基于核心素養(yǎng)的初中物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)的實(shí)踐與思考

李燕

【摘 要】物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)課要更高效，質(zhì)量也要更高。必須認(rèn)真做好初中物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)的備課。實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)方面要提高實(shí)驗(yàn)教學(xué)的有效性。關(guān)注學(xué)生的實(shí)驗(yàn)操作過(guò)程，實(shí)驗(yàn)教學(xué)中對(duì)實(shí)驗(yàn)進(jìn)行小小的改進(jìn)、創(chuàng)新。

【關(guān)鍵詞】實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì);實(shí)驗(yàn)操作過(guò)程;實(shí)驗(yàn)改進(jìn);創(chuàng)新

在物理教學(xué)中，物理實(shí)驗(yàn)占有舉足輕重的地位。初中物理實(shí)驗(yàn)操作考試成績(jī)將開(kāi)始計(jì)入上海中考成績(jī)總分。初中物理實(shí)驗(yàn)已經(jīng)被提到了一個(gè)相當(dāng)高的地步。

在新課程改革背景下，物理教學(xué)始終提倡以培養(yǎng)學(xué)生的核心素養(yǎng)為教學(xué)目標(biāo)，從而體現(xiàn)物理這門課程的價(jià)值。物理課程必須倡導(dǎo)物理學(xué)習(xí)的自主性、探究性、合作性。讓學(xué)生主動(dòng)參與學(xué)習(xí)，體驗(yàn)和感悟科學(xué)探究的過(guò)程和方法，激發(fā)他們持久的學(xué)習(xí)興趣和求知欲望，并在探究過(guò)程中培養(yǎng)自主學(xué)習(xí)的能力，逐步實(shí)現(xiàn)學(xué)習(xí)方式的轉(zhuǎn)變，使學(xué)生逐步養(yǎng)成敢于質(zhì)疑、善于交流、樂(lè)于合作、勇于實(shí)踐的科學(xué)態(tài)度。如何有效地開(kāi)展物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)，培養(yǎng)學(xué)生的核心素養(yǎng)，怎樣上好每一節(jié)物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)就顯得更加重要了，也是廣大初中物理教師需要深入思考的問(wèn)題。下面是我結(jié)合自己的平時(shí)實(shí)驗(yàn)教學(xué)實(shí)踐，從幾個(gè)方面來(lái)體現(xiàn)基于核心素養(yǎng)下的初中物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)的思考。

一、精心設(shè)計(jì)，認(rèn)真做好初中物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)的備課

物理是一門以實(shí)驗(yàn)為基礎(chǔ)的學(xué)科，我們?cè)谏厦恳还?jié)課前，都要認(rèn)真分析好教材、學(xué)生來(lái)進(jìn)行備課。除了基本的實(shí)驗(yàn)?zāi)康模瑢?shí)驗(yàn)原理，實(shí)驗(yàn)的器材，實(shí)驗(yàn)方法，實(shí)驗(yàn)步驟，實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的記錄和處理以外，還有一些屬于實(shí)驗(yàn)教學(xué)方面的要素也是要備課進(jìn)去的，比如是學(xué)生實(shí)驗(yàn)還是演示實(shí)驗(yàn)。學(xué)生操作實(shí)驗(yàn)主要是培養(yǎng)學(xué)生的“學(xué)”。有的是為了讓學(xué)生對(duì)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象觀察得更仔細(xì)，培養(yǎng)學(xué)生的觀察能力;有的是培養(yǎng)學(xué)生的實(shí)驗(yàn)的操作能力;有的是培養(yǎng)學(xué)生的思維能力;有的是培養(yǎng)學(xué)生的實(shí)驗(yàn)創(chuàng)新能力;還有培養(yǎng)學(xué)生的分析數(shù)據(jù)、處理數(shù)據(jù)的能力，從而提高學(xué)生的解決問(wèn)題的能力。而演示實(shí)驗(yàn)是為了增強(qiáng)學(xué)生的感官刺激，激發(fā)其濃厚的學(xué)習(xí)興趣。有的是為了使學(xué)生更深入地了解儀器的結(jié)構(gòu)和性能，提高學(xué)生的操作技能;實(shí)驗(yàn)的關(guān)鍵過(guò)程和實(shí)驗(yàn)的結(jié)果一定要在學(xué)生的共同參與下完成和總結(jié)。這樣就要注意演示實(shí)驗(yàn)應(yīng)直觀簡(jiǎn)單，要有一定的可視度，現(xiàn)象要明晰易見(jiàn)，能充分說(shuō)明問(wèn)題。為便于全班每個(gè)學(xué)生的觀察，特別是最后排的學(xué)生，做演示實(shí)驗(yàn)時(shí)盡可能采用大型的儀器，有條件的最好利用投影儀放大。所以這些是備課當(dāng)中都要備進(jìn)去的。

