通過(guò)初中物理實(shí)驗(yàn)提高學(xué)生的核心素養(yǎng)
——以蘇科版八年級(jí)第四章為例

傅 健

(江蘇省南京市溧水區(qū)明覺(jué)初級(jí)中學(xué) 210001)

物理學(xué)科的核心素養(yǎng)應(yīng)該在共性的基礎(chǔ)上，體現(xiàn)物理學(xué)科的特點(diǎn).提高學(xué)生的核心素養(yǎng)不僅有利于學(xué)生的全面發(fā)展，也有利于物理教學(xué)的發(fā)展.物理學(xué)對(duì)于學(xué)生的實(shí)驗(yàn)?zāi)芰τ休^高的要求，核心素養(yǎng)四個(gè)因素之一就是實(shí)驗(yàn)探究素養(yǎng).該素養(yǎng)要求學(xué)生可以進(jìn)行真實(shí)的實(shí)驗(yàn)探究，依靠自己的努力獨(dú)立完成物理實(shí)驗(yàn).本文結(jié)合作者多年的教學(xué)經(jīng)驗(yàn)，簡(jiǎn)要闡述了如何通過(guò)物理實(shí)驗(yàn)來(lái)提高學(xué)生的核心素養(yǎng).

一、充分結(jié)合學(xué)生的生活經(jīng)驗(yàn)，激發(fā)學(xué)生的興趣

物理現(xiàn)象往往存在于我們?nèi)粘５纳町?dāng)中，很多物理實(shí)驗(yàn)也是來(lái)源于生活場(chǎng)景.教師應(yīng)當(dāng)調(diào)動(dòng)學(xué)生的記憶，讓學(xué)生去搜尋自己在平時(shí)生活中觀察到的自然現(xiàn)象，并與知識(shí)點(diǎn)相結(jié)合，進(jìn)行實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì).基于生活經(jīng)驗(yàn)開(kāi)發(fā)的物理實(shí)驗(yàn)，因?yàn)榕c生活結(jié)合的較為緊密，能夠讓學(xué)生有直觀的感受，同時(shí)激發(fā)學(xué)生探索自然的興趣.

興趣可以激發(fā)學(xué)生自我探究的熱情，在親身經(jīng)歷和體驗(yàn)的過(guò)程中，了解科學(xué)探究的方法，有利于提高學(xué)生的科學(xué)素養(yǎng).

例如在蘇科版八年級(jí)上第四章光的折射透鏡的實(shí)驗(yàn)中，教師在引入實(shí)驗(yàn)課題的環(huán)節(jié)中，可以讓一束激光射入玻璃水槽的底部，然后逐漸向水槽注入清水，讓學(xué)生觀察玻璃水槽底部的光斑的變化.然后讓學(xué)生思考，在日常的生活中，當(dāng)我們把一只筷子插入到裝滿(mǎn)水的玻璃杯中時(shí)，我們會(huì)看到筷子發(fā)生什么現(xiàn)象？這個(gè)時(shí)候?qū)W生可以回憶起自己平時(shí)觀察的現(xiàn)象，說(shuō)出自己的答案.筷子放入水中以后看起來(lái)像變彎了一樣，拿出來(lái)發(fā)現(xiàn)筷子還是直的.教師此時(shí)可以告訴學(xué)生這種現(xiàn)象的原因，是因?yàn)榭諝夂退莾煞N不同的介質(zhì)，光在從空氣進(jìn)入水中的時(shí)候，發(fā)生了折射現(xiàn)象.教師從而很好的引出了光的折射定律.

