摘" 要:隨著教育改革的不斷推進(jìn),培養(yǎng)學(xué)生的核心素養(yǎng)已成為教學(xué)的重點(diǎn).在初中物理領(lǐng)域,實(shí)驗(yàn)教學(xué)是提高學(xué)生核心素養(yǎng)的關(guān)鍵手段.文章選取“探究摩擦力大小與什么有關(guān)”這一經(jīng)典實(shí)驗(yàn),探討了如何通過(guò)實(shí)驗(yàn)教學(xué)提升學(xué)生的核心素養(yǎng),基于初中物理核心素養(yǎng)的基本內(nèi)容,分析了現(xiàn)行物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)中的不足,并針對(duì)這些問(wèn)題,提出了一系列基于核心素養(yǎng)培養(yǎng)的教學(xué)策略.
關(guān)鍵詞:核心素養(yǎng);初中物理;摩擦力
中圖分類號(hào):G632""" 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A""" 文章編號(hào):1008-0333(2025)05-0095-03
收稿日期:2024-11-15
作者簡(jiǎn)介:錢(qián)燕清,本科,中小學(xué)二級(jí)教師,從事物理教學(xué)研究.
隨著新課程改革的深入推進(jìn),傳統(tǒng)以知識(shí)傳授為中心的教學(xué)模式正在向培養(yǎng)核心素養(yǎng)轉(zhuǎn)變.在這一背景下,初中物理教學(xué)被賦予了新的使命與挑戰(zhàn)[1].物理實(shí)驗(yàn)作為培養(yǎng)學(xué)生觀察能力、操作技能、科學(xué)思維和創(chuàng)新精神的重要教學(xué)環(huán)節(jié),在激發(fā)學(xué)生對(duì)物理的興趣方面起到了至關(guān)重要的作用[2].教師通過(guò)精心設(shè)計(jì)和執(zhí)行實(shí)驗(yàn)活動(dòng),讓學(xué)生可以直觀地感受物理定律的奧秘,體驗(yàn)科學(xué)探究的過(guò)程,從而在實(shí)踐中鍛煉和提升自己解決實(shí)際問(wèn)題的能力.因此,如何構(gòu)建一個(gè)能夠有機(jī)結(jié)合物理知識(shí)傳授與核心素養(yǎng)培養(yǎng)的實(shí)驗(yàn)教學(xué)模式,成為當(dāng)前教育研究和實(shí)踐中亟待解決的關(guān)鍵問(wèn)題.文章旨在通過(guò)對(duì)“探究摩擦力大小與什么有關(guān)”這一具體案例的分析與探討,探索在初中物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)中實(shí)施核心素養(yǎng)培養(yǎng)的有效途徑,以期為物理教學(xué)實(shí)踐提供有益的參考和啟示.
1" 初中物理核心素養(yǎng)的基本內(nèi)容
在當(dāng)前教育背景下,初中物理教育中的核心素養(yǎng)構(gòu)建已經(jīng)成為教學(xué)目標(biāo)中不可或缺的一部分[3].具體而言,初中物理教育強(qiáng)調(diào)的核心素養(yǎng)包括以下幾個(gè)重要維度:首先是對(duì)物理觀念的理解,涉及對(duì)基本物理概念、原理的掌握以及對(duì)物理現(xiàn)象的認(rèn)知能力,要求學(xué)生能夠準(zhǔn)確理解并描述自然界中的物理事件.其次是科學(xué)探究能力的提升,要求學(xué)生具備良好的實(shí)驗(yàn)操作技巧,更重要的是能夠自主提出問(wèn)題、設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案、分析實(shí)驗(yàn)結(jié)果,并能夠在此基礎(chǔ)上進(jìn)行合理推理和歸納.此外,實(shí)踐操作能力也是核心素養(yǎng)的一部分,要求學(xué)生不僅要在紙筆考試中表現(xiàn)出色,更要能夠熟練操作,并將理論知識(shí)應(yīng)用在實(shí)際操作之中.創(chuàng)新意識(shí)的培養(yǎng)也是核心素養(yǎng)的一個(gè)重要方面,面對(duì)復(fù)雜多變的實(shí)際問(wèn)題時(shí),需要學(xué)生能夠靈活運(yùn)用所學(xué)知識(shí),進(jìn)行創(chuàng)新性思考并提出解決方案[4].最后,科學(xué)精神的培養(yǎng)是貫穿整個(gè)物理學(xué)習(xí)過(guò)程的精神內(nèi)核,包括求真務(wù)實(shí)的態(tài)度、勇于探索的勇氣和持之以恒的毅力等[5].幾個(gè)維度共同構(gòu)成了初中物理教育的核心素養(yǎng),不僅為學(xué)生提供了一套有力的工具來(lái)理解物理世界,也為其未來(lái)學(xué)術(shù)上的深造和終身發(fā)展打下堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ).
