PAGEPAGE11新課標(biāo)視野下物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)對(duì)核心素養(yǎng)的培養(yǎng)摘要在傳統(tǒng)物理課程教學(xué)中的實(shí)驗(yàn)教學(xué)部分，教師的演示過程是教學(xué)的重點(diǎn)，學(xué)生作為教育的主體卻以旁觀者的身份參與其中，使實(shí)驗(yàn)教學(xué)流于表面，不能滿足素質(zhì)教育的要求?！昂诵乃仞B(yǎng)”強(qiáng)調(diào)把以知識(shí)為載體的課程建設(shè)，轉(zhuǎn)變?yōu)樽⒅貙W(xué)生全面發(fā)展的課程建設(shè)，注重學(xué)生內(nèi)在“素養(yǎng)”的形成。本文基于物理學(xué)科“核心素養(yǎng)”的內(nèi)涵，提出在實(shí)驗(yàn)教學(xué)中培養(yǎng)學(xué)生“核心素養(yǎng)”的有效方法，可以使學(xué)生理解生活中的物理現(xiàn)象，更加嚴(yán)謹(jǐn)?shù)乜紤]問題，既完成了培養(yǎng)學(xué)生物理學(xué)科“核心素養(yǎng)”的目標(biāo)，又提高了學(xué)生各方面的學(xué)習(xí)能力，使學(xué)生受益終生。關(guān)鍵詞新課標(biāo)；物理；實(shí)驗(yàn)教學(xué)；核心素養(yǎng)1緒論2016年我國正式公布《中國學(xué)生發(fā)展核心素養(yǎng)》，2017年教育部又公布《普通高中物理課程方案》[1]（下文簡稱為“新課標(biāo)”），這標(biāo)志著以“核心素養(yǎng)”為統(tǒng)領(lǐng)的新一輪基礎(chǔ)教育改革徹底拉開帷幕，這些也成為了我國制定與修訂課程標(biāo)準(zhǔn)和考試說明的重要參考。各學(xué)科的“核心素養(yǎng)”是學(xué)生通過學(xué)科知識(shí)的學(xué)習(xí)逐漸形成的正確的價(jià)值觀念、必備品格和關(guān)鍵能力，也是對(duì)三維目標(biāo)的分析整合和升華。立足于“核心素養(yǎng)”的教育教學(xué)理念對(duì)課程教學(xué)提出了新的訴求，物理課程教學(xué)是以實(shí)驗(yàn)為基礎(chǔ)的，實(shí)驗(yàn)教學(xué)又有著獨(dú)特的性質(zhì)，它既包含了在教學(xué)過程中學(xué)生的情感變化，又包含了學(xué)生在日常生活中發(fā)現(xiàn)問題、解決問題的方法和技巧，基于這些學(xué)科特質(zhì)，新課標(biāo)凝練出了專屬于物理學(xué)科的“核心素養(yǎng)”。2“核心素養(yǎng)”概述“核心素養(yǎng)”理念的提出使我國的教育理念發(fā)生了重大的轉(zhuǎn)變。盡管有《中國學(xué)生發(fā)展核心素養(yǎng)》綱領(lǐng)的指導(dǎo)，但是由于教育工作者對(duì)“核心素養(yǎng)”概念的理解不足，片面地以為發(fā)展學(xué)生“核心素養(yǎng)”就是完成教學(xué)“三維目標(biāo)”的另一種說法，或者認(rèn)為發(fā)展學(xué)生“核心素養(yǎng)”的這個(gè)目標(biāo)過于遠(yuǎn)大、過于空泛，是難以實(shí)現(xiàn)的。自2012年新課改以來，對(duì)于“知識(shí)與技能”、“過程與方法”、“情感態(tài)度與價(jià)值觀”這三維目標(biāo)，廣大教育工作者往往只是在實(shí)施教學(xué)過程中印證它，沒有考慮這些目標(biāo)在“育人”這個(gè)層面上的內(nèi)涵?！昂诵乃仞B(yǎng)”則強(qiáng)調(diào)，要把以知識(shí)為載體的課程建設(shè)，轉(zhuǎn)變?yōu)樽⒅貙W(xué)生全面發(fā)展的課程建設(shè)，注重學(xué)生內(nèi)在“素養(yǎng)”的形成[2]。就“三維目標(biāo)”與“核心素養(yǎng)”的關(guān)系而言，“核心素養(yǎng)”既是課程建設(shè)由外向內(nèi)的轉(zhuǎn)折，也是新課改深化育人目標(biāo)的過渡，在“核心素養(yǎng)”的引導(dǎo)和支持下，“三維目標(biāo)”在整個(gè)教學(xué)過程中得以整合和提升[3]。物理學(xué)科的“核心素養(yǎng)”是依照“核心素養(yǎng)”總體框架，以物理學(xué)科的自身特點(diǎn)和要求為基礎(chǔ)提出的，是以人為本的教育理念在物理學(xué)科教學(xué)中的集中體現(xiàn)。“2016年普通高中各學(xué)科核心素養(yǎng)一覽表”詳細(xì)地闡述了物理學(xué)科的“核心素養(yǎng)”，即是由“物理觀念”、“科學(xué)思維”、“實(shí)驗(yàn)探究”、“科學(xué)態(tài)度與責(zé)任”四部分構(gòu)成[4]。（1）物理觀念物理知識(shí)是指基于物理學(xué)角度形成的有關(guān)物質(zhì)、能量、運(yùn)動(dòng)、相互作用等的結(jié)論，是采取物理視角解讀自然現(xiàn)象、解決實(shí)際問題的基礎(chǔ)[5]。物理觀念立足于基礎(chǔ)物理知識(shí)，是對(duì)物質(zhì)世界的基本認(rèn)識(shí)，是更高層次的知識(shí)的整合。為了培養(yǎng)學(xué)生的物理觀念，教師需要在教學(xué)之前，將教材中的知識(shí)圍繞“核心素養(yǎng)”書寫教學(xué)設(shè)計(jì)。