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初中物理“五環(huán)踐學(xué)”實(shí)驗(yàn)教學(xué)策略

眉山冠城七中實(shí)驗(yàn)學(xué)校  何少衡  李光元

一、構(gòu)建基于學(xué)科核心素養(yǎng)的“五環(huán)”實(shí)驗(yàn)課堂

（一）“五環(huán)”實(shí)驗(yàn)課堂與科學(xué)探究深度融合

科學(xué)探究既是學(xué)生的學(xué)習(xí)目標(biāo)，又是重要的教學(xué)方式，更是物理學(xué)科核心素養(yǎng)的重要內(nèi)容。科學(xué)探究涉及提出問題、猜想與假設(shè)、設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)與制訂計(jì)劃、進(jìn)行實(shí)驗(yàn)與收集證據(jù)、分析與論證、評(píng)估、交流與合作等要素。科學(xué)探究要求在教師的引導(dǎo)下學(xué)生積極主動(dòng)參與到科學(xué)實(shí)驗(yàn)探索過程中，引導(dǎo)學(xué)生分析問題、解決問題的過程。學(xué)生在真實(shí)生活情境中主動(dòng)獲取物理知識(shí)，領(lǐng)悟科學(xué)探究方法，發(fā)展科學(xué)探究能力，體驗(yàn)科學(xué)探究的樂趣，養(yǎng)成實(shí)事求是的科學(xué)態(tài)度和勇于創(chuàng)新的科學(xué)精神。

基于“五環(huán)踐學(xué)”的初中物理實(shí)驗(yàn)課堂教學(xué)策略和物理科學(xué)探究?jī)煞N教學(xué)方法從教學(xué)結(jié)構(gòu)、組織流程、課堂形態(tài)、教學(xué)價(jià)值等方面深度融合。物理實(shí)驗(yàn)課堂中讓學(xué)生在“自學(xué)質(zhì)疑、創(chuàng)景提問”中提出問題，在“討論領(lǐng)悟、設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)”中設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)，在“展示分享、操作展示”中探究體驗(yàn)，在“檢測(cè)鞏固、結(jié)論反饋”中分析論證，在“評(píng)價(jià)提升、歸納提升”中評(píng)估提升。

（二）“五環(huán)”實(shí)驗(yàn)課堂有效培養(yǎng)學(xué)生物理學(xué)科核心素養(yǎng)

“自學(xué)質(zhì)疑、創(chuàng)景提問”環(huán)節(jié)：有利于培養(yǎng)學(xué)生的觀察能力、自學(xué)能力、質(zhì)疑能力和設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)?zāi)芰Φ瓤茖W(xué)探究素養(yǎng)。

“討論領(lǐng)悟、設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)”環(huán)節(jié), 讓學(xué)生初步體驗(yàn)科學(xué)研究的過程與方法，增強(qiáng)對(duì)物理知識(shí)的理解與應(yīng)用,培養(yǎng)學(xué)生有效解決問題的能力和形成科學(xué)態(tài)度與責(zé)任。

“展示分享、操作展示”環(huán)節(jié)，通過實(shí)驗(yàn)小組操作實(shí)驗(yàn)、精當(dāng)?shù)恼故?/span>、教師點(diǎn)評(píng)，有效訓(xùn)練了學(xué)生物理學(xué)科思維能力、表達(dá)能力，學(xué)生科學(xué)探究的能力素養(yǎng)彰顯其中。

“檢測(cè)鞏固、結(jié)論反饋”環(huán)節(jié)，實(shí)驗(yàn)的目的、方法、操作在檢測(cè)鞏固環(huán)節(jié)得以重現(xiàn)與鞏固落實(shí)，在深化物理觀念強(qiáng)化分析能力中形成高階思維。

“評(píng)價(jià)提升、歸納提升”環(huán)節(jié)，有利于培養(yǎng)學(xué)生運(yùn)用物理知識(shí)解決實(shí)際問題的能力，提升學(xué)生的社會(huì)參與能力，激勵(lì)學(xué)生的創(chuàng)新精神，培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)態(tài)度與責(zé)任。

初中物理實(shí)驗(yàn)課堂用實(shí)驗(yàn)形成學(xué)生的物理觀念,用實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)提升學(xué)生的科學(xué)思維，用實(shí)驗(yàn)展示訓(xùn)練學(xué)生的科學(xué)探究,用實(shí)驗(yàn)評(píng)估拓展培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)態(tài)度與責(zé)任，從而構(gòu)建基于物理學(xué)科核心素養(yǎng)的實(shí)驗(yàn)教學(xué)理論模型（圖一）。

