指向核心素养的物理实验教学策略研究
【专家介绍】
王艳芳，教育部课程教材研究所课程改革实验研究中心、国家教材委员会学科秘书，从事科学教育研究，组织参与落实物理课程标准实验研究、中小学人工智能教育实践研究等重大项目，参与“义务教育科学类教材跨学科实践活动设计研究”“中小学工程教育课程体系的建构研究”等重点课题，在《天津师范大学学报（基础教育版）》《物理教师》等期刊发表多篇论文，参与编写《做好科学教育加法》系列丛书等。
摘要：物理是一门以实验为基础的自然科学课程。物理实验教学具有重要的教育价值，但也存在一些问题与挑战。物理实验教学要坚持以核心素养为导向，在实验教学设计中明确将核心素养作为重要教学目标，在实验教学实施中将核心素养作为重要学习内容，在实验教学评价中将核心素养作为重要维度，推进“教－学－评”相一致的实验教学，切实提高实验教学培养核心素养的效果。
关键词：核心素养；实验教学；教育价值；实施策略
中图分类号：G633.7文献标识码：A文章编号：1003-6148（2024）9-0001-5
党的二十大报告指出，教育、科技、人才是全面建设社会主义现代化国家的基础性、战略性支撑，要全面提高人才自主培养质量，着力造就拔尖创新人才［１］。实验教学是培养人才的重要方式，围绕核心素养探讨实验教学有效实施的策略，有助于提升实验教学质量，切实发挥实验教学核心素养培养功能，对深化课程教学改革、促进学生全面发展具有重要意义。
１充分认识实验教学的意义与价值
实验教学是落实课程标准的重o9JaDplO91VGuJ1SJaF2MxbmNSt+zNrPH5Lh3YAzZn8=要方式。物理是一门以实验为基础的自然科学课程，《义务教育物理课程标准（２０２２年版）》（以下简称“课程标准”）将“实验探究”作为核心内容纳入物理课程内容的一级主题，进一步凸显了实验在物理课程中的重要地位及其特有的育人功能［２］。学习物理离不开做实验，通过创设有效的学习情境，学生亲身体验实验探究过程，有助于学生形成系统的科学知识和方法体系，培养科学思维，提升动手实践和创新能力，促进全面发展。
实验教学是育人方式变革的着力点。《义务教育课程方案（２０２２年版）》倡导“做中学”“用中学”“创中学”，强调变革育人方式，突出实践。《教育部关于加强和改进中小学实验教学的意见》《中小学实验教学基本目录（２０２３年版）》等的发布，充分彰显了我国对实验教学推动立德树人根本任务落实的高度重视。以基础性、探究性、综合性、创新性等实验为重要抓手，促使学生在动手实践中主动思考、探索问题解决方案，实现从被动接受向主动探索的认知和行为转变。
实验教学是培养科技创新人才的重要举措。以科技创新人才驱动现代化强国建设是新时代强国战略的核心内容。作为教育部《基础教育课程教学改革深化行动方案》中的重点任务之一，科学素养提升行动针对理论讲解多而实际操作少等问题，对实验教学提出明确要求。这就要求中学在物理课程实施中强化学生动手操作实验，结合物理课程标准，让学生在实践探究中学习，发展学生科学素养。
２物理实验教学面临的问题与挑战
物理课程强调利用各种方式方法培养和发展学生的科学思维水平、科学探究能力及创新能力。然而，中学物理实验教学的开展仍面临着许多问题和挑战。从学校层面来讲，部分学校物理实验器材和耗材配备不到位，实验教学资源使用效率不高，没有配备专门的实验管理员，甚至也没有兼职实验员，实验室管理不规范。从教师层面来讲，部分教师对课程标准的理解和领会还不到位，对实验教学的新目标、新任务、新方式了解不够，尚未形成适应核心素养培养的实验教学观念。教学中，讲解观察多，自主探究少。在演示实验教学中，教师对猜想、质疑、提问、讨论等学习活动关注不够；在学生分组实验中，更多关注学生按照步骤动手操作，记录实验原理、实验步骤、误差分析，学生对实验背后的原理探究和思维方法缺少深入实践和系统探究。
这些问题的存在严重影响了实验教学的有效开展。从学生层面来讲，物理概念多且比较抽象，学生不易理解，没有合适的引导，学生难以建立物理概念与现实世界的关联，持续下去不仅不能有效提升学生的问题解决能力，还影响了学生自主学习的积极性［３］。特别是随着信息技术的迅猛发展及其在各领域的深度融合，若不主动改进实验教学方法，利用新技术赋能，探索新型教学方式，将会影响实验教学的时代性育人价值的充分展现与发挥。
３指向核心素养的物理实验教学策略
３．１聚焦核心素养，升华实验教学目标
物理实验教学具有独特的育人功能，它不仅可以帮助学生获取和巩固物理学知识、解决问题，更能让学生在实验探究中领悟科学、严谨的思维逻辑，掌握科学探究方法，激发探索和求知欲。不同类型的实验，不同的实验环节，对培养学生素养的侧重点也不尽相同。比如，测量类实验教学注重测量原理的了解