聚焦学科核心素养 深化物理实验教学

汤华，萍乡市教学研究室副主任，江西省初中物理学科带头人，江西省教育学会物理教学专业委员会委员，萍乡市中学物理教研会副理事长，全国优秀物理教研员，江西省优秀教研员、江西省优秀物理教研员，萍乡市优秀教师。中学高级教师。

随着全球经济一体化、信息化过程加速，决定竞争胜负的关键在于人才。为迎接世界未来对人才需求的挑战，国家明确提出，要以立德树人为根本任务，以培养学生创新精神和实践能力等核心素养为重点，深化教育综合改革，全面推进素质教育。厘清和聚焦物理学科重要核心素养，突出其应有的教育功能，是我们每个教师的重要任务。

一、实验教学能有效促进学生科学素养的提升

初中物理比较其他学科，它与实验和生活实践联系更为密切。为此，观察和实验必然成为物理教学的切入点，实验教学成为培养学生物理学科核心素养的有效途径。笔者作为物理教研员，对本地区中学物理实验教学进行了长期的跟踪调查，体验到有效组织实验教学可以促进学生五个方面的学科素养。

1.使用基本实验仪器素养

生活中每个人都要使用多种多样的测量工具。使用基本实验仪器，是学生正确完成物理实验的保证，也是今后在工作和学习中必需的基本能力。在学生接触到物理实验基本仪器时，要着重引导学生识别仪器的规格和性能，看懂铭牌或说明书，弄清测量范围、分度值、零刻度及其调节方法以及使用方法和注意事项。有了基本仪器相关方面的知识储备，学生可以自主选择实验器材，自己制作一些小器材，组装、改进或进行创造性实验。

2.观察实验素养

物理是一门以观察和实验为基础的学科。观察是获得感性知识的一种最直接的途径，也是思维加工的前提，更是学习物理的基础。只有认真细致地观察，才能发现现象和变化，才能为进一步分析实验奠定基础。组织各种实验活动时，要引导学生关注观察点，挖掘学生的观察力，关注观察效果，有意识地培养学生在观察时做到眼到、手到、口到、脑到。

3.实验操作素养

动手能力的强弱对一个人的工作和学习有着重要的影响，要把培养学生的实验操作素养作为物理教育中很重要的一个方面抓紧抓实抓好。平时实验活动中，学生能动手的，就让学生动手，教师尽量不越位替代。只有亲手操作物理实验，亲身体验过程，学生的实验操作能力才能提升。要注重学生分组实验，要精心组织，让每个学生都有动手操作的机会。课堂上进行演示实验时，可巧妙让学生配合教师一起完成，有的还可将演示实验改为学生实验。要认真落实课本上的课外小实验，通过开展小实验或小制作，多为学生创造亲自动手动脑的机会，提高学生学习物理知识的内生动力。

4.分析实验素养

会操作、观察实验是学生实验能力的一个方面，但要从实验中获得更高层次的实验素养，必须要在分析实验能力上做文章。教师要善于把实验教学活动变成“模拟的科学发现过程”，要着重培养学生的实际动手操作能力和对实验结果的分析能力。要注重引导学生记录实验中的现象或数据，学会利用表格、图像等工具对数据进行整理、分析，交流、讨论和评价不同实验方案的优劣，进而做出更优化的改进。

5.实践创新素养

科学探究是物理学科核心素养的重要内容。要善于利用和开展教材上所有探究活动，组织学生参与到科学探究活动中，一方面，让学生体验科学探究过程，在真实情境中获得发现、分析、解决问题的能力，实现学生的创新精神和实践能力的培养；另一方面，在探究过程中，养成动手实践、自主探索、合作交流的学习习惯，内化为自己的学习行为。

二、物理实验教学现状不容乐观

笔者通过实践调查，发现区域内大部分物理教师认识到物理实验的重要性，并且感受到物理实验教学对提高学生学科核心素养的不可替代的作用，但是在实际的教学过程中，物理实验教学的现状不容乐观，主要表现在以下几个方面：

1.重知识，轻实验

受应试教育的影响，教师普遍存在着单纯追求分数现象，有的老师甚至认为学生不会动手做实验不要紧，只要会考就行。为了让学生在考试中取得好成绩，在课堂教学中，教师普遍更多地关注物理知识，忽视了学生学科核心素养的培养，没有真正落实物理课程的三维目标。为此，有的教师对于教材上明确要求要进行分组实验的实验没有开展，甚至有的教师出现“做实验不如讲实验，讲实验不如背实验”的荒诞做法。

2.重讲授，轻操作

有的教师认为，实验操作费时费力，难以组织；甚至有的教师认为做实验是浪费时间，实验讲透了，既可节省时间，又可突出关实验知识要点，可以很好提高地教学效率。为此，放弃直观的实验教学方法，采取一些讲实验的“非常措施”已成为部分教师平常的行为。这样一来，学生普遍忽视实验，在实验过程不愿动手，不敢动手，不知怎样动手，更不知如何思维，更谈不上课外开展独立的实验活动。

3.重结果，轻过程

有的教师课程理念落实不够到位，“老师一手包办”“学生模仿秀”的现实屡见不鲜，学生多数机械模仿。有的教师对实验缺少目标、缺乏系统性，多数为了完成教学任务而安排实验。学生也不是带着问题去有目的地实验，只是为了完成实验任务而实验。这样的实验在一定程度上已经失去了价值和意义，根本谈不上提高学生的核心素养。

