浅析物理实验教学促进学生核心素养发展

刘蕊娇

(宝鸡文理学院物理与光电技术学院，陕西 宝鸡 721016)

1 物理学科核心素养的基本内涵

1.1 物理观念

学生在物理学习的过程中，对物质、运动、相互作用、能量能够形成基本的认知，在不同的学习阶段对物理观念的认知也有所不同。学生通过对物理观念的学习，能将所学的物理基本原理对自然现象进行解释和说明，从而解决部分实际问题[1]。

1.2 科学思维

学生从物理学的角度理解客观事物的本质和规律，能够在物理事实的基础上具备建构模型的意识和能力，并且具有批判性的思维意识。敢于在事实证据的基础上对存在的矛盾和问题提出质疑，进而从不同角度入手探讨和思考问题，追求创新[1]。

1.3 科学探究

在学习了相关的物理知识以后，学生能够在生活中发现问题，并提出相应的假设；通过各种渠道收集信息，对信息进行处理、描述和解释；通过实施实验探究方案，能够对实验过程和结果进行解释和说明；对实验过程和结果进行反思和探究，并在合作探究的过程中提高交流沟通能力[1]。

1.4 科学态度与责任

希望学生在理解物理学科知识的本质后，能够始终保持对物理学习的兴趣和积极性，在与他人进行合作时，能准确表达自身观点并尊重他人；能够正确认识物理与社会之间的关系，在物理实验的过程中遵循基本的道德规范，具有正确的科学态度和社会责任感[1]。

2 物理实验教学对发展学生核心素养的作用

学生对物理现象的好奇心可以激发学生探索物理的兴趣，增强学生主动性。在亲身体验物理实验的过程之后，能够培养学生独立进行物理实验操作、分析问题的能力[2]。从了解到运用物理规律的学习过程，既能够锻炼学生的动手能力，又能培养学生的探索精神。此外，物理实验可以为师生、生生之间的交流提供平台，通过小组分工协作，学生可以在彼此的交流互动中加深对知识的理解，也能够增强合作意识和班级凝聚力。

3 物理实验教学的现状调查

3.1 实验教学服务于应试解题

当前，教师比较注重实验相关知识点的传授，学生在实验过程中只是被动地接受，演示实验、分组实验很多都被讲解物理实验原理、大量刷题所替代，学生参与物理实验过程的机会较少，缺乏实验技能。长此以往，学生对探究性实验、创新性实验的兴趣降低。

3.2 实验教学中学生缺乏主动性

从目前的物理实验教学来看，即使有实验课程需要学生参与，学生也只是单纯地模仿教师的实验过程，对实验的假设、过程、结论没有任何的思考和疑惑[3]。遇到问题不愿意思考，个别学生甚至直接放弃，不参与实验的全过程，对物理公式和概念死记硬背，这会对学生核心素养的发展产生不利影响。

3.3 实验教学重结果轻过程

物理实验课程的设置是为了让学生在实验的过程中，模型构建能力、沟通交流能力、探究思考能力等能够得到发展，并运用于生活中。但目前来看，部分物理实验教学的目的仅仅是为了通过实验使学生测量并得到实验数据，了解实验原理，得到实验结果，这样的实验教学不足以激发学生对物理学习的热情和积极性。

3.4 实验教学束缚学生创新思维和意识

有的教师在实验教学中不注重对实验过程的讲解，没有按照学生完整的认知过程进行教学，直接对实验结果的应用进行分析，重视应用阶段的训练，通过题海战术使学生加强对知识的理解和掌握。部分学生在实验过程中单纯模仿教师实验，有的甚至在应付差事，认为实验过程是在消耗时间。这些现象都会导致学生对物理实验失去兴趣，与培养物理核心素养的目的相去甚远。

4 物理实验教学中促进学生核心素养发展的原则

4.1 培养学生树立实事求是的科学态度

在物理实验教学中，正确的态度和良好的习惯对提升学生的核心素养具有重要的意义，严谨、实事求是的科学态度是培养学生形成系统物理观念、提升自身思维的基础。如通过真实记录实验过程中的现象及问题，要让学生逐步养成严谨、实事求是的意识，教会学生养成良好的习惯，培养科学的态度，这是发展核心素养的必要基础。实事求是的科学态度是在实验探究的过程中培养的。因此，教师要给学生尽可能提供较多的实践、实验机会，使学生在科学实验中体验和锻炼，培养学生实事求是的态度，在实践中树立科学精神。