學(xué)生可以運(yùn)用所學(xué)的物理知識(shí)解釋自然現(xiàn)象，以物理方法解決實(shí)際問題，進(jìn)而學(xué)會(huì)以物理觀念認(rèn)識(shí)客觀世界的物質(zhì)觀、運(yùn)動(dòng)觀、時(shí)空觀和相互作用觀[5]。（2）科學(xué)思維科學(xué)思維是對(duì)物質(zhì)世界的本質(zhì)解讀，是基于物理觀念形成的理論體系以及解決實(shí)際問題的方法和策略，是憑借現(xiàn)實(shí)依據(jù)，以推理的方式提出自己的質(zhì)疑或判斷[5]。發(fā)展和培養(yǎng)科學(xué)思維品質(zhì)是提升智力和培養(yǎng)能力的主要方式[6]?？茖W(xué)思維品質(zhì)具體分為學(xué)生個(gè)體知識(shí)建構(gòu)、模型建立、推理論證、質(zhì)疑創(chuàng)新等基本思維素養(yǎng)[7]。知識(shí)的形成需要學(xué)生經(jīng)歷知識(shí)的建構(gòu)、知識(shí)的理解、錯(cuò)誤觀念的轉(zhuǎn)變、知識(shí)的整合及應(yīng)用遷移等過程，科學(xué)思維則是學(xué)生在嘗試運(yùn)用部分物理知識(shí)去解決實(shí)際問題的過程中，通過對(duì)已有物理知識(shí)的整合，進(jìn)而形成具有個(gè)人特點(diǎn)的應(yīng)用方式和問題解決能力。（3）實(shí)驗(yàn)探究學(xué)生需要在學(xué)習(xí)生活中養(yǎng)成探究意識(shí)和探究能力，即通過觀察現(xiàn)實(shí)生活中的情境，提出具有物理價(jià)值的問題，并且根據(jù)一定的科學(xué)事實(shí)和理論依據(jù)，明確地提出推測性判斷和假定性結(jié)論，通過創(chuàng)設(shè)或控制某些條件，人為地控制無關(guān)變量，對(duì)自變量進(jìn)行科學(xué)處理，探究自變量和因變量之間的關(guān)系，從而驗(yàn)證假設(shè)，得出結(jié)論[7]。（4）科學(xué)態(tài)度與責(zé)任科學(xué)態(tài)度與責(zé)任是指科學(xué)本質(zhì)、科學(xué)態(tài)度、科學(xué)倫理、STSE（科學(xué)技術(shù)環(huán)境）等素養(yǎng)，學(xué)生需要在學(xué)習(xí)生活中養(yǎng)成善于提出問題的好奇心、堅(jiān)持科學(xué)論證的責(zé)任心、勇于質(zhì)疑批判的好強(qiáng)心、以及尊重自然科學(xué)的敬畏心[7]。科學(xué)態(tài)度與責(zé)任主要偏向于價(jià)值觀的培養(yǎng)，教師要在教學(xué)過程中潛移默化地養(yǎng)成學(xué)生的科學(xué)態(tài)度與責(zé)任。學(xué)生立足于了解物質(zhì)世界的本質(zhì)，以嚴(yán)謹(jǐn)?shù)膽B(tài)度和高度的責(zé)任感去了解科學(xué)與社會(huì)發(fā)展之間的關(guān)系，進(jìn)而成長為現(xiàn)代社會(huì)所需要的應(yīng)用型人才。3實(shí)驗(yàn)教學(xué)與“核心素養(yǎng)”的聯(lián)系物理學(xué)科教學(xué)需要在“核心素養(yǎng)”的指導(dǎo)下進(jìn)行，教師應(yīng)轉(zhuǎn)變教學(xué)觀念，認(rèn)識(shí)到教育教學(xué)應(yīng)該以育人為目的，應(yīng)該圍繞核心概念展開。物理教學(xué)的目的在于教導(dǎo)學(xué)生將物理觀念、物理思維運(yùn)用到實(shí)際生活中，在于培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)態(tài)度和責(zé)任心，在學(xué)生發(fā)現(xiàn)、分析和解決問題這一系列的過程中逐步養(yǎng)成“核心素養(yǎng)”。在物理學(xué)科教學(xué)中，“核心素養(yǎng)”可以表現(xiàn)為一種行為習(xí)慣或者思維能力，而習(xí)慣和能力的養(yǎng)成不僅需要學(xué)生被動(dòng)接受式的學(xué)習(xí)體驗(yàn)，還需要學(xué)生的親身實(shí)踐，即物理實(shí)驗(yàn)。物理是一科立足于實(shí)驗(yàn)的自然學(xué)科，因此教師必須在平常的物理學(xué)科教學(xué)過程中加強(qiáng)實(shí)驗(yàn)教學(xué)，有意識(shí)地培養(yǎng)學(xué)生的“核心素養(yǎng)”。（1）實(shí)驗(yàn)教學(xué)有助于學(xué)生物理觀念的形成。大部分物理概念和規(guī)律是抽象的、深?yuàn)W的，很多學(xué)生難以理解，通過實(shí)驗(yàn)教學(xué)可以將抽象的概念具象化，深?yuàn)W的規(guī)律簡單化，如在課題“洛倫茲力的概念”的實(shí)驗(yàn)教學(xué)過程中，給陰極射線管兩端接上高壓電源，電子會(huì)形成由陰極射向陽極的電子流，電子流側(cè)射在熒光板上，熒光板上顯示出電子流的軌跡。未加磁場時(shí)，電子流的軌跡是一條直線；用一條形磁鐵N極靠近電子流，電子流向下偏移，由此得出結(jié)論：運(yùn)動(dòng)電荷在磁場中受到作用力，力的方向跟磁場方向有關(guān)。直觀的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象有利于學(xué)生了解物理結(jié)論的發(fā)現(xiàn)過程，使學(xué)生真正理解物理結(jié)論，逐步形成屬于自己的物理觀念。