二、有效實(shí)施，提高實(shí)驗(yàn)教學(xué)的有效性

第一：精心設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)，提高實(shí)驗(yàn)探究有效性

案例1? ?探究杠桿平衡的條件

在這個(gè)實(shí)驗(yàn)中很容易老師會(huì)先把實(shí)驗(yàn)過(guò)程演示一次，接著讓學(xué)生跟著老師的方法再來(lái)做一次記錄實(shí)驗(yàn)結(jié)果，所以這樣做的后果是，學(xué)生完全是按照老師的方法來(lái)做，學(xué)生會(huì)缺少思考。所以在這個(gè)實(shí)驗(yàn)中，我們教師可以讓學(xué)生基于生活中的蹺蹺板的模型，對(duì)于杠桿處于平衡條件需要什么條件？提出猜想可能與力和力臂有關(guān)。從而設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案，1.利用鉤碼如何探究？2.利用彈簧測(cè)力計(jì)和鉤碼又如何探究？3.彈簧測(cè)力計(jì)的拉力方向不同，如何探究？實(shí)驗(yàn)活動(dòng)設(shè)計(jì)要讓學(xué)生在明確的規(guī)格的引領(lǐng)下，動(dòng)手和動(dòng)腦相結(jié)合，在實(shí)踐中獲取直接經(jīng)驗(yàn)，獲得對(duì)客觀世界的體驗(yàn)和感悟，促進(jìn)深度學(xué)習(xí)的開(kāi)展。學(xué)生自己設(shè)計(jì)方案，進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，在實(shí)驗(yàn)中體驗(yàn)探究的樂(lè)趣，激發(fā)學(xué)生的思維。

第二：優(yōu)化實(shí)驗(yàn)教學(xué)方式，提高實(shí)驗(yàn)有效性

案例2? ?探究動(dòng)能與哪些因素有關(guān)

在這個(gè)實(shí)驗(yàn)中老師們會(huì)擔(dān)心怎么講解動(dòng)能如何體現(xiàn)，怎么講解小球高度不一樣，到水平面的速度不一樣。導(dǎo)致這樣講解的知識(shí)越來(lái)越多，會(huì)花很多時(shí)間，學(xué)生也不一定會(huì)懂。教師可以提出問(wèn)題：基于生活中的經(jīng)驗(yàn)，猜想動(dòng)能可能與哪些因素有關(guān)？學(xué)生會(huì)答：速度和質(zhì)量。教師提出：①那我們接下來(lái)設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)來(lái)探究此實(shí)驗(yàn)，同學(xué)們想想我們?nèi)绾蝸?lái)控制變量呢？特別是速度這個(gè)變量？②動(dòng)能這個(gè)物理量又如何測(cè)量呢？學(xué)生分組討論可得：①目前我們還是無(wú)法測(cè)量某個(gè)瞬間速度是否相同，但是我們可以從其他方面去控制，從而達(dá)到讓小球速度相同。操作方法：讓同一小球從斜面相同的高度滑下，這樣小球到達(dá)斜面底端的速度就相同了。②動(dòng)能也是不能直接測(cè)量的，我們可以測(cè)量小球在水平面推動(dòng)木塊的距離來(lái)反映動(dòng)能的大小。在學(xué)生討論的過(guò)程中，得到實(shí)驗(yàn)方案。以情境、問(wèn)題，活動(dòng)、討論等環(huán)節(jié)為主線，讓學(xué)生親身經(jīng)歷實(shí)驗(yàn)操作，實(shí)驗(yàn)觀察與記錄，實(shí)驗(yàn)分析和表達(dá)交流等過(guò)程，在“自主、合作、探究 ”中獲得科學(xué)知識(shí)與技能，在實(shí)驗(yàn)探究過(guò)程中，要引導(dǎo)學(xué)生相互啟發(fā)，在明確分工的基礎(chǔ)上開(kāi)展有效的合作，從而培養(yǎng)學(xué)生的合作精神。

