实验学生物理学科核心素养培养教学

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摘要：随着教学改革的深入，对教学要求也不断更新，促进学生核心素养的养成和发展是当前教育的重要任务之一。物理学是一门以实验为基础的学科，实验教学是物理教学不可缺少的一部分，是培养学生核心素养的一种重要教学手段。文章基于核心素养的内涵及其主要内容，提出了在物理实验中培养学生核心素养的教学策略。

关键词：核心素养;物理实验;教学策略

一、物理学科核心素养内涵

核心素养是指学生接受相应阶段的教育后，必需要具备的基本素质和关键能力，目的是为了能满足个人终身发展和社会发展的需要，中学生一旦建立起核心素养，对学生今后的学习和工作会产生深远影响，对促进学生终身学习和全面发展都起着至关重要的作用。核心素养的培养要落实到具体的学科教学中，为了能切实了解以核心素养为基础的新课程改革，必须要深入的理解学科核心素养，每门课程对学科核心素养的理解也千差万别。物理学科核心素养主要包括“物理观念素养”“物理思维素养”“物理探究素养”和“科学责任素养”四个要素。教师不单要注重学生知识和技能的学习，还要注重学生情感、态度、价值观等多方面非智力因素的发展，以提高学生的综合素质。

（一）物理观念素养“物理观念素养”是指在物理学学习与研究过程中形成的对物质世界本质的看法。它为学生从物理学的观点认识自然现象、解决实际问题提供了基本的依据，是能够在头脑中对物理概念和物理规律进行提炼和完善的物理思想。在不同阶段的物理学习中，相应的物理观念也有所不同，学生通过对物理观念的学习，可以很好地帮助学生用物理的“眼光”看待世界，了解生活中的物理知识进而帮助学生解决实际问题。

（二）物理思维素养“物理思维素养”是指在学习和研究 物理学的过程中必须具备的一种思维方式，它能让学生从物理学的观点出发去理解客观事物的本质属性、内部发展规律和相互转换关系；能对抽象的事物在经验事实的基础上构建理想模型，进而将抽象的事物一般化，将复杂的事物简单化；根据事实证据并通过科学的论证推理，对存在矛盾的观点大胆地提出质疑，然后从不同的角度出发，对其所质疑的观点提出不同见解的创造性想法。物理思维素养不能在短时间内形成，是长时间进行物理思维训练的结果，是一种潜移默化的过程。

（三）物理探究素养“物理探究素养”是指学生能够发现并提出物理问题，形成猜想假设，根据问题的需要，选择收集有用的信息，根据事实证据和逻辑思维对问题做出合理的解释和解决，让学生具有能够合理表达解决问题的过程和对结果进行合理解释的意愿和能力。

（四）科学责任素养“科学责任素养”是指学生在接受物理教育之后，能认识科学本质、了解科学技术、形成对科学技术的正确态度和在日常活动中负责任的良好行为，能掌握正确的价值观念，产生对自然的敬畏和对自然的尊重的意识，提高其环境保护和可持续发展的意识，从而提升学生的社会责任感。

二、实验教学对培养学生核心素养的重要意义

（一）激发学生的学习兴趣物理学其学科特点体现为“四多”，概念多、定义多、规律多、公式多，这“四多”成为许多学生学习的困难，“概念不理解、定义不准确、规律找不到、公式不会用”，这些困难都会使学生失去学习兴趣。这就需要教师在设计教案时，加入能够吸引学生的注意力、激发学生学习兴趣的教学环节，而物理实验可以做到这一点。新奇有趣的实验，能让学生对实验现象产生好奇感，培养学生的学习兴趣，激发学生的求知欲望，从而能让学生主动地去探索物理知识，学生的学习动力增强了，知识水平自然也会随之提升。

（二）培养学生各方面的能力物理实验是培养学生各方面能力的一个好的方法，传统的物理教学注重知识的传递，而忽视实验探究过程，实质上实验探究知识的过程和结果一样重要。通过实验教学，使学生获得亲身体验，完成从了解物理现象，理解物理知识，到运用物理规律的学习过程，这既能丰富学生的学习经验，帮助学生学习用科学的方法研究问题与解决问题，又有利于学生形成尊重事实、寻求真理的科学态度，培养学生探究新事物的能力。

（三）增强团队合作意识在当代社会快节奏的工作和生活中，个人与群体之间的沟通与合作是非常重要的，学生需要具备合作与交流能力，为以后的学习工作打下基础。物理实验可以为学生与学生之间、学生和老师之间的交流合作提供广阔的空间与舞台，通过小组合作实验，让学生明白团体的重要性，增强学生的合作意识，同时又形成和谐的人际关系。

