基于物理核心素养的课堂演示实验教学

基于物理核心素养的课堂演示实验教学

郑达

【摘 要】摘要：核心素养概念的提出引发了教育教学的新思考，课堂演示实验作为物理课堂教学最重要的环节之一，教师应改进原有的演示实验教学方式，切合核心素养理念。从还原实验困难、加强师生互动、关注实验细节、突破知识局限等方面论述基于物理核心素养的课堂演示实验。 【期刊名称】林区教学 【年(卷),期】2017(000)008 【总页数】3

【关键词】核心素养；课堂演示实验；教学方式

2014年4月，教育部颁布了《关于全面深化课程改革落实立德树人根本任务的意见》，意见中提出：“将组织研究提出各学段学生发展核心素养体系，明确学生应具备适应终身发展和社会发展需要的必备品格和关键能力，突出强调个人修养、社会关爱、家园情怀，更加注重自主发展、合作参与、创新实践。”［1］2015年10月，教育部下发了《普通高中物理课程标准修订稿》内部征求意见稿，提出物理核心素养是学生在接受物理教育过程中逐步形成的适应个人终身发展和社会发展需要的必备品格和关键能力，是学生通过物理学习内化的带有物理学科特性的品质，是学生物理核心素养的关键成分，主要由“物理观念”“科学思维”“实验探究”“科学态度与责任”等四个方面的要素构成［2］。

物理是一门以实验为基础的自然科学，课堂演示实验是高中物理实验教学的重要形式，在高中物理教学中起到重要的作用。在传统的课堂演示实验中，教师

比较注重实验现象的展示，提炼实验现象背后的规律和知识点，而忽略了学生的主观性，学生只是在被动地观察现象和接受知识，在整个过程中缺乏主动性的发挥，这不切合“核心素养”的理念。因此，我们必须改进高中物理演示实验的教学方式，将“物理观念”“科学思维”“实验探究”“科学态度与责任”等四个方面的素养融入演示实验的教学，打造基于核心素养的物理课堂演示实验。

首先，明确新课程标准下的演示实验。在人教版高中物理教材中，课堂演示实验分为“演示”“实验”两块，将《物理必修1》《物理必修2》以及物理选修3系列的演示实验进行统计，得到下表：

从上表统计可以看出，教材中有72项实验需要教师在课堂上向学生演示，并且除了这72项实验外，许多教师还会额外增加或改进其他实验来达到教学目的。这也再次证明了演示实验教学对物理教学的重要性。同时，从上表可以看出，力学部分的演示实验偏少，而更多的实验集中在电学、光学、热学等内容上，因为在平时生活中，学生对力学的各种现象接触较多，容易引发思考，而对于电学、热学、光学等领域上的认知，部分现象只能通过课堂演示实验来了解并思考。因此，教师课堂做好演示实验，可以使学生对自然的认知广度得到提升。

在“核心素养”概念提出以前，学者们对物理课堂演示实验的研究主要集中于对实验设计的要求，比如“要明确实验目的”“重视实验的科学性和严谨性”“实验操作要规范”“实验效果要直观清晰”等方面，而很少提出如何通过实验促进学生的全面发展。而在基于核心素养的演示实验中，以学生为主体，应从学生各方面素质发展的角度来设计演示实验。笔者认为物理课堂演示实验

除了实验的设计要求外，还可以从以下四个方面来发展学生的核心素养。

一、暴露实验中的“不完美”，还原实验困难，突出“实验探究”素养

演示实验的主体也是学生，教师只是代替学生的手进行操作实验。因此，课堂的演示实验要鼓励学生积极参与，留给学生更多的时间和空间，启发学生主动思考实验中所遇到的困难，引导学生自主解决，培养学生的探究能力。 比如，在选修3-1第一章第2节库仑定律中的演示实验“探究影响电荷间相互作用力的因素”，演示实验在南方学校很难做成功，因为南方空气潮湿，电荷不容易保存在金属球中。部分教师采用大功率灯照射金属球达到除湿效果，这是一个非常好的方法，但如果在演示实验时直接把大功率灯放在金属球旁边，学生就缺少了认识到实验困难的机会，甚至学生不会去关注为什么有这个灯在。如果事先不进行除湿，实验得不到理想的效果，展示出实验中的“不完美”，这时让学生自己来分析可能的原因以及解决办法，学生会更好地参与实验，并了解了实验的全部。因此，在课堂演示实验中，学生需要体验演示实验的全过程，包括实验中的困难，在克服困难的过程中，培养学生面对问题、解决问题的能力，同时提高学生对物理的兴趣，体会物理实验的魅力。这符合物理核心素养中的“实验探究”要素，注重培养学生通过对演示实验的观察和困难克服养成科学探究的思维，比如发现问题、合理猜测、设计最优方案等。

二、加强实验过程中的师生互动，引导学生形成“科学思维”素养

教师对演示实验的准备是充分的，那么怎么让学生在实验过程中体会到教师的“良苦用心”呢？这需要教师和学生在实验中进行交流和互动，教师可以将实验中的一些细节用问题的形式引导学生进行思考。