2" 初中物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)存在的問(wèn)題
2.1" 實(shí)驗(yàn)教學(xué)方法單一
在傳統(tǒng)的初中物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)模式中,教師主導(dǎo)的驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)成為慣用的教學(xué)方法.此類實(shí)驗(yàn)要求學(xué)生遵循既定的步驟,以獲得預(yù)期的實(shí)驗(yàn)結(jié)果,其操作過(guò)程和結(jié)果往往缺乏靈活性和創(chuàng)造性,一切答案似乎都已預(yù)設(shè),導(dǎo)致學(xué)生在教學(xué)過(guò)程中失去主動(dòng)探索未知領(lǐng)域的興趣和動(dòng)力,思維被限制在固定的框架內(nèi),不利于培養(yǎng)獨(dú)立思考和解決復(fù)雜問(wèn)題的能力.同時(shí),由于缺少對(duì)科學(xué)探究全過(guò)程的體驗(yàn),學(xué)生的科學(xué)態(tài)度和科研精神也難以得到有效培養(yǎng).學(xué)生在學(xué)習(xí)過(guò)程中逐漸喪失提出問(wèn)題、設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)以及從失敗中尋求改進(jìn)的耐心和勇氣.這種單一模式的實(shí)驗(yàn)教學(xué),忽略了學(xué)生個(gè)性化需求和差異化發(fā)展,使原本充滿好奇和探索樂(lè)趣的物理學(xué)習(xí)變得乏味和枯燥.更進(jìn)一步來(lái)看,單一的實(shí)驗(yàn)方法無(wú)法滿足不同層次學(xué)生的發(fā)展需要.對(duì)于具有較高學(xué)習(xí)能力和創(chuàng)新潛質(zhì)的學(xué)生而言,需要一個(gè)更為開(kāi)放和挑戰(zhàn)的學(xué)習(xí)環(huán)境,以便能夠發(fā)揮自己的潛能,實(shí)現(xiàn)知識(shí)的綜合運(yùn)用和創(chuàng)新能力的培養(yǎng).然而,當(dāng)教學(xué)方式單一且刻板時(shí),這些學(xué)生很可能因缺乏足夠的激勵(lì)和挑戰(zhàn)而逐漸失去學(xué)習(xí)的熱情和積極性.
2.2" 實(shí)驗(yàn)教學(xué)內(nèi)容脫離實(shí)際
當(dāng)前的初中物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)中,一些實(shí)驗(yàn)內(nèi)容與學(xué)生日常生活經(jīng)驗(yàn)及實(shí)際應(yīng)用之間存在較大的脫節(jié),由于缺乏與現(xiàn)實(shí)世界的聯(lián)系,學(xué)生往往難以認(rèn)識(shí)到這些實(shí)驗(yàn)活動(dòng)背后的科學(xué)原理及其在解決實(shí)際問(wèn)題中的作用,從而感到學(xué)習(xí)缺乏意義和動(dòng)力.這種脫節(jié)現(xiàn)象主要表現(xiàn)在實(shí)驗(yàn)教學(xué)過(guò)分強(qiáng)調(diào)理論驗(yàn)證,忽視了知識(shí)應(yīng)用于現(xiàn)實(shí)生活的情境.例如,一些實(shí)驗(yàn)僅停留在抽象的原理演示層面,未能結(jié)合學(xué)生日常生活中的實(shí)例進(jìn)行具體闡釋,導(dǎo)致學(xué)生對(duì)所學(xué)知識(shí)的應(yīng)用前景和實(shí)際價(jià)值缺乏直觀認(rèn)識(shí).學(xué)生因此會(huì)覺(jué)得物理學(xué)習(xí)是孤立于生活、工作和技術(shù)創(chuàng)新之外的活動(dòng),而不是一個(gè)可以促進(jìn)自己更好理解世界、解決問(wèn)題的工具.當(dāng)實(shí)驗(yàn)內(nèi)容過(guò)于抽象時(shí),學(xué)生很難在心智上建立起知識(shí)與現(xiàn)實(shí)世界的橋梁,這對(duì)學(xué)生構(gòu)建科學(xué)的世界觀和培養(yǎng)終身學(xué)習(xí)的意識(shí)會(huì)產(chǎn)生較為不利的影響,對(duì)充滿好奇心并渴望探索世界的年輕學(xué)生來(lái)說(shuō),如果無(wú)法在實(shí)際生活中應(yīng)用所學(xué)的知識(shí),自身的學(xué)習(xí)熱情可能會(huì)大打折扣.
