董航飛 李衛(wèi)東

摘 要：物理實(shí)驗(yàn)在中學(xué)物理教學(xué)中具有舉足輕重的作用，而實(shí)驗(yàn)教學(xué)在中學(xué)一直沒(méi)有得到足夠的重視，物理教師也缺乏相關(guān)的實(shí)驗(yàn)教學(xué)技能，在新課標(biāo)提出核心素養(yǎng)的背景下這種矛盾更加突出。為了解決這種矛盾，在中學(xué)物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)中可以通過(guò)激發(fā)學(xué)生認(rèn)知沖突、引導(dǎo)學(xué)生發(fā)現(xiàn)并解決問(wèn)題，來(lái)培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)思維、科學(xué)探究，同時(shí)也為物理教師實(shí)驗(yàn)教學(xué)提供理論借鑒。

關(guān)鍵詞：中學(xué)物理;實(shí)驗(yàn)教學(xué);核心素養(yǎng)

物理核心素養(yǎng)包括物理觀念，科學(xué)思維，科學(xué)探究，科學(xué)態(tài)度與責(zé)任四個(gè)維度。其中科學(xué)思維，科學(xué)探究，科學(xué)態(tài)度與責(zé)任一直以來(lái)都是我國(guó)物理教學(xué)最薄弱的環(huán)節(jié)，難以落實(shí)到平時(shí)的物理教學(xué)之中;而實(shí)驗(yàn)又是物理教學(xué)的基礎(chǔ)，在物理教學(xué)的整個(gè)過(guò)程中具有十分重要的作用，所以如何更好地在物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)中操作對(duì)學(xué)生物理核心素養(yǎng)的培養(yǎng)，值得深入分析和研究。

1 科學(xué)思維的培養(yǎng)

科學(xué)思維是從認(rèn)識(shí)方式和過(guò)程的角度對(duì)學(xué)生的關(guān)鍵能力的說(shuō)明，質(zhì)疑和創(chuàng)新是科學(xué)思維的重要特征。[1]同時(shí)也是我國(guó)教學(xué)最薄弱的環(huán)節(jié)，也是教學(xué)改革努力的方向。質(zhì)疑是創(chuàng)新的基礎(chǔ)，在物理學(xué)的發(fā)展歷程中，任何新概念的提出和新理論的創(chuàng)立，都是科學(xué)家在對(duì)前人的結(jié)論提出質(zhì)疑的基礎(chǔ)上，運(yùn)用創(chuàng)新思維綜合已有的研究成果才實(shí)現(xiàn)的。[1]

1.1 激發(fā)學(xué)生認(rèn)知沖突——培養(yǎng)質(zhì)疑精神

而培養(yǎng)學(xué)生質(zhì)疑精神或者說(shuō)批判性思維最行之有效且容易操作的方式就是激發(fā)學(xué)生的認(rèn)知沖突，使學(xué)生對(duì)之前所一直服從的東西產(chǎn)生質(zhì)疑。例如：在探究牛頓第二定律的時(shí)候，為了探究物體加速度細(xì)繩的一端跨過(guò)定滑輪掛上砝碼盤(pán)和砝碼，在忽略摩擦力作用的前提下，可以將砝碼的重量看做是小車(chē)所受的拉力，為了保證砝碼和小車(chē)構(gòu)成的運(yùn)動(dòng)系統(tǒng)總質(zhì)量不變，在改變滑輪左側(cè)砝碼質(zhì)量（既小車(chē)所受拉力）之后會(huì)將取下的砝碼放置在小車(chē)上?？雌饋?lái)是很經(jīng)典的一個(gè)實(shí)驗(yàn)，并且現(xiàn)行課標(biāo)版物理教材基本都采用的這個(gè)實(shí)驗(yàn)，然而還是存在很大問(wèn)題，主要就是這個(gè)實(shí)驗(yàn)操作方式與教材中所規(guī)定的砝碼使用規(guī)則相沖突。教材中規(guī)定砝碼的使用必須輕拿輕放，用鑷子加取，避免剮蹭以避免造成儀器不精確，但是將砝碼放在小車(chē)上，經(jīng)過(guò)運(yùn)動(dòng)后和擋板碰撞后停止運(yùn)動(dòng)，并且繩子的另一端拴著的砝碼在小車(chē)突然停止后也會(huì)產(chǎn)生較大的沖力，必然會(huì)對(duì)小車(chē)上和繩子拴著的砝碼造成較大磨損。[2]教師在引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行這個(gè)實(shí)驗(yàn)的過(guò)程中，就需要有意引導(dǎo)學(xué)生發(fā)現(xiàn)這個(gè)矛盾，當(dāng)學(xué)生發(fā)現(xiàn)這個(gè)矛盾之后，必然會(huì)驚嘆于教材也并非絕對(duì)準(zhǔn)確，從而打破學(xué)生對(duì)教材以及教師的盲目服從，激發(fā)學(xué)生的質(zhì)疑精神和批判性思維。

