拓展物理课外实验，落实学科核心素养

刘艳

摘   要：物理是一门锻炼学生思维的学科，物理教学应该引导学生像物理学家一样思考，培养学生的科学思维能力，从多角度、多层次引导学生把所学知识运用到新情境中，解决新问题。在教学中，教师要注重拓展物理课外实验活动，引导学生发散思维，从“解题”到“解决问题”，从“做题”到“做人、做事”，落实学科核心素养的培养。

关键词：物理课外实验   学科核心素养   物理教学

中学物理是一门以探索性和实践性为突出特点的学科，在教学中，教师要以提高学生的物理学科核心素养，促进学生的全面发展为核心，在教授学生物理基础知识的基础上，引导学生联系生活，培养学生的科学探究能力和综合实践能力。

物理课外实验是物理课堂实验的延伸和拓展，也是物理教学的重要环节。教师要根据课堂教学内容和学生的学情，创设真实的问题情境，激发学生的学习兴趣，引导学生在校外独立或合作完成科学探究活动。学生通过合作完成实验，能相互借鉴，取长补短，实现共同进步。本文将结合笔者的教学实践，谈一谈如何拓展物理课外实验，落实物理学科核心素养的培养。

一、拓展物理课外实验的意义

自新课程改革以来，众多物理教师在课程实验活动中积极探索，充分发挥实验的教学功能，使学生的动脑、动手能力均得到了提高。但由于各地对课外实验重视程度不一，每个学校的办学条件也有差异，有的学校实验室配置低，实验器材陈旧，专项经费短缺，造成实验跟不上教学，形成教学和实验严重割裂的局面。因此，把课外实验活动作为学生自主学习的方式，是提升教学质量的重要方法。

（一）课外实验可以满足学生成长的需求

根据认知科学与神经科学的观点，以及多项科学实证研究的结果，课外实验可以在学生已有知识结构的基础上，激发和调动学生已有的认知，让学生主动产生学习需求，并提升学习的专注度。同时，课外实验给学生提供了跨情境思考、转换的可能性，能使不同类型的学生在知识的传递、学习的深度和自我认知的发展上有更好的表现。

（二）课外实验可以满足教师的发展需求

在验证已知和探索未知的过程中，教师和学生一样有好奇心。课外实验活动能避免重复教学带来的无趣，激发教师的进一步思考与探究。首先，课外实验活动本身就有趣味性，能引发教师的思考。其次，课外实验活动的开展过程是一个深度思考、深入探究、解决问题、批判性重构知识的过程，不断发现新知识和新观点的乐趣能推动教师进步，也能促进不同学科的教师之间、教师与不同领域的人之间进行沟通和协作，满足教師的多元化发展需求。

（三）课外实验可以满足学校的办学需求

课外实验活动的开展能实现知识与技能在现实场景中的应用，促进学校对学生批判性思维、解决问题能力、团队协作能力、沟通交流能力和公开演讲能力的培养和发展，使物理教学更灵活、更具有魅力，是当前学校转型的路径之一。同时，课外实验将学生、学校、社会连接起来，有利于挖掘学生的潜能，助力学校办校模式的创新，满足学校的办学需求。

二、拓展物理课外实验的要求

提出问题比解决问题更重要。让学生在物理学习和实践活动中提出问题，并通过自主实践来解决问题，能培养学生的物理学科核心素养。在教学中，教师要引导学生从质疑、理解、实践过程中获取和验证知识，学有所获。笔者认为在设计拓展课外实验时，有以下几个要求。

（一）科学性

在设计课外实验时，教师首先要遵循学生的认知水平和身心发展规律，站在学生的角度看问题、想问题、提问题。其次，教师要根据学生的年龄、已有知识及学科特点，循序渐进地多维度扩展和延伸，给学生的自主学习、独立思考和实践探究留出空间，促进学生的个性化发展。

（二）真实性

真实的情境能刺激学生的感官，吸引学生的注意力。因此，在设计课外实验的过程中，教师要注意实验场景的真实性，选择贴近生活的案例，创设实验情境，激发学生的学习兴趣，挖掘学生的潜能。在相对真实的实验情境中，学生不但能全身心进入情境，还能学会知识的实际应用，提升知识的应用能力。