實(shí)驗(yàn)教學(xué)的重要目的就是改變只注重知識(shí)和結(jié)論，而忽視規(guī)律形成過程的教學(xué)方法，通過實(shí)驗(yàn)教學(xué)，學(xué)生觀察到的物理現(xiàn)象、形成的物理觀念、總結(jié)出的物理規(guī)律是容易理解的[8]。（2）實(shí)驗(yàn)教學(xué)是培養(yǎng)科學(xué)思維的重要方式實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象和物理概念之間會(huì)存在差異，對(duì)于大腦來說，觀察現(xiàn)象是對(duì)信息的收集和輸入，思維則是對(duì)信息的分析和處理，通過實(shí)驗(yàn)觀察到的現(xiàn)象和采集到的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)有利于學(xué)生對(duì)物理現(xiàn)象進(jìn)行分析比較，加上聯(lián)想、邏輯推理等一系列的思維過程，最后作出判斷[8]。如在課題“探究大氣壓強(qiáng)的存在”的教學(xué)中,教材中給出的實(shí)驗(yàn)示例是在塑料管中裝滿水，用一個(gè)紙板將管口蓋住，然后將塑料管慢慢旋轉(zhuǎn)180°，由于大氣壓強(qiáng)的存在水不會(huì)沖開紙板流下來。這樣的演示實(shí)驗(yàn),學(xué)生并不會(huì)真正認(rèn)為水不會(huì)流下來是因?yàn)榇髿鈮簭?qiáng)的存在，這時(shí)教師可引導(dǎo)學(xué)生自己解開疑問，在塑料管頂部開一個(gè)小口，實(shí)驗(yàn)時(shí)先用手指堵住小口,紙板不會(huì)落下，但是當(dāng)放開手指，塑料管內(nèi)外壓強(qiáng)相等，水就會(huì)沖開紙板流下。這一實(shí)驗(yàn)改進(jìn),會(huì)使學(xué)生解開疑問，更加清晰深刻地認(rèn)識(shí)大氣壓強(qiáng)。在學(xué)生實(shí)驗(yàn)失敗時(shí)，教師可以先讓學(xué)生自己去追尋問題的本源，導(dǎo)引學(xué)生發(fā)散思維，進(jìn)行多角度的猜想，大膽地作出假設(shè)，探索解決問題的各種方法，有利于培養(yǎng)學(xué)生解決問題的科學(xué)思維。（3）實(shí)驗(yàn)教學(xué)有助于學(xué)生提高實(shí)驗(yàn)探究能力、養(yǎng)成創(chuàng)新意識(shí)教材給出的實(shí)驗(yàn)示例從實(shí)驗(yàn)?zāi)康?、原理、器材到?shí)驗(yàn)的各個(gè)步驟、數(shù)據(jù)、結(jié)論全都預(yù)設(shè)好，學(xué)生只需要墨守成規(guī)地按照固定的實(shí)驗(yàn)步驟，在相同時(shí)間里用相同的實(shí)驗(yàn)器材、相同的物理方法完成相同的實(shí)驗(yàn)，進(jìn)而得出相同的結(jié)論，這樣的實(shí)驗(yàn)方法無益于學(xué)生提出問題的能力、合理假設(shè)的能力、設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案的能力和獲取實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)、分析論證、交流合作、總結(jié)反思等各方面的能力的提高[9]。所以這就要求教師在實(shí)驗(yàn)教學(xué)的過程中要發(fā)散思維，拓展實(shí)驗(yàn)教學(xué)，改變實(shí)驗(yàn)教學(xué)方法。在課題“電磁感應(yīng)”的實(shí)驗(yàn)教學(xué)中，把條形磁鐵插入到閉合線圈時(shí)靈敏電流計(jì)會(huì)發(fā)生偏轉(zhuǎn)，即電路中會(huì)產(chǎn)生感應(yīng)電流，但這一瞬間靈敏電流計(jì)的指針只會(huì)偏轉(zhuǎn)了一下，有的學(xué)生就會(huì)提出問題：“怎么才能讓電路中持續(xù)有感應(yīng)電流呢？”科學(xué)探究都是從提出問題開始的[10]，學(xué)生通常提出的是未知的、具有開放性的問題，沒有成型的實(shí)驗(yàn)步驟，也沒有明確的結(jié)論，學(xué)生就只能充分運(yùn)用所學(xué)的物理知識(shí)、生活經(jīng)驗(yàn)和科學(xué)素養(yǎng)，提出各種各樣的假設(shè)，持續(xù)設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案，開展拓展實(shí)驗(yàn)進(jìn)行探究論證，總結(jié)反思，最終得出結(jié)論。（4）實(shí)驗(yàn)教學(xué)有助于學(xué)生養(yǎng)成對(duì)科學(xué)的嚴(yán)謹(jǐn)態(tài)度和責(zé)任意識(shí)要想實(shí)驗(yàn)取得成功，必須一絲不茍，對(duì)待實(shí)驗(yàn)結(jié)果更要實(shí)事求是。觀察到出人意料的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，教師要主動(dòng)帶領(lǐng)學(xué)生查閱資料、究其原因，這樣不僅能增大學(xué)生的知識(shí)廣度，還有利于培養(yǎng)學(xué)生捕捉機(jī)遇的能力，國內(nèi)外很多著名的科學(xué)成就就是在這樣不經(jīng)意間發(fā)現(xiàn)的。