第三：自制實(shí)驗(yàn)器材，提高實(shí)驗(yàn)有效性

案例3? 力

在講解力的作用效果時(shí)，力的作用效果可以使物體發(fā)生形變，于是我通過(guò)捏海綿，拉橡皮筋，使竹竿變彎等顯而易見(jiàn)的實(shí)驗(yàn)使學(xué)生馬上可得到力可以使物體發(fā)生形變，但是當(dāng)我問(wèn)到大家坐在椅子上，我們的椅子有沒(méi)有發(fā)生形變呢？學(xué)生馬上說(shuō)沒(méi)有發(fā)生形變，是不是真的沒(méi)有發(fā)生形變呢？于是我在這里給學(xué)生觀看了微小形變的多媒體課件，可是課后有些學(xué)生還是覺(jué)得椅子是沒(méi)有發(fā)生形變的。雖然多媒體課件可以模擬很多物理現(xiàn)象，但是只有動(dòng)手做的實(shí)驗(yàn)學(xué)生親眼看到，親身感受到才有深刻的印象，才能更加深刻的理解這個(gè)現(xiàn)象。

于是我去買了一支激光筆，和自制了一個(gè)發(fā)生微小形變的瓶子。在另一個(gè)班上課的時(shí)候，我將激光筆固定在鐵架臺(tái)上，在桌子上放了一個(gè)平面鏡，打開(kāi)激光筆，光線經(jīng)過(guò)平面鏡反射后反射到墻上。提醒學(xué)生仔細(xì)觀察墻上的光點(diǎn)。于是我用手按了按桌子，學(xué)生喊出來(lái)：“光點(diǎn)移動(dòng)了！”在這里我引導(dǎo)學(xué)生為什么會(huì)發(fā)生這樣的情況呢？學(xué)生說(shuō)出是因?yàn)榉瓷涔饩€的方向改變了，于是我又提出反射光線的方向?yàn)槭裁磿?huì)改變呢？學(xué)生說(shuō)：“是因?yàn)槭謱?duì)桌子施加力了，力使桌子發(fā)生的形變，從而使方向改變，進(jìn)而改變了發(fā)射光線的傳播方向”。于是讓學(xué)生親自體驗(yàn)手捏玻璃瓶的實(shí)驗(yàn)，通過(guò)玻璃瓶上端的細(xì)玻璃管的液面的上升和下降。學(xué)生很容易得出是因?yàn)槭謱?duì)玻璃瓶施加了力，使玻璃瓶發(fā)生了形變。得出有些物體的形變比較明顯容易觀察，而有些物體的形變不容易觀察，我們把這些不易觀察的形變叫微小形變。所有的物體在施加了力后都會(huì)發(fā)生形變。因此在物理教學(xué)中老師不應(yīng)該局限于實(shí)驗(yàn)室和課本上的實(shí)驗(yàn)，適當(dāng)?shù)淖灾平叹?，補(bǔ)充實(shí)驗(yàn)提高實(shí)驗(yàn)教學(xué)效率，從而大大提高課堂的教學(xué)有效性。

三、及時(shí)反饋，關(guān)注學(xué)生的實(shí)驗(yàn)操作過(guò)程中出現(xiàn)的問(wèn)題

在實(shí)驗(yàn)教學(xué)中對(duì)于學(xué)生從實(shí)驗(yàn)中得到的數(shù)據(jù)，要學(xué)生通過(guò)小組討論歸納總結(jié)出實(shí)驗(yàn)結(jié)論。但是一些看起來(lái)不是那么重要的數(shù)據(jù)和一些錯(cuò)誤的數(shù)據(jù)也是要認(rèn)真分析的。要及時(shí)的反饋，分析出數(shù)據(jù)產(chǎn)生的原因，從而調(diào)整實(shí)驗(yàn)方案。

