在实验中“对话”：体悟和发展学生核心素养
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作者:纪旭媛 王兆云
【摘 要】物理学一门基于观察与实验、建构理想模型、应用数学等工具，通过科学推理和论证，形成系统的理论体系和研究方法的基础学科。其根本是基于实验为基础，所有内容都有实验基础、逻辑思维和数学表达三种要素，因而具有四个重要的特点：（1）物理学是一门实验科学;（2）物理学是一门带有方法论性质的科学;（3）物理学是一门严密、定量的精密理论科学;（4）物理学是一门与生活实践联系密切、应用广泛的基础科学。
【关键词】实验;物理学;核心素养
【中图分类号】G623.5 【文献标识码】A 【文章编号】2095-3089（2019）19-0-02
一、实验教学，让物理核心素养落地生根行稳致远
《普通髙中物理课程标准》（2017.）提出物理核心素养主要由“物理观念”“科学思维”“实验探究”“科学态度与责任”四个方面构成，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。
当前物理教学未能让学生物理素养得到很好的发展，特别是物理教学的核心——实验教学弱化，实验教学更多的是让学生看教师表演，看网络与视频播放，或者“教师做，学生看”，“教师讲，学生听”，实验变成了“看实验”、“讲实验”、“背实验”，原本充满生活气息、科学兴趣、思维迸发、动手动脑的学科变成了纸上谈兵。物理课背离了物理的本质和特性，物理学科核心素养怎能形成。
物理课的特点在哪里？物理课的特点就在于“物”和“理”，“物”即事实证据，必须以实验为基础;“理”理性思维，要以思维为中心。
学生核心素养形成的关键在于实验探究，实验探究是培养学生核心素养的重要手段与重要内容。教师在设计和开展教学时必须以学科核心素养为导向，充分体现学科的性质和特点，使学科教学过程成為学科核心素养的形成过程。课堂教学中，让学生积极主动参与到科学实验探索过程中，模拟科学家分析问题、解决问题的过程，体会到科学家如何面对疑难情境，学会搜集和加工需要的新资料，最终达到问题解决的探究过程，从而获得在真实生活情境中发现问题、分析问题、解决问题的能力的教学活动，最终实现学生核心素养的培养目标和学生学业水平的提高。
二、在实验中“对话”，体悟和发展学生的核心素养
有幸参加2017年扬州市中学物理优质课评选活动，主题是“对话·体悟”。为此，我思考：什么是基于问题？怎样基于问题？什么问题？谁发现问题？发现问题怎么办？老师怎么办？学生如何？对话，怎么对话？对话的目的是什么？怎么体悟？体悟什么？学生在学习过程中、在对话中如何参与？
本文以《安培力》的教学比赛课为例，体现“对话·体悟”，培养学生的核心素养。
首先，以上一节课“通电导线周围会产生磁场”回顾为契机，进行引导铺垫;其次，“反其道而行之”，诱发学生思疑，提出问题，大胆猜想。若通电导线置于磁场中，通电导线将受到怎样的作用？第三，指导学生如何自主设计实验，验证猜想。实验有没有现象发生？如果没有，为什么？如果有，什么现象？第四，激发学生实验探究，对话与体悟。为什么会有这些现象？与哪些因素有关？怎么相关？生活中、生产中如何应用？让学生去自主探索，经过分析、讨论，透过现象看本质，发展学生核心素养。
1.你的疑问与你的实验设计——激发学生疑问，培养学生动手设计实验的品质
教学的本质是学生对未知事物的探究，高中物理实验探究应具有很强的问题性、开放性和探究性，要激发学生发现问题、围绕问题、解决问题，开展学习活动，要以问题为载体，形成整个学习活动以问题的发现和解决为核心的自成序列。学生根据问题，自主设计实验方案，规范实验流程。其关键是让学生考虑好实验原理，学生要充分发挥想象，不同的实验方案会有不同的结果。学生的自主实验可以激发学生学习和研究物理的积极性，培养学生的发散思维和创造性思维能力。
师：通电导线周围会产生磁场。大家想想如果将通电导线置于磁场中，通电导线将受到怎样的作用？会观察到怎样的现象呢？
师：请同学们思考，怎么办？设计实验电路图，连接实验器材并进行实验。
2.你的发现与你的实验探究——从发现开始，探究一切可能，培养学生科学探究的品质
高中物理实验学习离不开科学探究，实验探究是从发现问题开始的，观察是科学探究的一种最基本手段。培养学生的观察能力首要措施就是教师要适时提出或引导学生自己提出一些有价值、有兴趣的问题，或向学生介绍一些有趣的知识，使学生乐于去观察、去发现问题，就会有思考。高中物理实验，就是要在课堂教学中抓住学生的好奇心和探究求知事物的天性，使他们的发展思维始终处于活跃状态，提升思维品质，形成科学思维素养。
师：学习物理就是学会观察、分析、推理，而不是死记知识结论。
师：请大家注意观察闭合开关后，线框会怎样？通过他的实验可以看出磁场对线框没有作用。为什么？
学：学生建议，调整电流、磁场、线框方向。
师：那可不可以尝试一下当通电导线与磁场方向不平行或者不垂直时，看看会有什么样的效果。
3.你的对话与你的体悟发展——有“对话”，必有“体悟”，自觉提升学生的核心素养
“对话”是科学研究中常见的现象，是指同一学科里或针对同一对象而展开的具有对立性的学术争论，通过对话，可以形成严谨的科学理论，发展新的理论，启发人类的智慧。教学从本质上讲也是对话，是教与学的过程，是师生互动的过程，是生生互动的过程。
实验探究就是要激发对话意识，通过对话，相互感悟，发现物理科学研究的真谛，这是培养核心素养的关键点。教师按照学科特点，使教学活动围绕着实验来进行，并尽可能保留探究的性质，特别是实验过程中出现的异常现象，要激励学生敢于怀疑、勇于创新、不断探索，变换视角、变换方法思考，把教学活动变成“模拟的科学发现过程”。
师：力受磁场产生，大胆猜想安培力的大小、方向会和哪些因素有关？猜想、推理是物理核心素养形成的基础。
师：小组讨论实验方法，验证你们的猜想、你们的方法。怎样改变因素？
通过物理实验与实践学会科学探究、体悟科学思维、形成物理思想，加深对科学本质、科学与社会关系的理解，体现科学与人文统一，提升学生物理核心素养。
参考文献
[1]周鹏.问题引领体悟践行——“探究感应电流产生的条件”教学设计[J].物理教师，2018，39（4）：18-20.
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