實(shí)驗(yàn)教學(xué)過程中，教師還可利用國內(nèi)外著名物理學(xué)家發(fā)現(xiàn)物理規(guī)律的過程，激勵(lì)學(xué)生不服輸?shù)囊庵酒焚|(zhì)，培養(yǎng)學(xué)生吃苦耐勞的精神和責(zé)任意識(shí)，培養(yǎng)學(xué)生的愛國主義情操、民族自尊心等，促進(jìn)學(xué)生形成科學(xué)的世界觀、人生觀、價(jià)值觀[8]。4基于“核心素養(yǎng)”的實(shí)驗(yàn)教學(xué)策略4.1實(shí)驗(yàn)教學(xué)的原則4.1.1互動(dòng)性原則互動(dòng)是指在課堂教學(xué)中某些個(gè)體與學(xué)生間相互交流，共享信息的過程。學(xué)生作為教學(xué)活動(dòng)的主體，是存在個(gè)體差異的，在設(shè)計(jì)探究實(shí)驗(yàn)的過程中，教師要充分認(rèn)識(shí)到學(xué)生的差異性，發(fā)揮其主體性[11]，因?yàn)橛械膶W(xué)生擅長發(fā)現(xiàn)問題但解決不了問題，有的學(xué)生實(shí)踐能力強(qiáng)，但缺少發(fā)現(xiàn)問題的能力，所以教師在分組時(shí)要揚(yáng)長避短，讓學(xué)生相互幫助，使學(xué)生的主體性、差異性得到充分發(fā)展。（1）互動(dòng)的廣度要能做到互動(dòng)的對(duì)象要廣，學(xué)生作為教學(xué)的主體，由于學(xué)生的認(rèn)知能力有限，知識(shí)結(jié)構(gòu)及心理特征不同，教師要營造輕松愉快的互動(dòng)氛圍，并且做到全員參與，全程參與；要做到互動(dòng)的內(nèi)容廣，教師在進(jìn)行教學(xué)設(shè)計(jì)時(shí)要從物理觀念、物理思維、科學(xué)態(tài)度等多角度引導(dǎo)學(xué)生互動(dòng)；還要做到互動(dòng)的方式廣，包括問答式、討論式、猜想式等。（2）互動(dòng)的深度學(xué)生由于認(rèn)知能力的局限性，在互動(dòng)過程中可能只注意到問題的表象，卻忽視了問題本質(zhì)，教師要通過實(shí)驗(yàn)探究讓學(xué)生體會(huì)物理情感的交流，使學(xué)生實(shí)現(xiàn)思想的碰撞。（3）互動(dòng)的延展度課堂互動(dòng)可能會(huì)由于教學(xué)時(shí)間限制無法完全結(jié)束，教師要積極創(chuàng)設(shè)課外互動(dòng)的環(huán)境和機(jī)制，因地制宜地組織課外科學(xué)探究小組、學(xué)習(xí)互助組、課題研究小組等，麻省理工學(xué)院物理實(shí)驗(yàn)室向本地區(qū)中學(xué)生開放，學(xué)生可以進(jìn)入實(shí)驗(yàn)室，從事一些研究性的實(shí)驗(yàn)，體驗(yàn)科學(xué)家進(jìn)行探索發(fā)現(xiàn)的過程[12]。4.1.2啟發(fā)性原則學(xué)生由于所掌握的物理知識(shí)還不夠全面，在進(jìn)行實(shí)驗(yàn)探究時(shí)可能不會(huì)提出教材所指定的問題，教師作為教學(xué)過程的組織者，在進(jìn)行教學(xué)設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)體現(xiàn)啟發(fā)性原則，適時(shí)指導(dǎo)學(xué)生根據(jù)生活現(xiàn)象等發(fā)現(xiàn)問題，做出假設(shè)，并指導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證。比如，高中物理探究“平拋運(yùn)動(dòng)”規(guī)律的實(shí)驗(yàn)，探究之前，啟發(fā)學(xué)生大膽猜測小球離開桌面以后，在豎直方向和水平方向的運(yùn)動(dòng)規(guī)律，然后再進(jìn)行實(shí)驗(yàn)探究。這種帶著問題的探究能夠激發(fā)學(xué)生探究的興趣，也有助于學(xué)生自主學(xué)習(xí)能力的培養(yǎng)。4.1.3發(fā)散性原則在學(xué)生發(fā)現(xiàn)和分析問題的過程中，教師積極引導(dǎo)學(xué)生以現(xiàn)有信息為原點(diǎn)，將思維向各個(gè)方面發(fā)散，來獲取更多解決問題的方式。在進(jìn)行課題“重力加速度（g）的測量”實(shí)驗(yàn)教學(xué)時(shí)，可以要求學(xué)生通過思考、小組討論等分別設(shè)計(jì)出不同的方案，來測定該地經(jīng)緯度下g的數(shù)值，教師參與指導(dǎo)、學(xué)生親自設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案，按其實(shí)驗(yàn)后整理數(shù)據(jù)，看能否得出近似理論值。4.2基于實(shí)驗(yàn)提升學(xué)生“核心素養(yǎng)”的教學(xué)建議（1）深化實(shí)驗(yàn)探究，鼓勵(lì)實(shí)驗(yàn)創(chuàng)新物理課程教學(xué)的總目標(biāo)是以提高學(xué)生的科學(xué)文化素養(yǎng)，促進(jìn)學(xué)生全面發(fā)展?！