圖一：物理學(xué)科核心素養(yǎng)的實(shí)驗(yàn)教學(xué)理論模型

（三）“創(chuàng)新·互動(dòng)”是實(shí)驗(yàn)課堂設(shè)計(jì)的宗旨，“探究·體驗(yàn)”是實(shí)驗(yàn)課堂的核心

基于“五環(huán)踐學(xué)”的初中物理實(shí)驗(yàn)課堂教學(xué)策略，把“創(chuàng)新·互動(dòng)”“探究·體驗(yàn)”作為物理實(shí)驗(yàn)課堂科學(xué)探究的核心，以生為本，生生互動(dòng)，切實(shí)落實(shí)“踐學(xué)”和“體驗(yàn)”的課堂主張，培養(yǎng)師生的創(chuàng)新意識(shí)和創(chuàng)新精神，全面提高學(xué)生的基本素質(zhì)和技能。新課程的理念彰顯其中。

1、教學(xué)理念的創(chuàng)新

物理實(shí)驗(yàn)課堂主張：“踐學(xué)”與“體驗(yàn)”；物理實(shí)驗(yàn)課堂核心：“創(chuàng)新·互動(dòng)”；“探究·體驗(yàn)”作為物理實(shí)驗(yàn)課堂核心。

2、師生關(guān)系的創(chuàng)新

一是教師角色定位：“五環(huán)踐學(xué)”實(shí)驗(yàn)課堂中，教師是根據(jù)物理實(shí)驗(yàn)課程的規(guī)律和特點(diǎn)，開發(fā)設(shè)計(jì)出符合學(xué)生身心特征、認(rèn)知規(guī)律的實(shí)驗(yàn)課程。在實(shí)驗(yàn)課程中通過“互動(dòng)”與“體驗(yàn)”引導(dǎo)和評(píng)價(jià)學(xué)生，充分發(fā)揮教師的主導(dǎo)作用。教師是課程設(shè)計(jì)者、組織者、引導(dǎo)者和評(píng)價(jià)者。二是學(xué)生角色定位：“五環(huán)踐學(xué)”實(shí)驗(yàn)課堂中學(xué)生根據(jù)教師的引導(dǎo)：提出問題、猜想與假設(shè)、設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)、進(jìn)行實(shí)驗(yàn)并歸納總結(jié)。通過學(xué)生實(shí)踐猜想，體驗(yàn)探究過程，探索物理規(guī)律，充分體現(xiàn)學(xué)生的主體性。學(xué)生是課程實(shí)踐者、體驗(yàn)者、探索者和實(shí)施者。三是師生互動(dòng)關(guān)系的創(chuàng)新：導(dǎo)學(xué)案是師生互動(dòng)的載體、探究活動(dòng)是師生互動(dòng)的形式。“五環(huán)踐學(xué)”實(shí)驗(yàn)課堂中，教師設(shè)計(jì)學(xué)案，引導(dǎo)學(xué)生設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)、實(shí)驗(yàn)操作、觀察現(xiàn)象、采集數(shù)據(jù)、得出結(jié)論；學(xué)生全程參與、師生互動(dòng)，親身體驗(yàn)探索，能充分激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和主觀能動(dòng)性。生動(dòng)互動(dòng)的實(shí)驗(yàn)探究方案是師生互動(dòng)的載體，引人入勝的探究活動(dòng)是師生的互動(dòng)形式。四是生生互動(dòng)關(guān)系的創(chuàng)新：組內(nèi)團(tuán)結(jié)協(xié)作、組間競(jìng)賽共享。“五環(huán)踐學(xué)”實(shí)驗(yàn)課堂中小組合作探究，小組分工協(xié)作，有利于培養(yǎng)學(xué)生的團(tuán)隊(duì)意識(shí)；引入競(jìng)爭(zhēng)機(jī)制，引導(dǎo)各小組良性競(jìng)爭(zhēng)，共同進(jìn)步，培養(yǎng)學(xué)生競(jìng)爭(zhēng)意識(shí)和共享思想，符合現(xiàn)代社會(huì)對(duì)人才的需求。

