基于物理学核心素养下的初中生物理实验探究能力的研究

摘 要：物理核心素养是学生通过物理学习形成的必备品格和关键能力。能力本身便是教育研究的重要术语，其学缘方面的心理学印记比较深刻，欧洲大陆较广泛认可的对能力的定义源于德国著名心理学家弗朗茨·维纳特：“个体自身具备的或通过学习掌握的、可用以成功且负责任地解决问题的知识、技巧、态度、意志和社交手段。”在教育心理学领域，研究发现能力这种心理特质总是与具体的活动、相关的情境紧密交织在一起。物理核心素养中的关键能力的提出，是建立在国内外关于物理学科能力的研究基础上的。

关键词：物理学;核心素养;实验;探究能力;研究

一、 国内外相关研究领域现状述评

科学素养并不仅仅指的是科学的发展，也和社会有着直接关系，对于这个名词大家也比较熟悉。在2001年颁布的国家义务教育化学、物理、生物和科学的课程标准中，就明确提出了课程主旨便是科学素养，科学素养之下便是课程教学的目标，也就是知识与技能、过程与方法、情感态度与价值观，也就是常说的“三维目标”。许多老师或许不注意看，到了2011年修订颁布义务教育课程标准，仍然也是这个框架。可以说，科学素养在物理、化学、生物学科里已经牢牢地站稳了地位，在中国基础教育课程园地中至少也有16年的历史了。

初中生普遍物理实验能力比较差，这种情况的存在不但会给学生个人发展造成较大的影响，并且因为心理障碍的存在也会给社会及家庭带来一定的影响，很多学生走入到社会中去之后，动手能力也比较差，很难适应当前社会发展的需要。现在的相关研究都比较重视外界因素给学生个体所造成的被动影响，在一定程度上忽略了学生个体本身所具备的主观能动性，这种主观能动性的存在也给我们的研究提供了帮助。因此，基于物理学核心素养下的初中生物理实验探究能力的研究，还有许多问题值得我们继续研究和探索。

二、 研究价值

怎样提高学生对于物理实验的兴趣是很多教师都面临的重要问题，并且这个问题的存在也给学校发展造成了较大的制约，所以，我们需要认真的分析当前学生树立实验学习过程中存在的障碍，分析学生的畏惧心理，找到问题出现的原因，从而提高解决策略的针对性，在学生真正的需要帮助的时候，给学生提供帮助，找到问题解决的策略，只有这样才能够满足当前教育改革的实际需要。

三、 研究的目标、内容与重点

（一）研究的目标

1. 运用生活中的资源设计物理实验教学创新模式，培养学生的创新意识，提高学生的观察能力，动手操作能力。

2. 培养学生运用生活中常见的生活用具设计物理实验，提高学生的实验能力和敢于创新的实践能力。

3. 培养学生初步掌握研究物理问题的方法，体验生活离不开物理，生活是学习物理更好的天地，体会运用物理学为人类社会服务的意识，感受科学给人们带来的美好生活，消除学生的畏惧心理，能大胆的走进物理实验室，对物理实验进行优化与创新，提高学生的物理素养。

（二）研究的内容

物理学的基础便是实验，我们学习到的物理知识相关的概念以及理论定律的产生都来自实验。学生实验能力和实验素质情况是对学生物理素养进行衡量的重要标准。所以，重视学生实验技能的培养，帮助学生掌握物理学研究的相关方法，帮助学生养成正确的科学态度，对于学生将来的学习甚至是科研的进行意义重大。但是初中生年龄比较小，动手能力比较差，因为害怕也不愿意动手进行实验，比较畏惧实验。这种情况下，我们提出了基于物理学核心素养下的初中生物理实验探究能力的研究。

（三）研究的重点

根据本课题研究的目的，通过制定科学的调查方案调查初中学生物理实验的现状，找出学生实验中存在的问题，进而研究其纠正策略。通过分析和研究学生畏惧心理的相关行为特点，找到社会对人才要求和学校教学的结合点，激发学生的学习兴趣，让学生更好的奋斗，真正的做到一切为了学生发展。让学生通过阅读物理学史，了解物理学家不畏艰难险阻勇于进行实验的创新精神，体驗科学家获得成功的喜悦，体验到学习物理知识的乐趣，激发学生进行实验探究的欲望。通过实验研究，总结适合初中学生科学的实验教学方法，师生共同对实验优化和创新，运用生活中常见的用品来进行教具的制作，帮助学生养成物理学习的好习惯，帮助学生消除物理实验障碍，使学生的动脑动手能力提高，帮助学生提高其创新能力和实验能力。通过实际研究对照比较总结出一套优秀的初中物理实验教学案例与模式，以适应当今的教学改革，提高学生的物理学的核心素养。

四、 研究的思路、过程与方法

（一）研究思路

初中学生物理实验存在心理障碍，心理障碍的产生是内外共同作用的结果。要解决这类问题必须有学校、家庭、社会的共同努力，互相配合，综合治理，探索纠正物理实验障碍心理的相应对策，从而才能提高学生的实验探究的能力。