2.3" 核心素養(yǎng)體現(xiàn)不足
現(xiàn)行的初中物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)存在一個(gè)不容忽視的問(wèn)題,即教師在教學(xué)過(guò)程中往往重點(diǎn)關(guān)注學(xué)生操作技能的掌握情況,未能充分培養(yǎng)學(xué)生的核心素養(yǎng).這種偏重技能訓(xùn)練而輕視科學(xué)探究和創(chuàng)新能力培養(yǎng)的教學(xué),與當(dāng)前教育改革所倡導(dǎo)的學(xué)生能力全面發(fā)展存在較大的差距.一些實(shí)驗(yàn)教學(xué)活動(dòng)過(guò)于注重對(duì)特定操作流程的機(jī)械模仿和重復(fù)練習(xí),未能引導(dǎo)學(xué)生理解實(shí)驗(yàn)背后的科學(xué)原理和思想方法.這種做法使學(xué)生失去了探索未知、提出問(wèn)題和獨(dú)立思考的機(jī)會(huì),限制了學(xué)生發(fā)展批判性思維和解決問(wèn)題的能力.此外,由于缺乏對(duì)創(chuàng)新意識(shí)和科學(xué)精神的培育,學(xué)生在面對(duì)新問(wèn)題時(shí)會(huì)顯得束手無(wú)策,不知如何利用所學(xué)知識(shí)進(jìn)行創(chuàng)造性解答.
3" 基于核心素養(yǎng)的初中物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)策略
3.1" 創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)教學(xué)方法,增強(qiáng)學(xué)生求知欲
傳統(tǒng)的物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)中,學(xué)生往往是按照既定的步驟進(jìn)行實(shí)驗(yàn),這使學(xué)生對(duì)實(shí)驗(yàn)過(guò)程和結(jié)果的理解停留在表面,缺乏深入探索的動(dòng)力.為了改變這一現(xiàn)狀,創(chuàng)新物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)方法顯得尤為重要.通過(guò)引入探究性實(shí)驗(yàn)、設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)等多樣化的實(shí)驗(yàn)形式,可以有效激發(fā)學(xué)生的好奇心和探索欲,引導(dǎo)學(xué)生主動(dòng)發(fā)現(xiàn)問(wèn)題并尋求解決方案.“探究摩擦力大小與什么有關(guān)”是初中常見(jiàn)的物理實(shí)驗(yàn),教師可以將“摩擦力”這一抽象的物理概念具體化,通過(guò)設(shè)計(jì)情境來(lái)激發(fā)學(xué)生的好奇心.例如,教師可以展示生活中常見(jiàn)的現(xiàn)象:將手掌平放在桌面上,然后進(jìn)行滑動(dòng),體驗(yàn)桌面對(duì)手掌的阻力;用橡皮在紙上進(jìn)行擦除,體會(huì)紙對(duì)橡皮的抵抗力;為什么在平滑的路面上推動(dòng)一個(gè)物體比在粗糙的地面上更容易?這樣的問(wèn)題能夠吸引學(xué)生的注意力,讓學(xué)生意識(shí)到摩擦力在生活中的實(shí)際意義.在探究性實(shí)驗(yàn)中,鼓勵(lì)學(xué)生自主提出問(wèn)題、設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案并實(shí)施.以“摩擦力”為題,教師可以引導(dǎo)學(xué)生思考哪些因素可能會(huì)影響摩擦力的大小,鼓勵(lì)學(xué)生設(shè)計(jì)出自己的實(shí)驗(yàn)來(lái)加以驗(yàn)證.在形成假設(shè)的基礎(chǔ)上,引導(dǎo)學(xué)生利用控制變量法來(lái)設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn),如表1所示,通過(guò)小組合作,共同完成實(shí)驗(yàn)方案,研究影響滑動(dòng)摩擦力大小的因素.