昂诵乃仞B(yǎng)”無法像部分物理知識(shí)一樣直接“教”或者“交”給學(xué)生，需要學(xué)生在實(shí)驗(yàn)探究中做很多事情：觀察思考、確定實(shí)驗(yàn)步驟，精準(zhǔn)實(shí)驗(yàn)、計(jì)算誤差、繪制圖表等，還要將它們與先前的知識(shí)聯(lián)系起來，總結(jié)并提出更好的實(shí)驗(yàn)建議[13]。新課標(biāo)的基本理念之一是倡導(dǎo)積極主動(dòng)，勇于探索的學(xué)習(xí)方式，在教師引導(dǎo)下，能將學(xué)生學(xué)習(xí)的主動(dòng)性發(fā)揮得淋漓盡致，使之成為創(chuàng)新的過程。物理實(shí)驗(yàn)的創(chuàng)新是學(xué)生物理學(xué)科“核心素養(yǎng)”提升的重要途徑[14]。愛因斯坦說過：“提出一個(gè)問題往往比解決一個(gè)問題更重要，因?yàn)榻鉀Q問題，也許僅僅是一個(gè)數(shù)學(xué)上或?qū)嶒?yàn)上的技能而已，而提出新的問題，新的可能性，從新的角度去看舊的問題，需要有創(chuàng)造性的想像力[14]?！苯處熢谌粘５膶?shí)驗(yàn)教學(xué)過程中，如果想要激發(fā)學(xué)生的創(chuàng)新能力，首先要培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新思維和創(chuàng)新意識(shí)，激發(fā)學(xué)生對(duì)物理實(shí)驗(yàn)的探究興趣；要善于引導(dǎo)學(xué)生，對(duì)示例實(shí)驗(yàn)提出改進(jìn)意見，或者指導(dǎo)學(xué)生設(shè)計(jì)出得到相同結(jié)論的新的實(shí)驗(yàn)方案；要及時(shí)指出學(xué)生實(shí)驗(yàn)操作、結(jié)論歸納等方面的優(yōu)缺點(diǎn)，幫助其發(fā)揮長處，改正不足。由學(xué)生自己提出問題，并設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案得出結(jié)論，自然對(duì)該部分的物理知識(shí)理解的透徹。（2）以實(shí)驗(yàn)探究為載體，增強(qiáng)學(xué)生團(tuán)隊(duì)意識(shí)學(xué)生在課堂上的實(shí)驗(yàn)探究包含一系列的活動(dòng)，首先需要觀察研究對(duì)象，聯(lián)想學(xué)過的物理知識(shí)，小組討論后對(duì)問題提出猜想、做出假設(shè)；需要收集并查閱與問題有關(guān)的資料，對(duì)做出的假設(shè)進(jìn)行邏輯判斷；需要設(shè)計(jì)并實(shí)施實(shí)驗(yàn)方案或進(jìn)行社會(huì)調(diào)查；需要收集、分析實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，并利用已學(xué)過的物理知識(shí)做出解釋；需要交流、歸納、總結(jié)出結(jié)論，并對(duì)進(jìn)行的實(shí)驗(yàn)過程和得出的結(jié)論進(jìn)行反思，對(duì)來自老師、同學(xué)等的不同評(píng)價(jià)做出客觀的回應(yīng)等。實(shí)驗(yàn)探究的所有環(huán)節(jié)都是立足于發(fā)現(xiàn)問題，服務(wù)于解決問題的。教師在解決問題的過程中要積極引導(dǎo)學(xué)生間相互合作，相互交流，分小組合作探究的教學(xué)方法，適用于中學(xué)物理探究實(shí)驗(yàn)。教師可以根據(jù)學(xué)生平時(shí)在課堂上的表現(xiàn)，以及學(xué)生的性格特點(diǎn)，來對(duì)學(xué)生進(jìn)行合理的分組，讓每個(gè)學(xué)生都參與到實(shí)驗(yàn)探究過程中來，讓學(xué)生以自己提出的問題為線索，自己設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案為橋梁，通過不斷實(shí)驗(yàn)并且修改實(shí)驗(yàn)方案來解決問題[15]。在遇到復(fù)雜的困難的問題的時(shí)候，小組同學(xué)相互合作討論，不斷提高學(xué)生的團(tuán)隊(duì)合作意識(shí)，讓基礎(chǔ)知識(shí)扎實(shí)、操作能力強(qiáng)的學(xué)生幫助各方面能力弱的學(xué)生，即使實(shí)驗(yàn)失敗了，也可以引導(dǎo)學(xué)生自主糾正，在失敗中悟出道理。學(xué)生互助學(xué)習(xí)、合作探究、自我小結(jié)等這些學(xué)習(xí)習(xí)慣的養(yǎng)成，離不開教師在實(shí)驗(yàn)探究活動(dòng)中適時(shí)指導(dǎo)。（3）觀察生活中的物理現(xiàn)象，理論聯(lián)系實(shí)際我們生活中的很多物品都可以成為物理實(shí)驗(yàn)的材料，學(xué)生通過做這些生活中的小實(shí)驗(yàn)不但激發(fā)了學(xué)習(xí)物理的興趣，還提高了自身的動(dòng)手操作能力。切實(shí)提升學(xué)生的物理學(xué)科的“核心素養(yǎng)”，不僅要靠教師在課堂上對(duì)學(xué)生實(shí)驗(yàn)操作的指導(dǎo)和幫助，還要教師在實(shí)驗(yàn)教學(xué)的時(shí)候，將實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)貼合于學(xué)生的學(xué)習(xí)生活，因?yàn)椴毁N合實(shí)際生產(chǎn)生活的實(shí)驗(yàn)，都是不符合物理學(xué)科“核心素養(yǎng)”要求的，所以教師在進(jìn)行實(shí)驗(yàn)教學(xué)的時(shí)候，鼓勵(lì)學(xué)生多從生活中找尋與物理學(xué)科知識(shí)相關(guān)的現(xiàn)象，例如開水的白氣是向上的而雪糕的白氣是向下的、冬天室內(nèi)窗戶玻璃上會(huì)出現(xiàn)“冰花”、在雷雨天氣會(huì)先看見閃電再聽到雷聲等的物理現(xiàn)象，讓學(xué)生切實(shí)體會(huì)到物理這門學(xué)科是源于生活的。