二、構(gòu)建“五環(huán)踐學(xué)”的初中物理實(shí)驗(yàn)課堂教學(xué)策略

我們將初中實(shí)驗(yàn)課堂分為以下“五環(huán)”。按照“創(chuàng)景提問”“設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)”“操作展示”“結(jié)論反饋”“歸納提升”五個(gè)環(huán)節(jié)進(jìn)行實(shí)驗(yàn)教學(xué)（圖二）。

圖二：物理實(shí)驗(yàn)課堂教學(xué)基本形態(tài)

（一）自學(xué)質(zhì)疑、創(chuàng)景提問

自學(xué)質(zhì)疑是學(xué)生收獲基礎(chǔ)知識(shí)、產(chǎn)生質(zhì)疑、引導(dǎo)下一步學(xué)習(xí)的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。“自學(xué)質(zhì)疑、創(chuàng)景提問”設(shè)計(jì)原則：實(shí)驗(yàn)課堂需要什么，自學(xué)環(huán)節(jié)就自學(xué)什么（圖三）。

一是自學(xué)內(nèi)容：基礎(chǔ)知識(shí)、基本概念（規(guī)律）、簡(jiǎn)單運(yùn)算公式、單一邏輯思維框架、已學(xué)關(guān)聯(lián)實(shí)驗(yàn)或知識(shí)；二是自學(xué)形式：嘗試回憶、重點(diǎn)標(biāo)記、閱讀教材、閱讀科普材料、回顧生活實(shí)際情景、情景再現(xiàn)、實(shí)驗(yàn)觀察；三是引導(dǎo)質(zhì)疑：物理故事、演示實(shí)驗(yàn)、物理短視頻、情景問題疑惑、場(chǎng)景再現(xiàn)疑惑、知識(shí)解答疑惑、認(rèn)知沖突疑惑；四是教師活動(dòng)：分析學(xué)情研究教材、提前設(shè)計(jì)、走動(dòng)巡視、發(fā)現(xiàn)問題、關(guān)注個(gè)體、引導(dǎo)質(zhì)疑、自學(xué)評(píng)價(jià)。

圖三：自學(xué)質(zhì)疑、創(chuàng)景提問

自學(xué)質(zhì)疑是根據(jù)學(xué)生現(xiàn)有物理知識(shí)、科普常識(shí)、學(xué)生認(rèn)知為依托，課堂中學(xué)生通過閱讀教材和科普材料、重點(diǎn)標(biāo)記、回顧實(shí)驗(yàn)、實(shí)驗(yàn)情景再現(xiàn)等多種形式進(jìn)行自學(xué)；通過教師提前設(shè)計(jì)、引導(dǎo)質(zhì)疑，走動(dòng)巡視、激勵(lì)質(zhì)疑；通過深度思考，深度質(zhì)疑,激發(fā)學(xué)生實(shí)驗(yàn)探究興趣，有利于培養(yǎng)學(xué)生的觀察能力、自學(xué)能力，質(zhì)疑能力和設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)?zāi)芰Α?/span>

（二）討論領(lǐng)悟、設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)  

基于“五環(huán)踐學(xué)”教學(xué)策略的初中物理實(shí)驗(yàn)課堂中討論聚焦：實(shí)驗(yàn)操作關(guān)鍵環(huán)節(jié)、核心步驟、重點(diǎn)注意事項(xiàng)、重點(diǎn)器材使用、電路圖等的核心知識(shí)的深度理解。討論領(lǐng)悟作用在于鼓勵(lì)學(xué)生相互討教，解答自學(xué)中疑惑；引導(dǎo)學(xué)生深入探討實(shí)驗(yàn)細(xì)節(jié)，相互學(xué)習(xí)為實(shí)驗(yàn)做準(zhǔn)備；促進(jìn)學(xué)生相互討論，啟迪智慧，拓展、改進(jìn)、創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)。本環(huán)節(jié)關(guān)注以下三個(gè)維度：一是內(nèi)容設(shè)計(jì)：實(shí)驗(yàn)?zāi)康摹?shí)驗(yàn)原理、器材使用、實(shí)驗(yàn)步驟、數(shù)據(jù)處理、誤差分析、實(shí)驗(yàn)變式、拓展延伸；二是討論方式：以導(dǎo)學(xué)案為引導(dǎo)，問題設(shè)計(jì)循序漸進(jìn)；以學(xué)習(xí)型小組為單位、四人圍坐站立討論；