三、在物理实验教学中培养学生核心素养的策略

（一）通过实验观察各物理量之间的关系，促进物理观念的形成物理观念是物理概念和规律在头脑中的提炼和升华。教师如果想要培养好学生的物理观念，就应该要做好物理概念和规律的教学①。因此，物理观念教学关键的一步就是要让学生准确地掌握物理概念和规律。然而学习物理概念的过程通常是枯燥无聊的，单纯地讲授，学生很难真正的理解概念的内涵。物理概念和规律的学习主要就是从感性出发，教师可以在讲解概念的前后设置一些新奇有趣的实验，让学生对所要学习的内容有一个清晰地认识，然后根据实验现象的特点提出新概念和新规律。实验更加直观地将物理现象和变化过程展示出来，帮助学生理解概念、总结规律，为形成物理观念奠定基础。

（二）激发学生质疑创新意识，有助于物理思维的培养现代教育更注重训练学生的思维能力，培养学生的素养。教育的重要目的之一就是教会学生如何去思考问题，培养学生解决问题的能力，物理思维是物理学科的重要组成部分。提出质疑和创新能力是物理思维的基础，质疑也是创新的基础，是创新的第一步，只有对一些观点提出质疑才能够进行创新。在物理学的发展历史上，科学家提出的任何新的概念、理论和规律，都是对前人的结论存在质疑，然后运用创新思维提出自己的观点、建立新的概念和规律。创设实验情境，培养学生的质疑精神。教师应该为学生创设良好的实验环境，设置适当的问题情景，根据实验目的提出相应的问题，引导学生思考，激发学生创新思维②。创设问题情境有多种方式：教师可以从学生的生活经验中提出问题；可以用简单有趣的小实验提出问题；紧密结合学生认知来提出问题。如在学习之前，可以介绍一些物理学的发展历史，通过向学生介绍物理学家的不同观点，并且利用学生之前的知识积累和感性认识，使学生在心理上产生疑问，进而提出问题，培养学生的质疑精神，同时激发学生的求知欲望。增加课外实验，培养学生的创新能力。培养物理思维要求学生具有发现问题的能力，只有发现了问题学生才能根据问题设计相应的解决方案，从而使学生的物理思维得到良好的锻炼。教师需要转变教学观念，在实验教学中，不能只讲授教材中的实验，可以根据实际情况，设计一些有趣的课外实验，课外实验的不确定因素多，给学生留出了更大的思考空间，有助于培养学生的创新能力。例如利用生活中的物品指导学生做一些有趣的小实验，利用这种方式既节约了实验成本，把生活中的一些东西变废为宝，让学生体会到物理学与生活的紧密联系，又培养学生的创新能力与动手能力；再如可以开放实验室，让学生根据所学知识点自己动手设计实验，体验创新乐趣。

（三）体验实验过程，培养学生物理探究素养物理探究式实验教学在对提高学生科学素养方面具有很大的影响，在物理课程中，实验与探究密切相关，实验是最重要的科学研究方法之一，通过实验探究得到的经验事实非常具有说服力。因此，实验教学对学生物理探究素养的培养意义重大。物理探究是一个探索过程，它是以科学思维为核心，在提出质疑和创新思维的基础上开展探究过程，每个探究环节紧密相扣，逐层递进式地影响学生的物理探究素养。在实验课上，应尽可能地将教师演示验证的过程转变成学生动手探究过程③。科学探究应该贯穿于整个实验当中，这样才能充分发挥探究的作用，要突出以教师为主导、以学生为主体的教学理念，让学生带着自己的问题设计实验，展开实验探究过程。学生只有亲身体验实验过程，感悟实验方法，才能增强学生以科学方法解决问题的意识。因此突出学生在实验中的主体地位，是培养学生物理探究素养的关键。

（四）指导学生正确的面对失败，培养学生科学责任素养。实验是一种科学的研究方法，要求学生能够从事实中寻求真相，尊重事实，对科学研究承担责任。同时，实验并不总是顺利的，学生在进行实验时，可能会遇到许多突发情况导致实验结果出现错误，这就要求学生应具有不怕挫折与失败、坚忍不拔地追求科学的精神，能够做到善始善终。教师应指导学生对实验进行评估与反思，不允许弄虚作假，科学来不得半点虚伪，科学责任是在日常的教学中一点一滴培养起来的。学生在实验中能明白尊重客观数据的重要性，从而养成善于思考、实事求是的科学态度，增强学生的科学责任感。

四、结语

实验在培养学生物理学科核心素养中的作用是任何其他教学方法不能替代的，教师应充分发挥实验在物理教学中的重要作用，改变传统的教学模式和固定的教学思维，坚持学生的主体地位。运用实验教学，激发学生的学习兴趣和探索欲望，鼓励学生大胆猜想，积极参与，让学生在实验中体会物理学习的快乐，在潜移默化的过程中使学生物理学科核心素养得到不断提高。

作者：金思雨 芦颖 单位：佳木斯大学理学院