实验中又一种创新因素，可以说是一种深层次的创新因素。

二、加强探索性实验教学，培养学生的核心素养

探索性实验是根据教材的特点和学生实际情况，在学生已有知识和初步具有实验技能的条件下，由教师提出课题，在教师指导下，让学生自己动手、动脑、在实验中观察现象，主动探索，然后得出物理规律的实验方法。通过设计探索性实验，可以把学生带入科学探索情景中，让学生在实践中探索新知识，亲身经历寻求并发现知识的过程，使他们的创新潜能得到开发，创新意识得以培养。有了创新意识，才能激发创新精神，产生积极的创新思维，从而引起学生探索和亲自动手欲望，为创新提供了前提条件。具体说来可以通过以下两种方式实现核心素养的培养

1.改课堂演示实验为探索性实验，培养学生的核心素养

课堂演示实验一般都是教师为主体，学生仅是观察者，没有直接参与到实验中去。这虽然培养了学生的观察力和思维能力，但并不利于创新能力的培养.变演示性实验为探索性实验，学生可以在自己“探索”物理規律的实验过程中把动手与动脑结合起来，锻炼并培养自己的创新意识。这就需要教师对实验进行创新设计，包括教具的改进，实验过程的安排，问题的设置及解决的办法等。这种创新设计对学生将是一种很好的示范，对学生核心素养的培养将起到潜移默化的作用。

2.精心设计探索性实验，注意提出和启发探索问题，引导学生自行探索，在解决各种疑问和设想的过程中培养核心素养

例如：在探索“串并联电路的功率与电阻的关系”的实验中，给“6v，3w和6v，6w”

两个灯，比较在串并联中，那个灯较亮，启发学生思考，灯的亮暗表示什么？在学生认识电功率与电阻关系的基础上，再给出两个变阻器，让学生再动手探索，如何在串联电路中，让两个灯同时正常发光。使学生在解决实际问题的过程中培养了探索意识和探索精神，增强了应用科学知识解决实际问题的能力。

三、利用设计性实验培养学生的核心素养

我们知道设计性实验是根据实验要求理解实验原理，编写实验步骤，设计实验表格，正确选用仪器和器材，并进行实验操作得出正确实验结果的一种实验形式。一个成功的实验，其设计思想总包含着对已有知识的灵活应用和创造性的科学构思。通过领会前人的实验设计思想。体验科学家所经历的探索过程，可以获得一条培养创新能力的有效途径。

四、教师应转变教育观念

目前实行的中学物理教学中，有某些“做实验不如讲实验”，“讲实验不如背实验”的荒谬做法。这一现象对创新能力人才的培养是一严重的阻碍。教师首先应该认识到，教育不应该仅仅是训练和灌输的工具，它应该是发展认知的手段。中学物理教学中，应首先确定以实验为基础，用实验来激发学生的学习兴趣，充分发挥学生参与教学的主动性和积极性，培养他们操作实验、设计实验的实践能力和创新能力。

综上所述，作为基础教育的物理教学，在高中物理实验教学中，应通过多种途径培养学生的创新意识、创新精神、创新思维和动手操作能力，尽力创设问题情景，引发学习动机，激发创造性思维火化。教师的作用应尽力体现在情景的创设、启发性问题的提出，学生创造性思维兴奋点的捕捉等方面，通过导趣、导思、导法，使学生多讲多动、多猜想、多发展、多创造。从而提高他们的能力。

参考文献

[1]朱永新，杨树兵.《创新教育论纲》.1999.68-82.

[2]王棣生.《中学物理创新教法——实验改革指导》.学苑出版社。2002.86-90.

[3]中国物理学会教学委员会中学分会.《世纪之交的物理教育研究》.上海科技出版社2000/10.

[4]乔际平，刘甲岷.《物理创造思维能力的培养》.北京：首都师范大学出版社1998.46-51.

[5]杨介信，张大同.《中学物理实验大全》.上海：上海教育出版社，1995..转贴.