梁思瑾 赵传
云南大学附属中学 云南省昆明市一二一大街226号 650091
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【摘要】在物理实验教学中，学生需要基于已有的的科学观念、利用科学思维，经历科学探究，形成新的科学观念，收获科学态度与责任，因此实验教学是物理教学中促进学生核心素养的发展最好的载体。
【关键词】实验教学 核心素养 建议
新时代的人才需求确立了当代教育改革的主题———促进学生核心素养的发展。核心素养是学生在接受相应学段的教育过程中,逐步形成的适应个人终生发展和社会发展需要的必备品格与关键能力[1] 。虽然初中阶段还未发行新课标，但教学已从“三维课程目标”走进了“素养时代”。
在实验教学中，学生需要基于已有的的科学观念、利用科学思维，经历科学探究，形成新的科学观念，收获科学态度与责任，因此促进学生核心素养的发展，实验教学是最好的载体。实验教学包括：学生实验、演示实验、课外扩展实验。在三类实验中，学生实验和课外拓展实验更能体现学生的主体地位。因此，笔者主要探讨在这两个类型的实验中，教师如何借助实验促进学生核心素养的发展。
一、在学生实验中，为学生创设真实的问题情境，发展物理学科核心素养
在实验前，教师应充分备课，设计好实验的方向，为实验完成后的交流与讨论做好铺垫。在实验过程中，教师应充分做好“放手”和“收集问题”的工作。实验结束后，教师应组织好交流与评估，在关键问题上给予评价和总结。下面本文以“测量小灯泡的电功率”片断为例进行说明。
1.教学片断
学生观察灯泡标有2.5V字样，为弄清为何标有这个数值，测量电功率时的一个电压值为2.5V，其余电压值由学生自由选定。
完成实验后提问：U灯<2.5V有什么不足？U灯＞2.5V有什么不足（提问把灯泡烧坏的小组）？
学生回答后教师总结：
当U灯<2.5V，灯较暗，灯的照明功能不能很好体现；当U灯>2.5V，灯很亮，灯丝温度很高，影响灯泡的使用寿命。
提问：为什么要在灯泡上标2.5V的字样？
学生回答后老师总结：
建议用户让灯泡在2.5V电压下工作，这样灯泡既能达到照明效果又能最大限度延长使用寿命。物理中称灯泡此时“正常工作”。正常工作时的电压、电流和电功率分别叫额定电压、额定电流和额定功率；当U灯≠2.5V时，灯泡不能正常工作，此时对应为灯的实际电压、实际电流和实际功率。
2.教学片断分析：
人教版和沪科版教材编写顺序是：学习电功率后学习“额定功率和实际功率”再进行“测量电功率”的实验。学生通过上一节课的学习已初步理解电功率概念，但学生对用电器“正常工作”缺乏体验。按照教材的编写顺序，学生不能很好地理解“额定值和实际值”。基于对教材和学情的分析，笔者作出了以下教学调整：学生先测量灯泡在2.5V、高于2.5V和低于2.5V下的电功率并记录灯泡的亮度，学生通过体验认识灯泡在高于2.5V和低于2.5V电压下工作时的不足，从而理解“正常工作”、“额定值”、“实际值”。
在实验中教师规定动作为测小灯泡2.5V时的电功率，此为教学中的“收”，另外两组数据由学生自由设置，就会出现烧坏灯泡的情况，在教师控制了电源总电压的情况下，烧坏灯泡并没有引发其它的危险，学生在真实的情境中感受了电压大于额定电压有可能损坏用电器，这是学生真实的体验，由学生自己习得的，而不是由教师告诉学生的，此为教学中的“放”。为学生创设真实的问题情境，有助于学生对实际功率、额定功率的意义建构，同时学生的学习理解能力、应用实践能力、迁移能力自然地得到发展。在实验中，学生基于已有的的科学概念（电功率）、利用科学思维，经历科学探究，形成新的科学概念（额定功率和实际功率），这一个个科学概念又会组成上一层级的物理大概念，物理大概念促进科学观念的形成。
二、在课外实验中，为学生搭建平台，助力学生的全面发展
（1）有计划地培养所有学生进行课外实验的能力，让学生发自内心地认同“纸上得来终觉浅，探索物理需躬行”。
刚开始接触物理，开展的课外实验应简单一些，例如：树缝下的小孔成像图片展，在日食发生时，利用小孔观察日食。通过实验逐渐培养学生的动手实践能力和勇于探索的能力，让学生在生活中学习物理，感悟自然的神奇。后期可开展更具综合性的实验，例如制作简易的电动机模型。学生需要查阅资料，反复调整铜导线的形状使其在转动过程中受力平衡。通过实验，学生能初步具备信息意识，能够将所学的知识进行技术运用。
（2）在课外实验中也应分层教学
教师通过布置全班的实验任务，从而提高全体学生的核心素养。部分优秀的学生，应为他们提供更广阔的平台，不再是教师提出某项课外实验活动交由他们完成，应是为他们播下自主实验的种子“在学习物理的过程中遇到了疑问或困惑时可以尝试是否能够用实验解决困惑。”
例如：笔者的学生在刚开始学习电路故障分析某次遇到困难时，采取的方法为按照题目图1连接了电路，该学生将选项中可能的故障电路进行实验检验，发现所有的选项都与实验结果不符。因此他质疑这个题目，觉得应该没有答案。
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图1
师生一起分析后，发现是由于该同学使用的是旧的干电池，内阻较大。初中物理没有涉及电池内阻问题，造成了学生的困惑。该同学通过课外实验发现了新的物理问题，他对物理的认识即将迈上一个新的台阶时，作为教师应该帮助他搭建台阶，助他成长。在这个最好的时机向该同学介绍了电池是有内阻的，对学生提出问题“为什么内阻的存在会造成这样的实验现象呢？”再次将学习的主动权交还学生。该同学再次进行查阅资料，结合已经掌握的电学知识和老师一起解决了疑问，并为高中学习如何测量电源内阻埋下伏笔。在这个例子中该同学能够自主学习、乐学善学、有理有据地批判质疑，利用查阅的信息勇于探索，勤于反思，该同学的核心素养得到了全面的发展，他不仅能够发展物理学科的核心素养，而且能够逐步形成适应个人终生发展和社会发展需要的必备品格与关键能力。
结 语
什么是素养？素养是很多年以后学生已忘了公式、忘了定义后还留在脑子里对他的发展有益的品格和能力。物理实验教学是促进学生核心素养发展的最佳载体。教师在教学过程中应始终坚持以“核心素养”为顶层设计，克服“知识本位”现象，努力做到“立德树人”！
参考文献：
[1]林崇德.21世纪学生发展核心素养研究 [M].北京:北 京 师 范 大 学 出 版 社 ,2016?