二、對(duì)實(shí)驗(yàn)過(guò)程加以創(chuàng)新，使學(xué)生充分理解物理觀念

核心素養(yǎng)包括了物理觀念.在傳統(tǒng)的教學(xué)模式中，都是教師直接告訴學(xué)生物理觀念，忽略了學(xué)生自主探究的過(guò)程.往往學(xué)生理論和實(shí)驗(yàn)不能很好的結(jié)合，許多學(xué)生在完成實(shí)驗(yàn)以后并不知道自己要探究的規(guī)律的內(nèi)涵.因此在引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行物理實(shí)驗(yàn)的時(shí)候，不能單純的只是讓學(xué)生重復(fù)書(shū)本上的步驟，而是讓學(xué)生獨(dú)立思考，并且對(duì)實(shí)驗(yàn)步驟可以有所創(chuàng)新.實(shí)驗(yàn)過(guò)程中，可以首先讓學(xué)生自己書(shū)寫(xiě)實(shí)驗(yàn)?zāi)康?，?shū)寫(xiě)的過(guò)程中，學(xué)生可以對(duì)相關(guān)的定律規(guī)律進(jìn)行一次復(fù)習(xí)，目的不可完全照抄書(shū)本；在實(shí)驗(yàn)結(jié)束以后，教師應(yīng)該引導(dǎo)學(xué)生對(duì)實(shí)驗(yàn)進(jìn)行小結(jié)，實(shí)驗(yàn)出現(xiàn)誤差的原因，實(shí)驗(yàn)結(jié)果是否在誤差允許范圍之內(nèi)，實(shí)驗(yàn)是否客觀反映了相關(guān)規(guī)律等.從而幫助學(xué)生將概念與實(shí)驗(yàn)相結(jié)合，加深對(duì)物理觀念的理解.

例如在光的折射這一章中，教師經(jīng)過(guò)了前期的引入，下面可以讓學(xué)生進(jìn)行分組探究，探究光通過(guò)玻璃磚的折射特點(diǎn).實(shí)驗(yàn)過(guò)程，首先讓學(xué)生在實(shí)驗(yàn)報(bào)告上填寫(xiě)實(shí)驗(yàn)?zāi)康?，這個(gè)實(shí)驗(yàn)的目的是讓學(xué)生對(duì)于光從一個(gè)介質(zhì)到另外一個(gè)介質(zhì)角度變化加深理解.實(shí)驗(yàn)步驟即首先將玻璃磚放置在一張白色紙板上方，讓一束激光穿過(guò)玻璃磚，觀察紙板上光的傳播方向，用描點(diǎn)法記錄下光的路徑，同時(shí)對(duì)于入射角和出射角進(jìn)行測(cè)量，比較它們之間的關(guān)系.將實(shí)驗(yàn)結(jié)果填寫(xiě)在實(shí)驗(yàn)報(bào)告上.教師在實(shí)驗(yàn)過(guò)程中可以對(duì)學(xué)生進(jìn)行引導(dǎo)，鼓勵(lì)學(xué)生對(duì)實(shí)驗(yàn)步驟進(jìn)行創(chuàng)新，例如教師可以提問(wèn)，光的折射現(xiàn)象是否可逆呢？這樣學(xué)生既可以在教師的問(wèn)題指導(dǎo)下，設(shè)計(jì)一個(gè)小實(shí)驗(yàn)，讓光線(xiàn)從出射點(diǎn)以出射角入射，觀察光的路徑.實(shí)驗(yàn)過(guò)程中，教師要進(jìn)行有效的監(jiān)督，避免學(xué)生因?yàn)樽⒁饬Ψ稚⒁饘?shí)驗(yàn)誤差，減少實(shí)驗(yàn)結(jié)果的人為誤差

三、加強(qiáng)實(shí)驗(yàn)后總結(jié)環(huán)節(jié)

核心素養(yǎng)要求學(xué)生形成科學(xué)的思維，實(shí)驗(yàn)后的總結(jié)環(huán)節(jié)可以幫助學(xué)生形成科學(xué)的思維.科學(xué)探究中要求進(jìn)行分析與論證，以及交流與合作.分析與論證既是對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行分析比較得出自己的結(jié)論，交流與合作則是以小組或者全班進(jìn)行討論，圍繞得出的結(jié)論，實(shí)驗(yàn)的過(guò)程進(jìn)行交流，學(xué)習(xí)他人的優(yōu)秀之處同時(shí)找到自己的不足.實(shí)驗(yàn)后的總結(jié)環(huán)節(jié)也可引導(dǎo)學(xué)生與之前所學(xué)習(xí)的知識(shí)進(jìn)行對(duì)比，發(fā)現(xiàn)規(guī)律并總結(jié)方法.這不僅僅有利于學(xué)生解決新問(wèn)題的能力的培養(yǎng)，同時(shí)也有利于學(xué)生核心素養(yǎng)的提高.