（二）研究过程

1. 研究准备阶段（2018年1月—2018年10月）

①调查了解现状，确定课题命题。课题组全员参与，聘请专家指导课题研究。②成立课题研究机构，制定课题研究方案，撰写课题申报评审书。对课题人员进行分工，明确成员的职责和要求。③对课题参与教师进行理论培训，学习开题论证书。课题组成员详细研读了《义务教育初中物理新课程标准（2012年版）》、实验创新相关介绍和研讨文章，学习金字塔理论、认知结构差异理论、讲授教学法等相关介绍和论文，优化初中物理实验教学。④撰写开题报告。对专家的建议进行研究升华，调整课题研究的方案。⑤制定课题管理办法，建立课题研究档案。具体安排课题研究的进展，明确责任人具体负责。

2. 实验实施阶段（2018年11月—2020年10月）

①成立子课题小组，按总课题组的要求和课题整体规划，制定课题研究方案。每个子课题小组的负责人拿出具体方案，列出课题研究的计划，分步完成总课题任务。②课题教师依照研究方案，开展课题研究，并及时调整研究方案。根据各子课题组研究的进展情况相互沟通，及时调整研究方案，对生成性的新问题及时处理，找出最佳研究方案，聘请有关专家进行理论指导，对取得初步成果进行及时小结，形成基于物理学核心素养下的初中生物理实验探究能力的研究论文集。③收集相关信息，积累研究材料。整理好公开课、示范课、研讨课的资料，为课题的进一步研究提供物化资料，把部分实验的导学案推广应用。④进行中期评估，聘请专家中期鉴定。对前一阶段的研究进行小结与提炼，根据专家意见对课题的研究做进一步的优化。⑤积极撰写实验心得和经验论文，做好阶段小结，定时交流研讨。

3. 实验总结阶段（2020年11月—2021年6月）

①校本教材实验的导学案、创新实验等集成册。根据实验对比总结出适合本地区学生学习物理的实验教学方法，对实验的创新教学进一步优化和补充。②开展实验结果的评价、分析。聘请专家对实验的结果进行理论分析和提炼，形成初中物理创新教学方法的系列研究论文，提升课题研究的质量。③撰写课题研究报告。对照研究的目标和任务，查漏补缺，督查子课题组完成研究的情况，对实验教学中的个性化教学方法研究进一步提炼和升华，形成研究报告。④课题结题，聘请专家鉴定。对专家的建议进一步思考，在今后的教育教学中如何把专家的建议落到实处，把课题研究的内容进一步提炼和推广。

（三）研究方法

1. 调查研究法：通过制定科学的调查方案调查初中学生物理实验的现状，找出学生实验中存在的问题，进而研究其纠正策略。通过对学生畏惧心理与行为特点的分析与研究，寻找学生情绪兴趣与奋斗目标之间的最佳契合点，真正实现“一切为了学生的发展”。

2. 案例研究法：围绕典型的教学事件进行展开研究。在研究过程中，教师不断地对他人和自己的教学行为进行反思，总结经验，探寻如何提高学生的物理实验探究的能力？明确进一步努力的方向和要求。

3. 文献研究法：利用网络检索和报刊检索等手段来进行和学生实验有关的相关文献资料的收集，从而给课题实验以及相关研究的进行提供借鉴和指导，确保课题实验研究真正的科学。

4. 实验研究法：将两个或两个以上的班级进行实验比较，分析它们的差异，从而揭示这些数据所代表的事物发展变化的情况和规律性，为课题研究提供实验数据。

五、 主要观点与可能的创新之处

（一）主要观点

初中生物理实验探究方面存在的问题，除了和学生本身的文化素质及思想素质有着直接关系，也和社会大环境以及学校教育管理存在较大关系。所以，我们在工作的过程中必须重视学校思想政治工作的改進，帮助学生掌握正确的学习习惯和学习方法，转变以往的教学模式，帮助学生解决其实验探究过程中存在的问题，切实提高学生物理实验探究方面的能力。

（二）可能的创新之处

1. 突破传统教师的无奈地讲实验教学模式，从根本上找原因，变被动为主动，从思想与心理上解决学生的实验探究问题，让学生主动的进行物理实验探究。

2. 重新激发起学生的学习物理的兴趣，提高学习效率，从根本上改变学生的学习观、价值观、人生观，提高学生的物理学核心素养。如果这项专项课题能够顺利完成，教师的教学工作与学生物理实验探究能力将会大大提高。

3. 通过对整个初中物理实验探究教学的案例进行梳理，拿出一套体系完整的初中物理实验探究教学的校本教材、校本学材和校本习材。通过理论研究总结出初中物理实验探究教学的新模式，总结出如何调动广大初中生物理实验探究的积极性的有效方法。

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.

[2]教育部.中学教师专业标准（试行）[S].2012.

作者简介：杨春兰，江苏省泰兴市，江苏省泰兴实验初级中学。