（三）层次性

学生个体之间存在巨大的差异，主要表现为个体身心发展的差异和个体在知识基础和能力发展方面的差异。在设计课外实验时，教师要注意学生个体发展的差异性，依据学生的已有知识和认知经验，设计课外实验的整体框架，分层设计，循序渐进，让学生从易到难、从简单到复杂，深入学习物理知识。

（四）综合性

课外实验的形式是多种多样的，可以是跨学科、跨领域的，也可以是跨身份、跨时空的。在设计课外实验时，教师要做到传统与开放相结合、动脑与动手兼顾、独立与合作相渗透，激发学生参与实验的热情。在课外实验中，学生通过合作学习、自主设计方案、选择器材、观察现象、分析数据、得出结论、汇报与交流等环节，能达到提升综合能力的目的。

三、拓展物理课外实验的收获与反思

（一）拓展物理课外实验的收获

首先，课外实验活动的开展能激发学生学习物理的兴趣，调动学生做物理实验的积极性，促进学生主动设计实验方案、讨论完善方案、实施实验方案。其次，通过课外实验活动的开展，学生可以在理解物理概念的基础上，形成正确的物理思维，培养科学的思维，提升应用科学的知识、观点、方法，提升解决现实生活问题的能力。例如，有的学生自制小孔照相机，探究孔的形状是否影响成像，并进行深入的分析和思考。最后，很多物理课外实验都需要家长的帮助，这样家长陪孩子的时间就多了，家长在跟孩子一起做实验的过程中，一起分享实验成功后的喜悦，跟孩子一起成长，能拉近学生与家长之间的距离，促进亲子关系的发展。

对于教师而言，课外实验活动能促进教师不断反思自身的教学方法，提升自身的专业能力，让教师从实践型教学走向研究型教学，避免职业倦怠。此外，课外实验活动也能让教师和学生的关系更加和谐，增进彼此的了解，使课堂教学有效进行，提高教学质量。

对于学校而言，拓展课外实验活动首先能激活固有的课程教学模式，带动学科评价机制的发展，让学科之间不断融合创新。其次，课外实验活动能深化课堂教学改革，助力学校转变育人模式，培养全面发展的学生。

（二）拓展物理课外实验的反思

物理学科是一门以实验为基础的自然学科，实验是学生学习物理知识、发展技能的重要方式。但是在实验过程中，很多因素都会影响实验的结果。因此，在实验开始之前，教师要把握一切可控因素，帮助学生顺利开展实验。

首先，实验是否安全？物理课外实验大多是学生在课外自主取材，自行设计实验方案的，现场没有教师的参与，所以实验的安全性要摆在第一位。教师要考虑实验安不安全、会不会对学生的身体造成伤害、环境是否安全、是否需要邀请专业人士或家长参与等。

其次，实验是否可行？在课外实验的开展过程中，学生占主导地位。但在物理课外实验的内容、实验材料来源等方面，教师要加强引导，结合实际情况，因地制宜，就地取材，努力克服因实验效果不明显或实验材料不易获得带来的负面影响。

最后，实验是否适切？课外实验是课堂教学的延伸，与课堂教学共同构成了完整的教学机制。教师要认真分析教学的实际情况和学生的已有知识，结合学生的认知特点，有目的地选择一些适合学生完成的拓展性课外实验，帮助学生深入学习物理知识。

“学起于思，思源于疑。”只有不断实践、不断反思，才能不断进步。教师要深刻理解物理学科的育人价值，认真落实课程标准，努力培养学生的物理学科核心素养，让学生在参与课外实验的过程中深入理解知识，发展物理学科核心素养。

参考文献：

[1]王春和.关于初中物理课外小实验教学的实践[J].新课程教学（电子版），2021（3）：120-121.

[2]李兴华.借助课外实验活动，优化初中物理教学质量[J].新课程教学（电子版），2019（22）：79.

（作者单位：南昌师范学院附属中学）