1.2 引導(dǎo)學(xué)生發(fā)現(xiàn)并解決問(wèn)題——培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)造性思維

培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)造性思維能力，其要點(diǎn)在于學(xué)生在具有質(zhì)疑能力基礎(chǔ)之上，能夠發(fā)現(xiàn)存在的問(wèn)題，并加以解決。這就要求教師需要設(shè)立或者尋找出適合教學(xué)活動(dòng)的供學(xué)生思考并待于解決的問(wèn)題。培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)造性思維能力，主要目的是使學(xué)生習(xí)得或者提高這種創(chuàng)造性思維能力，并不一定非得在現(xiàn)實(shí)的基礎(chǔ)上創(chuàng)造出什么東西，這也是現(xiàn)階段對(duì)培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)造思維能力所存在的一個(gè)誤區(qū)。所以，教師為了培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)造能力所設(shè)置或者發(fā)現(xiàn)的問(wèn)題并不一定是現(xiàn)實(shí)教材中所存在的，也可以是教師為了培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)造性思維而有意創(chuàng)設(shè)的。

2 科學(xué)探究——以科學(xué)思維為核心的問(wèn)題解決“過(guò)程”

“科學(xué)探究”是指提出物理問(wèn)題、形成猜想和假設(shè)、設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)與制定方案、獲取和處理信息、基于證據(jù)得出結(jié)論并作出解釋?zhuān)约皩?duì)科學(xué)探究過(guò)程和結(jié)果進(jìn)行交流、評(píng)估、反思的能力。[1]實(shí)質(zhì)上就是以科學(xué)思維為核心的解決問(wèn)題的“過(guò)程”，這里的過(guò)程必須打上雙引號(hào)，科學(xué)探究強(qiáng)調(diào)的是解決問(wèn)題的過(guò)程，著重培養(yǎng)學(xué)生在實(shí)踐中解決問(wèn)題的能力。這個(gè)能力包括觀察記憶能力，概括論證能力，關(guān)聯(lián)整合能力，分析解釋能力，推論預(yù)測(cè)能力，綜合應(yīng)用能力。[1]科學(xué)探究能力的培養(yǎng)并不是獨(dú)立進(jìn)行的，需要貫穿于整個(gè)實(shí)驗(yàn)的過(guò)程當(dāng)中，否則它必然是機(jī)械的，教條的，沒(méi)有意義的操作技能的記憶過(guò)程。無(wú)論是兒童還是成人，都是帶著自己的已有信念來(lái)展開(kāi)探究活動(dòng)的，要將科學(xué)探究真正貫徹于每一個(gè)實(shí)驗(yàn)過(guò)程之中，實(shí)際上就是要求實(shí)驗(yàn)課堂，不是簡(jiǎn)單的按說(shuō)明書(shū)操作的過(guò)程，這里面必須包含自主的探究，獨(dú)立的思考，團(tuán)隊(duì)的協(xié)作，教師的有效引導(dǎo)。

3 總結(jié)

物理核心素養(yǎng)的四個(gè)方面是相互聯(lián)系共同發(fā)展的，物理觀念的形成過(guò)程伴隨著科學(xué)思維的形成，而物理觀念和科學(xué)思維的形成，又以科學(xué)探究為載體，同時(shí)又滲透著科學(xué)態(tài)度與責(zé)任的發(fā)展，所以教師在實(shí)驗(yàn)教學(xué)的過(guò)程中，不能相互割裂，導(dǎo)致教條主義，而應(yīng)相輔相成靈活協(xié)調(diào)教學(xué)，物理核心素養(yǎng)必將發(fā)揮其應(yīng)有的作用。

參考文獻(xiàn)：

[1]郭玉英.基于學(xué)生核心素養(yǎng)的物理學(xué)科能力研究[M].北京：北京師范大學(xué)出版社，2017.

[2]李維兵.對(duì)物理教材中幾類(lèi)“錯(cuò)誤”的商榷[J].教學(xué)與管理，2015（07）：46-48.

[3]王海紅.物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)研究[M].哈爾濱：哈爾濱地圖出版社，2008.

[4]晉文梅，鄭威.核心素養(yǎng)下物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)的創(chuàng)新設(shè)計(jì)[J].中小學(xué)教師培訓(xùn)，2018（09）：69-71.

[5]杜錫來(lái).激活實(shí)驗(yàn)思維 培養(yǎng)創(chuàng)造能力[J].學(xué)科教育，2000（12）：28-31.

基金項(xiàng)目：陜西省高水平大學(xué)建設(shè)專(zhuān)項(xiàng)資金資助項(xiàng)目（2015SXTS02）資助;延安大學(xué)課堂教學(xué)改革專(zhuān)項(xiàng)項(xiàng)目（KGHH2008-10）資助