三是教師活動(dòng)：分析學(xué)情、深入研究實(shí)驗(yàn)、合理設(shè)計(jì)問題、討論中走動(dòng)巡視、引導(dǎo)討論。其操作流程一般為（圖四）：

圖四：討論領(lǐng)悟、設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)流程

學(xué)生安靜仔細(xì)閱讀討論主題，結(jié)合實(shí)驗(yàn)器材獨(dú)立思考→組長(zhǎng)確定分工方案，組長(zhǎng)組織，分小組站立，結(jié)合器材，實(shí)踐探索→教師指導(dǎo)，討論歸納，求同存疑，形成初步實(shí)驗(yàn)探究方案→教師引導(dǎo)，小組分享，優(yōu)化改進(jìn)，形成最優(yōu)方案，為實(shí)驗(yàn)探究做準(zhǔn)備。

（三）展示分享、操作展示

一是展示內(nèi)容：實(shí)驗(yàn)操作、實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象、實(shí)驗(yàn)結(jié)論、實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)、實(shí)驗(yàn)改進(jìn)、實(shí)驗(yàn)創(chuàng)新、準(zhǔn)確表達(dá)、嚴(yán)謹(jǐn)思維、科學(xué)精神；二是展示方式：規(guī)范操作、語言表達(dá)、文字描述、數(shù)據(jù)表格、圖像繪制、數(shù)據(jù)處理、實(shí)驗(yàn)報(bào)告、改進(jìn)器材、創(chuàng)新方案；三是展示形式：個(gè)人展示、小組展示、教師展示；四是教師活動(dòng)：巡查狀況、技巧提示、參與探究、指出不足、鼓勵(lì)分享。（圖五）

圖五：展示分享策略

首先，學(xué)生觀察實(shí)驗(yàn)器材，熟悉實(shí)驗(yàn)步驟。其次，組長(zhǎng)統(tǒng)籌，小組分工，完成實(shí)驗(yàn)探究。最后，教師鼓勵(lì)展示，小組中心發(fā)言人用規(guī)范語言表達(dá)實(shí)驗(yàn)流程、實(shí)驗(yàn)操作員規(guī)范操作。通過學(xué)生個(gè)人展示、小組展示準(zhǔn)確實(shí)驗(yàn)操作、實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象、規(guī)范描述實(shí)驗(yàn)結(jié)論。

“五環(huán)踐學(xué)”實(shí)驗(yàn)教學(xué)課堂展示分享環(huán)節(jié)，以實(shí)驗(yàn)探究、實(shí)驗(yàn)展示為中心，教師引導(dǎo)，學(xué)生探索。通常以學(xué)習(xí)型小組為單位展示實(shí)驗(yàn)操作，教師巡視指導(dǎo)，師生互動(dòng)探究，學(xué)生再展示實(shí)驗(yàn)操作過程與結(jié)論，分享所學(xué)所獲、所感所悟，師生互動(dòng)突破課堂難點(diǎn)，環(huán)環(huán)緊扣提升課堂效率。

（四）檢測(cè)鞏固、結(jié)論反饋

傳統(tǒng)的檢測(cè)鞏固在教學(xué)中會(huì)遇到諸多問題如：習(xí)題不知如何設(shè)計(jì)；檢測(cè)的質(zhì)量不高，形式單一；難易程度的把握不當(dāng)；鞏固時(shí)機(jī)難以把握，不能及時(shí)鞏固反饋。本成果檢測(cè)鞏固環(huán)節(jié)，檢測(cè)內(nèi)容一般圍繞實(shí)驗(yàn)原理、實(shí)驗(yàn)器材、實(shí)驗(yàn)步驟、實(shí)驗(yàn)方法、數(shù)據(jù)處理、誤差分析、拓展延伸等開展課堂設(shè)計(jì)。環(huán)節(jié)注重：優(yōu)選檢測(cè)習(xí)題，創(chuàng)新檢測(cè)的形式，注重課堂及時(shí)反饋。檢測(cè)鞏固、結(jié)論反饋環(huán)節(jié)可以加深學(xué)生對(duì)實(shí)驗(yàn)的認(rèn)識(shí)，拓展學(xué)生思維，培養(yǎng)學(xué)生實(shí)驗(yàn)素養(yǎng)。