案例4? ?驗(yàn)證凸透鏡成像的規(guī)律

在這個(gè)實(shí)驗(yàn)中學(xué)生通過(guò)實(shí)驗(yàn)記錄的數(shù)據(jù)，會(huì)得到凸透鏡成像的規(guī)律。在探究凸透鏡成像的規(guī)律時(shí)，兩組同學(xué)用相同的凸透鏡進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，在分析數(shù)據(jù)時(shí)，發(fā)現(xiàn)甲組同學(xué)的物距和乙組同學(xué)的物距是相等的，但是他們得到的像距卻不相等，實(shí)驗(yàn)器材都相等，操作過(guò)程也沒(méi)有錯(cuò)誤。例如甲組同學(xué)物距為35厘米，像距為14厘米;物距為15厘米，像距為30厘米。但是乙組同學(xué)的物距35厘米，像距卻是13厘米;物距15厘米，像距為31厘米。那么出現(xiàn)這種現(xiàn)象的原因會(huì)是什么呢？于是同學(xué)們陷入了思考，數(shù)據(jù)不會(huì)出錯(cuò)，數(shù)據(jù)就是證據(jù)，我們要思考數(shù)據(jù)差異的原因，在同學(xué)們的討論下，發(fā)現(xiàn)原來(lái)有同學(xué)在進(jìn)行實(shí)驗(yàn)的時(shí)候光屏上的像并沒(méi)有達(dá)到最清晰便開(kāi)始讀數(shù)了。所以在課堂中學(xué)生往往會(huì)暴露一些錯(cuò)誤，我們不要怕學(xué)生出錯(cuò)，而要引導(dǎo)學(xué)生對(duì)錯(cuò)誤進(jìn)行分析，查找原因，這也是證據(jù)物理的體現(xiàn)。在這樣的教學(xué)過(guò)程中，通過(guò)實(shí)事求是地記錄和處理數(shù)據(jù)，形成嚴(yán)謹(jǐn)求實(shí)的科學(xué)態(tài)度;通過(guò)分析數(shù)據(jù)，得出結(jié)論，懂得基于證據(jù)和推理發(fā)表自己的見(jiàn)解，并樹(shù)立敢于質(zhì)疑，勇于創(chuàng)新的科學(xué)精神;通過(guò)實(shí)驗(yàn)反思，感受事物的兩面性，形成辯證認(rèn)識(shí)事物的意識(shí)。

四、善于創(chuàng)新，對(duì)實(shí)驗(yàn)進(jìn)行小小的改進(jìn)

案例5? 探究動(dòng)滑輪的使用特點(diǎn)

在這個(gè)實(shí)驗(yàn)中要探究使用動(dòng)滑輪所用的力的特點(diǎn)比較直觀，但在探究動(dòng)滑輪繩的自由端移動(dòng)的距離的特點(diǎn)上實(shí)驗(yàn)的操作比較沒(méi)有連續(xù)性。在此可以將這個(gè)內(nèi)容放到第二節(jié)課探究，讓學(xué)生設(shè)計(jì)創(chuàng)新原有實(shí)驗(yàn)裝置來(lái)突破這一難題。學(xué)生通過(guò)設(shè)計(jì)后得到可以把這些器材固定在一個(gè)畫好距離的木板上，這樣很明顯的看到繩的自由端移動(dòng)的距離與物體移動(dòng)距離的關(guān)系。并且可以在畫好的木板上固定一些小的圖釘，以來(lái)改變力的方向，這樣也可以來(lái)探究使用動(dòng)滑輪時(shí)所用力的方向改變時(shí)力的大小也是會(huì)隨之改變的。教師要通過(guò)對(duì)實(shí)驗(yàn)器材的研究和改進(jìn)促進(jìn)實(shí)驗(yàn)探究，并延展到學(xué)生實(shí)際生活中，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，提高實(shí)踐創(chuàng)新能力。

五、結(jié)束語(yǔ)

實(shí)驗(yàn)教學(xué)是中學(xué)理化課程標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的重要教學(xué)內(nèi)容，是培養(yǎng)創(chuàng)新人才的重要途徑，對(duì)提升學(xué)生的科學(xué)素養(yǎng)有著不可替代的作用。作為一名物理教師，我要將不斷豐富實(shí)驗(yàn)教學(xué)內(nèi)容，改進(jìn)和創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)教學(xué)，規(guī)范學(xué)生的實(shí)踐操作，強(qiáng)化情境體驗(yàn)、探索求知和創(chuàng)新，關(guān)注提升學(xué)生的觀察能力，動(dòng)手能力，創(chuàng)造性思維能力和團(tuán)隊(duì)合作能力，培育學(xué)生的興趣愛(ài)好、科學(xué)素養(yǎng)和意志品質(zhì)。

【參考文獻(xiàn)】

[1]江耀基.從幾個(gè)教學(xué)案例談如何提高物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)的質(zhì)量[J].物理教學(xué)，2017（1）