（4）以說明書為導(dǎo)引，自主探究隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，實(shí)驗(yàn)的手段和方法在不斷進(jìn)步，實(shí)驗(yàn)儀器如數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)采集系統(tǒng)DIS、傳感器、頻閃照相、光電門等也不斷更新?lián)Q代，使得實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)更加精確。一般來說儀器說明書都會(huì)介紹儀器的結(jié)構(gòu)、原理、用途、使用方法和注意事項(xiàng)等。讓學(xué)生借助儀器說明書，首先熟悉實(shí)驗(yàn)儀器，有助于培養(yǎng)學(xué)生的自主探究能力。要培養(yǎng)學(xué)生閱讀儀器說明書的能力，教師要指導(dǎo)學(xué)生憑借儀器說明書小組討論認(rèn)識(shí)儀器，再學(xué)習(xí)實(shí)驗(yàn)理論，后啟用儀器進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。這樣做，一方面可以減少實(shí)驗(yàn)儀器的損毀，另一方面可以提高學(xué)生排除儀器簡單故障的能力。4.3實(shí)驗(yàn)探究教學(xué)注意事項(xiàng)（1）明確教學(xué)主體，遵循發(fā)展規(guī)律學(xué)生是教育的主體。教師在進(jìn)行實(shí)驗(yàn)探究教學(xué)的過程中，要參考中學(xué)生認(rèn)知發(fā)展規(guī)律和他們成長階段的心理生理特征，“有教無類”、“因材施教”。進(jìn)行教學(xué)設(shè)計(jì)時(shí)務(wù)必環(huán)環(huán)相扣，層層遞進(jìn)，創(chuàng)設(shè)出生活中耳熟能詳且符合主題的情景引入，引導(dǎo)學(xué)生思考，充分激發(fā)學(xué)生的探究欲望，之后再進(jìn)行主題相關(guān)的實(shí)驗(yàn)探究。（2）強(qiáng)化基礎(chǔ)，重視方法在學(xué)生進(jìn)行實(shí)驗(yàn)探究的過程中，教師要加強(qiáng)學(xué)生對(duì)常用實(shí)驗(yàn)儀器和工具的聯(lián)系。比如電學(xué)實(shí)驗(yàn)中常用到的電流表、電壓表、滑動(dòng)變阻器，力學(xué)實(shí)驗(yàn)中常用到的托盤天平、滑輪，光學(xué)實(shí)驗(yàn)中常用到的凸透鏡、凹透鏡等。教師還要重視在學(xué)生操作過程中，總結(jié)出實(shí)驗(yàn)方法，比如探究壓強(qiáng)的影響因素用到的轉(zhuǎn)換法，探究電流與電壓和電阻的關(guān)系用到的控制變量法等。（3）合理引導(dǎo)，鼓勵(lì)創(chuàng)新按照布魯姆的教育目標(biāo)分類方法[16]，創(chuàng)新處于學(xué)習(xí)目標(biāo)的最頂端，其目標(biāo)是為了完成某一任務(wù)，在基于一定準(zhǔn)則的前提下提出相應(yīng)假設(shè)，利用已知要素組成功能性的模型或結(jié)構(gòu)整體。在物理實(shí)驗(yàn)中，為了達(dá)到實(shí)驗(yàn)?zāi)繕?biāo)，運(yùn)用已掌握的知識(shí)和經(jīng)驗(yàn)，自主搭建實(shí)驗(yàn)平臺(tái)，自擬實(shí)驗(yàn)步驟來實(shí)現(xiàn)實(shí)驗(yàn)?zāi)繕?biāo)的過程，就是創(chuàng)新性的學(xué)習(xí)過程[17]。教師在設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)步驟時(shí)要有一定留白，一些實(shí)驗(yàn)需要學(xué)生自己設(shè)計(jì)步驟，留出一定空間讓學(xué)生施展發(fā)散性思維，進(jìn)行開創(chuàng)性、富于想象力的拓展[18]。學(xué)生解決問題的方式可以是“各自為政”，也可以是“群策群力”，對(duì)于學(xué)生提出的錯(cuò)誤的理解或想法，教師不要馬上給予否定，而是要盡可能幫助學(xué)生改正實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)或是提取物理思維的合理成分。5基于“核心素養(yǎng)”的實(shí)驗(yàn)教學(xué)教學(xué)設(shè)計(jì)案例分析以課題《聲音的產(chǎn)生與傳播》為例，取自人教版八年級(jí)物理上冊第二章第一節(jié)，授課對(duì)象為八年級(jí)學(xué)生，授課時(shí)間為45分鐘。5.1教材分析5.1.1教材的地位和作用本章講授的是聲學(xué)初步知識(shí)，在整個(gè)初中物理體系中是單獨(dú)的一部分，新課標(biāo)要求通過實(shí)驗(yàn)認(rèn)識(shí)聲音的產(chǎn)生和傳播條件，對(duì)于培養(yǎng)學(xué)生的問題意識(shí)、合作意識(shí)、創(chuàng)新精神和實(shí)踐能力都有不可替代的作用。