基于“五環(huán)踐學(xué)”的初中物理實(shí)驗(yàn)課堂教學(xué)檢測(cè)鞏固課堂教學(xué)策略：一是檢測(cè)設(shè)計(jì)——實(shí)驗(yàn)器材、實(shí)驗(yàn)步驟、實(shí)驗(yàn)方法、數(shù)據(jù)處理、誤差分析、拓展延伸；二是習(xí)題設(shè)計(jì)——針對(duì)性檢測(cè)、鞏固性檢測(cè)、綜合性檢測(cè)、拓展性檢測(cè)；三是檢測(cè)形式——規(guī)范操作、真題檢測(cè)、抽查完善、實(shí)驗(yàn)報(bào)告；四是檢測(cè)反饋——個(gè)體檢測(cè)、小組檢測(cè)、交流評(píng)估、展示分享；四是教師作用——整體把握、個(gè)別輔導(dǎo)，難點(diǎn)知識(shí)與方法，精講點(diǎn)撥補(bǔ)充，適時(shí)調(diào)控，多采取激勵(lì)性評(píng)價(jià)和矯正性評(píng)價(jià)。（圖六）

圖六：檢測(cè)鞏固策略

（五）評(píng)價(jià)提升、歸納提升

基于“五環(huán)踐學(xué)”教學(xué)策略的初中物理實(shí)驗(yàn)課堂評(píng)價(jià)提升環(huán)節(jié)，目的在于畫龍點(diǎn)睛讓學(xué)生交流評(píng)估、得出結(jié)論，幫助學(xué)生厘清易混淆的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象、易錯(cuò)的實(shí)驗(yàn)步驟；引導(dǎo)學(xué)生改進(jìn)實(shí)驗(yàn)、拓展思維、開闊視野；理解和靈活運(yùn)用實(shí)驗(yàn)結(jié)論，讓物理走向生活，走進(jìn)社會(huì)，培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新能力和科學(xué)精神。

評(píng)價(jià)提升常用方法：一是歸納提升法——采用思維導(dǎo)圖、圖表對(duì)比等簡(jiǎn)明扼要地概括基本知識(shí)點(diǎn)，突出重點(diǎn)，明確關(guān)鍵，建立聯(lián)系，揭示規(guī)律，系統(tǒng)化知識(shí)；二是歸納創(chuàng)新法——引導(dǎo)學(xué)生回顧本節(jié)課探索方法，激勵(lì)學(xué)生類比探索新知，逐步培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新能力；三是應(yīng)用實(shí)踐法——引導(dǎo)學(xué)生將物理知識(shí)運(yùn)用于實(shí)際，激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)深度的知識(shí)的興趣，提升學(xué)生將知識(shí)與生活結(jié)合的實(shí)踐能力，從物理走向社會(huì)；四是生活實(shí)驗(yàn)探究法——在學(xué)習(xí)到《光的反射》《力》《浮力壓強(qiáng)》《簡(jiǎn)單機(jī)械》《電路》等章節(jié)的時(shí)候，在“評(píng)價(jià)提升”這個(gè)環(huán)節(jié)，本成果采用了體驗(yàn)式教學(xué)，趣味提示，讓物理回歸生活。利用生活用品開展實(shí)驗(yàn)探究、錄制實(shí)驗(yàn)視頻，利用物理實(shí)驗(yàn)探究生活中的物理現(xiàn)象、利用物理解決生活中的問題；五是激勵(lì)評(píng)價(jià)法——激勵(lì)學(xué)生在課后開展小制作、小發(fā)明、小論文、科學(xué)DV，為學(xué)生能夠創(chuàng)設(shè)展現(xiàn)自我的平臺(tái)。利用微信、學(xué)科活動(dòng)、科技創(chuàng)新大賽不斷提升學(xué)生的實(shí)驗(yàn)探究能力。

評(píng)價(jià)提升環(huán)節(jié)實(shí)現(xiàn)知識(shí)拓展深化、知識(shí)創(chuàng)新運(yùn)用、開闊學(xué)生視野，有利于培養(yǎng)學(xué)生運(yùn)用物理知識(shí)解決實(shí)際問題的能力,提升學(xué)生社會(huì)參與能力，激勵(lì)學(xué)生的創(chuàng)新精神，培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)態(tài)度與責(zé)任。

（何少衡系眉山冠城七中實(shí)驗(yàn)學(xué)校校長(zhǎng)，李光元系眉山冠城七中實(shí)驗(yàn)學(xué)校教導(dǎo)處副主任；此成果獲眉山市第六屆教學(xué)成果一等獎(jiǎng)，有刪減）