例：在進(jìn)行光的折射實(shí)驗(yàn)之前，學(xué)生已經(jīng)學(xué)習(xí)了光的反射.因此在做完玻璃磚的實(shí)驗(yàn)之后，教師可以引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行總結(jié)，填寫(xiě)下表：

表1 光的反射與折射的對(duì)比

光的反射定律光的折射特點(diǎn)光反射時(shí)，反射光線(xiàn)、入射光線(xiàn)和法線(xiàn)在同一平面光折射時(shí)，折射光線(xiàn)、入射光線(xiàn)和法線(xiàn)入射光線(xiàn)和反射光線(xiàn)分局法線(xiàn)兩側(cè)入射光線(xiàn)和折射光線(xiàn)反射角等于入射角折射角入射角

填寫(xiě)完成以后，先以小組為單位進(jìn)行討論，然后在全班范圍內(nèi)進(jìn)行討論，得出相關(guān)的規(guī)律.并且交流在學(xué)習(xí)中的心得體會(huì).書(shū)本上的規(guī)律都比較完整，不利于學(xué)生記憶，教師可以在聽(tīng)完學(xué)生發(fā)言以后，引導(dǎo)學(xué)生將規(guī)律概括成為簡(jiǎn)單易于記憶的口訣，這樣有助于學(xué)生的記憶，即“三線(xiàn)共面，法線(xiàn)居中，光路可逆”等等.學(xué)生通過(guò)交流發(fā)現(xiàn)實(shí)驗(yàn)過(guò)程中的關(guān)鍵在于入射角和折射角的測(cè)量，難點(diǎn)在于用光的折射現(xiàn)象來(lái)解釋自然中的現(xiàn)象，許多學(xué)生對(duì)虛像難以理解.

總之，物理實(shí)驗(yàn)不僅可以有效的提高學(xué)生參與度和積極性，而且可以提高學(xué)生的核心素養(yǎng).物理核心素養(yǎng)是物理學(xué)科價(jià)值的體現(xiàn)，物理核心素養(yǎng)的提高對(duì)于物理教師和學(xué)生而言，都有著相當(dāng)重要的意義.教師課堂傳授的物理知識(shí)，只有通過(guò)學(xué)生自己進(jìn)行物理實(shí)驗(yàn)去驗(yàn)證，才能夠真正轉(zhuǎn)換為學(xué)生自己的東西.學(xué)生在有效地進(jìn)行物理實(shí)驗(yàn)的過(guò)程中，不僅可以鍛煉自己的動(dòng)手能力，而且可以通過(guò)實(shí)驗(yàn)結(jié)果的分析，做到真正理解知識(shí).初中物理實(shí)驗(yàn)應(yīng)該引起教師和學(xué)生的重視，教師應(yīng)該摒棄陳舊的教學(xué)模式，積極探索創(chuàng)新，尋找最合適的物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)方式.在這過(guò)程中，要堅(jiān)持以學(xué)生為主體，讓學(xué)生獨(dú)立的完成實(shí)驗(yàn)，能夠發(fā)現(xiàn)問(wèn)題并且解決問(wèn)題，學(xué)會(huì)與同伴交流.

[1] 江山, 張平昭. 基于物理核心素養(yǎng)拓展物理實(shí)驗(yàn)課程[J]. 物理教師, 2016, 37(11):35-37.

[2] 陸水明. 基于核心素養(yǎng)的初中物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)的創(chuàng)新與實(shí)踐探究[J]. 數(shù)理化學(xué)習(xí)(教育理論版), 2017(6).