5.1.2教材結(jié)構(gòu)分析（1）列舉生活中橡皮筋、喉結(jié)發(fā)生時(shí)的振動(dòng)實(shí)例，引入新課；（2）講授定義：聲音是由振動(dòng)產(chǎn)生的。列舉蟈蟈、機(jī)械唱片發(fā)聲原理；（3）提出問題：聲音是怎樣從發(fā)聲物體傳播到遠(yuǎn)處的；（4）真空罩中的鬧鐘演示實(shí)驗(yàn)，證明空氣可以傳聲，真空不能傳聲。由鼓面振動(dòng)、水波引出聲波的概念；（5）列舉實(shí)驗(yàn)敲桌子遠(yuǎn)處同學(xué)把耳朵貼在桌面上能聽到清晰的聲音，證明固體可以傳聲；（6）舉例游泳運(yùn)動(dòng)員在泳池里能聽到聲音證明液體也可以傳聲，由此引出“介質(zhì)”的定義；（7）舉例閃電劃過天空，過一會(huì)才能聽到雷聲，引出聲速的概念；講授人耳聽聲原理。5.2學(xué)情分析（1）心理特征初中學(xué)生對(duì)生活中的物理現(xiàn)象充滿好奇，對(duì)物理課堂上的實(shí)驗(yàn)探究也呈現(xiàn)強(qiáng)烈的興趣，但這種興趣只是對(duì)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象本身感興趣，即把實(shí)驗(yàn)作為一種玩樂，忽略了對(duì)實(shí)驗(yàn)本質(zhì)的認(rèn)識(shí)。（2）知識(shí)基礎(chǔ)由于認(rèn)知水平的限制，學(xué)生的物理思維基本上還停留在觀察階段。5.3教學(xué)目標(biāo)（1）物理觀念通過觀察和實(shí)驗(yàn)讓學(xué)生明白聲音產(chǎn)生和傳播的條件；了解影響聲速的因素；學(xué)會(huì)用物理知識(shí)來描述生活中的聲現(xiàn)象。（2）科學(xué)思維知識(shí)的形成需要學(xué)生經(jīng)歷知識(shí)的建構(gòu)、知識(shí)的理解、錯(cuò)誤觀念的轉(zhuǎn)變、知識(shí)的整合及應(yīng)用遷移等過程，讓學(xué)生嘗試運(yùn)用聲學(xué)部分物理知識(shí)，去解決生活中問題，通過對(duì)已有物理知識(shí)的整合，進(jìn)而形成具有個(gè)人特點(diǎn)的應(yīng)用方式和問題解決能力。（3）實(shí)驗(yàn)探究教師指導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行大量取材于生活的有關(guān)聲學(xué)部分的探究實(shí)驗(yàn)，引導(dǎo)學(xué)生設(shè)計(jì)新實(shí)驗(yàn)培養(yǎng)其創(chuàng)新能力，實(shí)驗(yàn)之后引導(dǎo)學(xué)生得出結(jié)論培養(yǎng)學(xué)生總結(jié)歸納的能力。（4）科學(xué)態(tài)度與責(zé)任通過教師演示實(shí)驗(yàn)、小組合作實(shí)驗(yàn)、創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)等充分激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，學(xué)會(huì)研究問題的方法，培養(yǎng)學(xué)生的觀察、分析和概括能力，從課堂教學(xué)中真正體驗(yàn)到學(xué)習(xí)的樂趣。5.4教學(xué)重難點(diǎn)本節(jié)內(nèi)容的教學(xué)重點(diǎn)在于讓學(xué)生理解發(fā)聲的物體在振動(dòng)、聲音的傳播需要介質(zhì)、真空不能傳聲；難點(diǎn)在于學(xué)生自主探究、歸納總結(jié)出聲音的產(chǎn)生原因、聲音的傳播途徑。5.5教法學(xué)法5.5.1教法（1）講授法：直接簡練的讓學(xué)生掌握知識(shí)點(diǎn)，加強(qiáng)學(xué)生理論基礎(chǔ)。（2）實(shí)驗(yàn)法：給學(xué)生生動(dòng)直觀的感性認(rèn)識(shí)，活躍思維，加深印象。（3）討論法：引起學(xué)生興趣，培養(yǎng)學(xué)生自主學(xué)習(xí)、鉆研問題的能力。5.5.2學(xué)法在教師的指導(dǎo)下，通過實(shí)驗(yàn)培養(yǎng)學(xué)生觀察、分析、總結(jié)、反思的能力，利用已有的知識(shí)基礎(chǔ)，理論聯(lián)系實(shí)際，并在實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象中體會(huì)成功完成實(shí)驗(yàn)的樂趣，逐步形成良好的探究精神和科學(xué)素養(yǎng)。5.6教學(xué)過程5.6.1創(chuàng)設(shè)情境，引入新課教師通過播放視頻《我愛你中國》，引入課題：聲音的產(chǎn)生與傳播，學(xué)生根據(jù)老師的提示，尋找身邊的聲現(xiàn)象。教師再給學(xué)生播放彈吉他視頻，讓學(xué)生觀察琴弦發(fā)聲時(shí)的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)，思考聲音是如何產(chǎn)生的。引入第一部分內(nèi)容：聲音的產(chǎn)生。