在实验教学中提升学生物理学科素养

何临红

【摘 要】物理课堂通常开设于初中二年级阶段，由于该学科与实验息息相关，因此教学大纲不仅对学生理论知识的掌握提出了较高的要求，也对他们的实验动手操作能力提出了一定的要求。如何在不耽搁课堂进度的情况下，很好地将实验课程穿插到普通授课当中，对于授课教师而言，是一个很大的挑战。

【关键词】物理学科;实验教学;学科素养

物理实验教学和普通课程教学应当是一个相辅相成的关系。一方面，学生对于物理实验的操作与实践能够帮助学生更好地理解书本上的理论知识与公式概念，另一方面，学生对于教科书上公式概念的学习也会更好地指导他们将课堂所学运用到实验环节。因此，物理教师团队要充分意识到二者的紧密联系，切不可抱着偷工减料的侥幸心态，只注重课本内容的传授，而忽略了实验课程的教学。

一、应用物理实验引导学生发现问题

物理成绩比较平庸的学生不是因为他们无法消化吸收教师课堂所讲，无法解出家庭作业上的题目，而是因为他们没有扎实的物理基本功，对于学习过程中出现的问题，往往缺乏独立思考和解决的自主性，这种基本功也就是我们前面所说的核心素养。对于自己的学科表现也往往具有更高的要求，课堂参与度和积极性也就更强，与此同时，他们也往往对物理这门科目抱有较高的热忱和兴趣。教师要善于把握学生的心理状态和情绪变化，由此唤醒他们对于物理学科的学习潜力。教师只有开展这样的教学，学生才能够在学习的过程中形成物理基本观念。

例如，在人教版初二物理教材中的第三单元，教师在讲授光学的过程中，需要意识到生活中的光学现象随处可见，要注重引导学生去总结生活中的光学规律，因此，在课堂导入环节，教师可以进行光学演示实验，供学生直观理解和学习。在该实验教学的环节中，教师可以从实验室借来相关的实验器材，一面小镜子，一只盛着水的烧杯，以及一支筷子。在课堂伊始，教师可以这样导入本堂课的内容，“同学们，我们所生活的世界是一个被光线包围的世界，无论是太阳明媚的阳光，室内明亮的白炽灯，还是夜晚街上五光十色的霓虹灯，它们都为我们的城市生活增添了美丽的色彩。”教师结合实践，让学生了解开展实验的价值和意义。紧接着，教师可以引导学生发现现实生活中主要有哪几类光源，它们有何异同，这时，教师就可以继续介绍，“每次，大家讨论的都有一定的道理，现在，让老师为你们揭示问题的答案，光源有冷光源和热光源之分，我们平日所用的白炽灯、台灯、霓虹灯都属于冷光源，而太阳光则属于热光源。”教师帮助学生回顾光源、光的传播、光的传播形式等相关知识，这一教学环节让学生回顾以往生活实践中了解的理论，这些理论能够反映出学生在生活实践中形成的物质观。简单的课程导入之后，教师就能借助直观教学法，为学生进行物理实验的演示。首先，教师可以拿一支筷子放在镜面前，引导学生画出镜面两端的物体，以及各自距离镜面的距离。然后，教师可以让学生仔细观察筷子在空气中的形状，随后将它放入烧杯的水中，让同学观察烧杯中水面以下，筷子被歪曲了的形状，并且告诉学生，该奇妙的现象就叫做“折射”。当学生看到教师应用实验来呈现出他们在生活见到过的光的传播现象时，学生开始好奇，想要了解他们原来了解的物质观是如何形成的。

二、应用物理实验培养学生探究能力

当学生想去了解物质观是如何形成时，教师需要引导学生应用实验的方法开展探究学习。实验探究学习，是学生从观察物理现象的过程中，发现物理现象产生规律，得到物理现象背后物质观的重要过程。通常物理成绩较好的学生，在学习物理的学科时，都有着有条不紊的实验操作能力，学生们只有将自己的学科素养培养起来了，才能在今后的学习过程中减少阻力。物理学科素养中，要求学生掌握科学探究方法。

例如，在初中人教版初三物理教科书上，教师在讲授电学单元时，可以通过实验课的方式，让学生们领略到电压、电阻和电流的关系，该实验所用的实验方法为控制变量法，该物理课的学时通常安排在45分钟左右。在进入实验室时，教师应当引导学生再三注意遵守实验室的操作规则和安全守则，物理实验通常对学生的实践操作能力提出了很高的要求，而优秀的实验操作能力又往往与书本上理论知识的掌握是密不可分的，因此，在实验教学环节，教师也要格外关注学生们的实验进度，以及他们的操作是否规范，尽量不要在实验课上出现学生弄坏实验器材，或是在实验操作中受到意外伤害的现象。

三、应用物理实验提高学生思维水平

相较于物理成绩中等的学生，物理成绩优秀的学生往往具有较高的思维水平，他们已经在自己头脑中形成了一套严密的物理知识体系，密不可分，环环相扣，学生和学生之间的思维水平存在较大的差异性。一方面，这与学生的先天天赋有关，多元智能理论提出，人的智能存在差异性，一般人们会有一些别于常人的智能优势，却也存在先天的智能不足;一方面，这与学生的思维水平培养有关，有一些学生因为没有受过系统的训练，于是他们的思维水平便受先天天赋的影响较多，而受后天教育影响较少。教师在开展实验教学时，要应用教育对学生的思维水平进行培养，使学生能应用科学的思维来分析物理现象，在实验中发现物理现象产生的机理。

在电路单元的实验教学中，首先，教师可以引导学生亲自动手组装电路，根据黑板上的简易电路图，将电池元件、小灯泡、电阻、开关、若干根电线进行依次有序连接。教师也要叮囑学生在安装电路的过程中，注重全程禁止接通电源，否则将可能发生触电事故，即使该实验的电池电压仅有4～6伏。组装工作完成后，方可接通开关，对于小灯泡的亮度强弱做好记录。几组实验下来后，学生可以通过每组更换不同欧姆的电阻，从小电阻到大电阻依次安装实验，来观察小灯泡的亮度情况，由此归纳总结出在电压一定的情况下，电流随着电阻的变化情况，即电压一定时，电流和电阻成反比，电阻越大，电流越小。在实验课程结束后，物理教师也要鼓励学生做好实验总结，总结自己在该堂课中学到的知识，并且总结出物理实验中的控制变量法给予他们的启发，这样由课前准备和预习，课程实践与操作，以及课后反思与总结构成的完整的学习流程，才能真正让学生将实验课的思想和精髓内化为自己的东西，进而提升自身的核心素养。