4.2 物理观念建构是学生核心素养发展的基础

物理实验教学的目的不是为了解题，而是在实验的过程中让学生形成严谨的逻辑思维，提高实践能力，养成良好的习惯，培养创新意识和能力。但这些都建立在物理概念建构的过程和规律的探索中，物理观念的形成和完善是学生体验物理实验魅力的基础和前提，如果学生连基本的实验原理和过程都不明白，物理核心素养的形成就无从谈起[4]。所以教师在物理教学过程中，可以多创设情境，设置小实验，帮助学生了解基本公式，完善知识结构，在物理观念建构后学生能够获得更多物理知识，提高物理学习兴趣。

4.3 创新意识是学生核心素养发展的重要因素

提高学生的创新意识和创新思维是促进学生核心素养发展过程中应关注的重点。在物理实验教学中，学生能够主动参与实验的设计、实验过程和结果，这对培养学生的创新意识具有重要作用，因此具有较大优势。通过观察实验现象、处理实验数据、描述实验过程和结果都能对学生的创新意识产生启发。比如一些探究性实验，需要学生运用所学知识和方法来构思实验方案，知识的迁移能够培养学生的实验技能，调动学生的积极性，随着研究的深入，学生在此过程中会遇到问题，通过解决这些问题从而培养学生的创新思维和意识。

4.4 培养学生建构模型的能力

建构模型是将生活中的问题用物理知识进行概括，是物理学习的重要方法，因此，物理学习的过程也是物理模型建构的过程。通过建构模型使学生明白即使是很复杂的问题，往往也是由熟悉的、基本的物理知识组合形成的，培养学生将物理情境通过一定的方法分解为简单问题的能力。学生将已具有的直观思维转化为抽象思维，并运用已有的知识进行推理论证，使学生具有独到思维和批判性意识，从而提升学生的核心素养。

5 物理实验教学促进学生核心素养的教学策略

5.1 物理演示实验培养学生核心素养

5.1.1 提出实验假设，激发学生思维

如何有效激发学生思维，引导学生进行思考是教师在教学过程中需要不断探索的问题。在实验教学过程中，教师可以选择一个趣味性的实验作为课前的引入，针对实验提出假设引发学生思考，这个简单的实验和假设不仅激发了学生的学习兴趣，也引出了教学的主要内容。因此利用演示实验法来设置悬念，通过假设引发思考，从而培养学生的科学思维。

5.1.2 通过共同实验建立物理观念

在进行物理实验教学时，教师应当重视学生的设计、互动、合作。如果教师作为实验过程的主体，学生只是观看和记录实验过程，就会导致学生不思考，只是单纯记忆书本知识的现象。因此，教师应将“教学”变为“指导”，学生自己动手进行实验，通过分析实验过程，得到实验数据和结论，由此建立物理观念。

5.2 设置分组实验培养学生核心素养

5.2.1 通过小组实验，培养合作意识

在教师指导下，学生通过小组的分工来操作实验仪器、观察实验过程、记录实验数据、得出实验结论。在实验过程中，教师要在实验过程中不断抛出各种问题，引导学生发现问题，解决问题。更重要的是，为了解决实验问题，学生需要分工对不同问题进行解答，有效提高实验效率，多人的思想碰撞往往可以产生更多新的想法，从而完成整个实验。从分工、实验过程到结论的得出都需学生进行沟通，培养学生的合作意识。

5.2.2 锻炼科学探究能力

由于实验性质和分组合作等原因，有时学生不可能在实验过程中具备充足的时间来参与每个实验步骤，这就需要注重学生的某一点或者某一些探究要素，从而培养学生的探究能力。在实验时，教师要鼓励学生敢于对问题和假设提出质疑，也要创设一些情景，引导学生进行思考，从而拥有发现问题和探索问题的能力。

5.3 课后活动实验培养学生核心素养

5.3.1 重视课后实验，巩固核心知识

由于课程作业较多，教师在实验课程之后很少布置课后实验作业。部分师生认为通过大量做题才能巩固所学知识，其实不然，教师可以将器材简便、实验过程和原理简单的实验作为课后作业，让学生在实验的过程体会其中的物理原理，这样的效果更显著。教学中的实验与课后实验不断融合，能够在一定程度上加深学生对知识的理解和掌握，进一步巩固所学。

5.3.2 注重物理与生活联系，培养解决问题的能力

通过物理实验教学，让学生深刻理解物理是从生活中来的，引导学生将已有的知识背景与生活经验相结合，并将课堂所学的物理知识应用于生活中，培养学生解释各种物理现象的能力和解决生活实际问题的能力，在这个过程中体验到物理的乐趣和价值。

6 结语

开展物理实验教学在促进学生核心素养的发展中具有重要意义，通过物理实验教学，学生能够提高实践能力，创新思维方式，然而物理实验教学仍然面临诸多问题。为了使物理实验教学能够促进学生核心素养发展，教师应当运用实验教学，提出假设，在进行分组合作的基础上，让学生能够自己动手，充分理解物理的本质和规律，在潜移默化中提高自身核心素养。