設(shè)計(jì)意圖在于，設(shè)下疑問引入課題，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。5.6.2實(shí)驗(yàn)探究，總結(jié)第一個(gè)重要結(jié)論（1）教師指導(dǎo)學(xué)生做音叉發(fā)聲彈起小球?qū)嶒?yàn)（如圖5-1所示），說明音叉的聲音是由音叉振動(dòng)產(chǎn)生的。（2）教師指導(dǎo)學(xué)生做鋼尺振動(dòng)發(fā)聲實(shí)驗(yàn)（如圖5-2所示），分為振動(dòng)和阻止振動(dòng)兩種情況，帶領(lǐng)學(xué)生分析現(xiàn)象。（3）做音響振起輕質(zhì)顆粒實(shí)驗(yàn)（如圖5-3所示），引導(dǎo)學(xué)生總結(jié)歸納得出本節(jié)課第一個(gè)結(jié)論：聲音是由物體振動(dòng)產(chǎn)生的。圖5-1音叉振動(dòng)實(shí)驗(yàn)圖5-2鋼尺振動(dòng)實(shí)驗(yàn)圖5-3音箱振動(dòng)實(shí)驗(yàn)5.6.3實(shí)驗(yàn)探究，總結(jié)第二個(gè)重要結(jié)論帶領(lǐng)學(xué)生回顧新課剛講過的幾種聲音，說明氣體可以傳聲，提出問題：液體和固體能傳聲嗎？由問題引入，吸引學(xué)生注意，激發(fā)學(xué)生探究欲望。（1）教師播放視頻《最后的聽魚者》（如圖5-4所示），引導(dǎo)學(xué)生理解液體能傳聲。（2）教師指導(dǎo)學(xué)生小組進(jìn)行敲擊課桌實(shí)驗(yàn)(如圖5-5所示)，列舉士兵聽鐵軌、“土電話”等實(shí)例說明固體能傳聲。通過大量實(shí)驗(yàn)說明聲音的傳播需要物質(zhì)，導(dǎo)出“介質(zhì)”的概念。也引出問題：真空可以傳聲嗎？（3）用注射器和聲光發(fā)生裝置等組成一個(gè)針管模擬真空實(shí)驗(yàn)裝置（如圖5-6所示）。通過注射器活塞的一推一拉，使注射器內(nèi)空氣近似真空，音樂聲減小，引出更加準(zhǔn)確的真空罩鬧鐘實(shí)驗(yàn)視頻（如圖5-7），引導(dǎo)學(xué)生歸納出結(jié)論：真空不能傳聲。5-4《最后的聽魚者》視頻截圖圖5-5課桌敲擊實(shí)驗(yàn)圖5-6注射器模擬真空實(shí)驗(yàn)裝置 圖5-7真空罩鬧鐘實(shí)驗(yàn)裝置5.6.4課堂小結(jié)，布置作業(yè)教師列舉閃電之后一會(huì)兒才能聽到雷聲，引出聲速的概念，結(jié)合聲速表得出影響聲速的因素。結(jié)合教材由蝙蝠定位原理引出聲音的反射、聲波的概念，帶領(lǐng)學(xué)生閱讀課后材料，了解人耳聽聲原理，對(duì)此類教學(xué)次重點(diǎn)進(jìn)行講解。對(duì)照板書引導(dǎo)學(xué)生回顧本節(jié)課的知識(shí)點(diǎn)，課后作業(yè)分為必做題和選做題兩種，滿足不同學(xué)力的學(xué)生的要求，既使學(xué)生進(jìn)行了基礎(chǔ)知識(shí)訓(xùn)練，又使學(xué)有余力的學(xué)生獲得進(jìn)一步提升。5.7板書設(shè)計(jì)根據(jù)教學(xué)流程和教學(xué)內(nèi)容設(shè)計(jì)板書（如圖5-8）。圖5-8板書設(shè)計(jì)圖6結(jié)論實(shí)驗(yàn)教學(xué)是物理課程教學(xué)的重要內(nèi)容之一，也是提升學(xué)生物理學(xué)科”核心素養(yǎng)”最有效的途徑，中學(xué)物理教師需要更新教學(xué)理念，轉(zhuǎn)變教學(xué)方式，要盡量發(fā)掘更多有意義的實(shí)驗(yàn)進(jìn)入課堂，要督促并指導(dǎo)學(xué)生完成不能在課堂上進(jìn)行的課外實(shí)驗(yàn)，同時(shí)要把實(shí)驗(yàn)的主體由教師轉(zhuǎn)變?yōu)閷W(xué)生，能讓學(xué)生獨(dú)立完成的實(shí)驗(yàn)，教師只參與指導(dǎo)而不具體操作；不能讓學(xué)生獨(dú)立完成的實(shí)驗(yàn)由教師配合學(xué)生協(xié)作完成、變“教學(xué)”為“導(dǎo)學(xué)”、變“演示實(shí)驗(yàn)”為“師生協(xié)作實(shí)驗(yàn)”。學(xué)生親自設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案并實(shí)踐，能夠通過實(shí)驗(yàn)直觀地觀察物理變化，更好地體會(huì)物理思想，感悟物理觀念，從而在實(shí)驗(yàn)中培養(yǎng)學(xué)生的物理思維，在觀察、分析、猜想、操作、總結(jié)、反思的過程中切實(shí)提高學(xué)生的“核心素養(yǎng)”。參考文獻(xiàn)[1]中華人民共和國教育部.普通高中物理課程方案[M].北京:人民教育出版社,2017.[2]唐艷紅,趙振宇.淺析核心素養(yǎng)視域下初高中物理教學(xué)銜接—以初中“探究電流跟電阻、電壓的關(guān)系”教學(xué)設(shè)計(jì)為例[J].中學(xué)物理,2018,(16):58-59.[3]冉婷婷,于海波.淺談核心素養(yǎng)理念下的物理教學(xué)思維[J].現(xiàn)象透視,2017,(07):69-72.[4]林明華.高中物理核心素養(yǎng)的內(nèi)涵與培養(yǎng)途徑[J].理論與實(shí)踐,2016,(02):5-6.

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