4.重课堂，轻课外

学生在课堂上亲身参与实验的机会比较少，如果实验教学只停留在课堂教学上，会使学生实验能力的提升受到很大的约束。实际上，初中物理教材中安排了很多让学生课外完成的小实验，比如课本中“纸盒烧开水”“自制温度计”等。同时，教材中还设置了很多学生课外的实践活动，比如了解城市热岛效应的形成原因、一个家庭中的用水用电情况等。这些内容安排十分贴近学生的生活，符合初中学生的心理特征，既能激发学习兴趣，又能培养能力，深化人文教育。

5.重库存，轻开发

新课标要求教师重视课程资源开发。对于物理教师来说，自制教具、开发实验资源对于开展好物理实验教学很重要。但部分教师在组织实验教学时，对实验室配备的仪器依赖性比较强。有的教师是实验室有器材的实验就做，没有器材的就不做，不能根据内容自制开发实验器材。而目前部分学校受各方面因素的影响，仪器的储备与配备和《标准》相比大量不足，有的学校不能及时对仪器设备进行维护、保养，有的实验室仪器甚至5年内没有更新过。

三、强化实验教学的实践操作

目前，学生的发展核心素养框架已经确立，同时，随着物理新《课程标准》的修订，物理学科核心素养也得到清晰的界定。笔者立足自身区域物理实验教学存在的问题，在以下六个方面着力，取得了一定的成效。

1.强化实验内容纸笔考查

要促进实验教学改革，转变观念是关键。但单纯从纸面上去要求教师转变观念，重视实验教学，多少年来都没有实现。为此，我们从评价端切入，强化实验内容纸笔考查，加大了对实验的考查力度。一是物理考试命题中，设置实验部分，实验题数量从原来的3个增加到5个，扩大实验考查内容覆盖面；二是增加实验题占整份试卷分值，由原来的24分提高到40分；三是考查时注重过程性实验评价，加强实验能力区分度考查，使做了实验、会做实验的学生能拿高分；四是注重考查科学探究过程，对科学探究7个方面进行全面考查。

2.创新实验操作考试

强化实验内容纸笔考查虽然在一定程度上能促进实验教学的改革，但纸笔考查毕竟是纸面上的实验操作，无法直接考查学生的动手实验操作能力、科学探究精神，以及其他的物理学科核心素养得不到更全面的体现。为此，我们从2013年开始，对全市中考物理实验操作考试进行改革，一是改革考试分值权重，物理实验操作中考分值从原来的5分变为10分；二是改革考试内容，《物理课标（2011年版）》上规定的20个“学生必做实验”都可能考，学校考前头一天下午抽签，从20个中选6个做好实验器材准备，次日学生从6个中选1个来进行操作考试。一改以前只考3个实验，而且实验内容提前知道的局面。考试评价改革牵一发而动全身，一方面使得学校在实验器材上加大投入，配齐配足必做实验器材；另一方面促使每个物理教师不得不认真对待每一个必做实验，不得不让每一个实验都让学生亲身参与，达到了以评促教的目的。

3.开展教师实验创新大赛

深度开展实验教学，教师是关键。只有教师的认识和实验能力提高，全市的物理实验教学水平才能上层次。自2012年起，在全市物理教师中开展了“物理实验创新大赛”，大赛允许所有物理老师不限主题、不限器材、不限方式开展实验创新，可以是实验思想创新、实验器材创新、实验组织创新，也可以是实验步骤创新，总体要求是通过实验创新实现教学效益的提升。5年多来，共有400名教师参加了该项活动，有18位教师作品参加了国家级、省级自制教具比赛获奖。教师一方面从比赛中获得了成就，另一方面提高了参与实验教学的热情。

4.开展物理兴趣小组活动

为促进学生富有个性发展，我们在全市初中学校开展丰富多彩的物理第二课堂活动。学校还开展形势多样的专题讲座，开设多种类型的兴趣小组，引导广大学生参与到实验活动中来，提高学生学习物理的兴趣和热情。从2016年起，学校举办了全市中小学创客节、才艺节活动，让学生享受人生出彩的快乐。

5.强化实验教学教研活动

我们把实验教学作为教研组备课的一项重要内容来落实，分析要做哪些实验、实验器材要如何选择、实验要如何组织、实验过程要注意什么、实验后要如何评价交流等等。在组织全市性的物理教学教研活动中，把点评、分析实验教学作为一项必评内容，相互研讨，相互交流。鼓励教师创新实验教学，提倡不要局限于课本上实验的条条框框，要善于开拓思路、创意创新。同时，通过培训班方式，加强对物理教师实验教学方面的引导和培训。

6.强化实验教学督促检查

通过年度工作检查，督促学校加强对实验室的仪器设备的维护和更新，以“实验教学活动记录单”为主要方式加强对教师实施实验教学过程监督管理，使实验教学开展情况有案可查，不流于形式。

结 语

目前的物理实验教学实际与物理课程目标要求相距甚远，要改变实验教学不理想的现状，除了宏观上要积极完善评价机制、搭建活动平台、强化引导督查，微观上要求每一个物理老师纠正“唯分至上”的错误思想，要积极发挥物理学科优势，利用实验教学，立足“做中学，学中做”，在思维中留“缺口”、实验中安“接口”、拓展中开“窗口”，用真实的教学问题、自然的教学过程、和谐的教学氛围，促进学生核心素养的全面发展。