3.2" 注重實(shí)際與理論的結(jié)合,培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新意識(shí)
物理教學(xué)中通過(guò)將理論知識(shí)與現(xiàn)實(shí)生活緊密連接,學(xué)生能夠在實(shí)際問(wèn)題解決的過(guò)程中深入理解物理知識(shí)的應(yīng)用價(jià)值,從而激發(fā)自身的創(chuàng)新意識(shí),提升實(shí)踐能力.在“探究摩擦力大小與什么有關(guān)”實(shí)驗(yàn)教學(xué)中,為了讓學(xué)生認(rèn)識(shí)到摩擦力在現(xiàn)實(shí)生活中的重要性,教師可以提出一些實(shí)際問(wèn)題,如汽車在緊急剎車時(shí)為什么能夠停下,為何雨天騎自行車比較困難等.這些問(wèn)題都能夠引導(dǎo)學(xué)生關(guān)注摩擦力現(xiàn)象.實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)上可以讓學(xué)生利用日常物品進(jìn)行創(chuàng)新性實(shí)驗(yàn),例如,學(xué)生可以用不同材質(zhì)的布、紙張或地毯,在不同的表面上測(cè)試小車滑動(dòng)的距離,從而探究不同材料對(duì)摩擦力的影響.為加強(qiáng)學(xué)生的創(chuàng)新實(shí)踐能力,教師可以組織學(xué)生參與設(shè)計(jì)新型的運(yùn)動(dòng)鞋底、改進(jìn)輪椅的輪子材料等活動(dòng).這些活動(dòng)不僅需要學(xué)生運(yùn)用所學(xué)物理知識(shí),更需要學(xué)生發(fā)揮創(chuàng)造力.通過(guò)實(shí)際活動(dòng),將抽象的物理概念與具體的生活實(shí)例相結(jié)合,這種體驗(yàn)不僅加深了對(duì)物理知識(shí)的理解,更重要的是培養(yǎng)了學(xué)生的創(chuàng)新思維和實(shí)踐技能.
3.3" 立足實(shí)驗(yàn)反思,強(qiáng)化學(xué)生獨(dú)立思考能力
反思是提升學(xué)生獨(dú)立思考能力的重要環(huán)節(jié),通過(guò)對(duì)實(shí)驗(yàn)過(guò)程和結(jié)果的深入反思,學(xué)生能夠批判性地分析數(shù)據(jù),理解實(shí)驗(yàn)中發(fā)生的各種現(xiàn)象,進(jìn)一步提出改進(jìn)方案.在“探究摩擦力大小與什么有關(guān)”的實(shí)驗(yàn)中,教師可以引導(dǎo)學(xué)生對(duì)實(shí)驗(yàn)過(guò)程進(jìn)行全面回顧.包括實(shí)驗(yàn)的設(shè)計(jì)、實(shí)驗(yàn)操作、數(shù)據(jù)采集和記錄等每一個(gè)細(xì)節(jié).例如,學(xué)生應(yīng)該思考實(shí)驗(yàn)材料的選擇是否合適、實(shí)驗(yàn)步驟是否規(guī)范、測(cè)量是否準(zhǔn)確等.通過(guò)這些問(wèn)題的提出,學(xué)生開(kāi)始意識(shí)到實(shí)驗(yàn)過(guò)程中可能存在的不足和誤差來(lái)源.學(xué)生要分析實(shí)驗(yàn)結(jié)果與預(yù)期是否存在差異,若實(shí)驗(yàn)結(jié)果與預(yù)期不符,需要探究導(dǎo)致這種差異的原因.這個(gè)過(guò)程中,教師可以激發(fā)學(xué)生思考,引導(dǎo)學(xué)生從多個(gè)角度考慮問(wèn)題,如實(shí)驗(yàn)材料的不均勻性、外界條件的影響或操作過(guò)程中的失誤等.教師應(yīng)鼓勵(lì)學(xué)生將實(shí)驗(yàn)經(jīng)驗(yàn)與理論知識(shí)相結(jié)合,進(jìn)行深層次的思考.例如,在探討摩擦力的實(shí)驗(yàn)中,學(xué)生可以進(jìn)一步思考摩擦力在實(shí)際生活中的作用,如何利用或減少摩擦力.
4" 結(jié)束語(yǔ)
基于核心素養(yǎng)的初中物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)是一種必要的教學(xué)改革方向.通過(guò)創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)教學(xué)方法、強(qiáng)化實(shí)踐與理論的結(jié)合以及促進(jìn)學(xué)生獨(dú)立思考,可以有效提升學(xué)生的物理核心素養(yǎng),為學(xué)生的未來(lái)學(xué)習(xí)和生活打下堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ).
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