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【摘要】物理学是一门与实验密切相关的学科，实施实验教学有利于引导学生做中学，体会科学探究的内涵，发展学生物理学科核心素养。初中物理的实验除了课堂教师演示实验和学生分组实验外，还有一种重要的实验形式——课外实验。本文侧重介绍课外实验的四种实施形式，以及在實践中总结出来的教学策略，这些将有利于促进学生物理学科核心素养的达成。
【关键词】学科核心素养;初中物理;课外实验
学生发展核心素养在学科领域中具体化为学科核心素养，物理核心素养是物理学科育人价值的集中体现，是学生在接受物理教育过程逐步形成的适应个人终身发展和社会发展需要的关键能力和必备品格。
《普通高中物理课程标准（2017年版）》指出：物理学科核心素养包括“物理观念”“科学思维”“科学探究”“科学态度与责任”。其中的“科学探究”是人类探索和了解自然、获得科学知识的重要方法，也是学生学习科学的重要方式。在平时的物理教学过程中，最能体现科学探究的是实验教学。除了课堂中的教师演示实验和学生分组实验外，还有一种不可忽视的实验形式——课外实验，是初中物理教学中培养学生核心素养的重要平台。开展物理课外实验，可以弥补因课堂教学实验时间少，教师引导多，实验缺乏真实性等课堂教学对培养学生核心素养时存在的不足。本文主要研究通过开展物理课外实验教学来提升学生核心素养的教学策略。
经过两年多的实践，我们发现可将课外实验渗透进各类“科技活动”中来发展学生的核心素养，我们主要从四个方面展开了实践研究。第一种方式是将课外实验与社团科技活动进行紧密的结合，旨在通过这种方式来让学生参与到物理实验的探究和实践中去，达到激发学习兴趣的目的。第二种方式是将物理课外实验带入到家庭科技活动中去，通过在家庭或生活中的点滴来发现物理来自生活的奥秘，并用物理知识指导实践的过程来培养学生的物理观念、科学思维、科学探究等核心素养，同时通过现实生活中的真实问题来激发孩子的好奇心。第三种方式是将物理课外实验纳入到各类科技竞赛活动中去，这种方式激励学生通过参加科技创新竞赛来提升自身的科学素养，培养学生的科学探究、创新意识等核心素养。第四种方式是将课外物理实验带入到物理课堂中，这种方式把课外实验的有趣性、自主性和真实性与物理课堂的组织性、高效性和展示性有机结合起来，把物理知识无声地融入到一个真实的作品创作活动中，充分调动学生利用课外时间思考课堂知识，达到先学后教的效果，这种基于学生学习的教学也正是核心素养导向的教学观。
（一）社团科技活动与物理课外实验的有效结合
社团科技活动主要是在第二课堂时间针对对物理学科感兴趣的学生而开展的活动，为学生提供一个交流的平台及研究学习的环境，让学生在这个过程中发现自身学习中的不足，同时与他人分享自己的学习心得。根据社团活动时间的安排，社团科技活动按课外实验的步骤分为三种课型：一是介绍和引导学生学习物理课外实验的原理、设计思路、材料选择及实验步骤设计等环节的课型（方案设计课）;二是现场探究、制作等环节的课型（现场实验课）;三是成果展示、交流、反思和改进等环节的课型（成果展示课）。除此之外还通过在社团内开展物理小课题研究活动来激发学生们学习物理的积极性，鼓励他们通过小课题来研究我们日常生活中的物理现象，锻炼学生的思维能力及动手能力，从而更好的培养学生的核心素养。一个学期的社团课程可设计如下：
序号 课程名称 原理（涉及的物理知识）
1 谁飞得更远 速度、大气压
2 鸡蛋撞地球 重力、压强
3 自制棉花糖攻略 物态变化、简单电路
4 神奇水火箭 相互作用力
5 使跷跷板平衡 杠杆平衡
6 环保动力车 机械能转化
7 让小灯泡亮起来 简单电路
8 创意台灯 串联并联电路
（二）家庭科技活动与物理课外实验的有效结合
家庭科技活动主要是指在学生的在家休息期间（周末、小长假或者寒暑假），鼓励学生在家生活中来创造环境来完成趣味的课外实验或制作有创意的科技小作品，同时发现生活中处处存在的物理知识及现象，从而真正地让学生从物理走向生活，逐步形成用物理的视角认识和看待身边世界的观念。
方式一：周末让学生回到家把新学的知识和下周即将学的知识在家进行相应的实验，取证数据和图片，发送家长群和回校做PPT进行交流。在交流的同时补充知识的案例，活化课堂教学，增进学生知识的掌握，进一步提升学生的核心素养。
方式二：小长假或寒暑假放假前，提前将物理课外实验以具体的一个个任务布置给学生，包括原理学习、实验目的、达到效果等，学生在家中可以在家长的帮助下，充分发挥自己的想象力来努力创造合适的实验环境及条件，利用日常生活中的旧物品来制作实验器材或小部件完成课外实验的制作。如布置学生利用寒假在家时间借制作趣味电学课外小作品的机会，自觉复习电学相关知识，提升物理学习兴趣，克服以往书面作业过多的弊端。实施过程如下：
1.假期制作中，学生拍照或录视频，将过程发给各班科代表，科代表收集后发给老师存档;
2.假期完毕回校后，学生将作品带回交给老师;
3.组织老师对部分优秀作品评选，以激励学生。
（三）科技竞赛活动与物理课外实验活动的有效结合
科技竞赛活动与物理课外实验结合这一方式主要是以学生为学习主体来开展的一项活动，旨在培养学生勇于创新、敢于探索及刻苦钻研的科学素养。在实践中，通过以参加比赛为契机，为学生提供更多的动手实践机会，利用学校“创客（下转第38版）（上接第35版）空间”或“科技室”的条件，组织参赛小组在课外时间制作科技创新作品，把课堂学到的物理知识转化为实际应用，把理论知识变成动手实践的作品，使学生的学习兴趣油然而生;还可利用参加科技竞赛的培训机会，向学生宣传科普知识来培养他们对物理的学习兴趣，让学生感受到物理就在我们身边，从而激发学生们的学习动机及强烈的探索欲望，达到培养学生核心素养的目的。 （四）课外实验与物理课堂教学的有效结合
在探索从以教为主走向以学为主的教学方式变革过程中，先学后教的理念逐步得到师生们的普遍理解和接受。把课外实验带入到物理课堂的做法正是基于这种理念的一种尝试。在学习物理知识之前，先根据课程内容的特点，安排学生预先利用课外时间阅读教材，思考和制作相关的作品，然后在课堂对作品进行原理分析、成果展示、改进优化，在师生互动、生生互动中引导学生建构物理知识，发展核心素养。这种先学后教、以学定教的方式使学生独立学习的能力得到培养和强化，也使教师的课堂教学更能体现针对性和提高性。下面以《学生自制创意天平》为例进行说明。
1.方案设计：在学习《我们周围的物质》之前，布置学生课外实验——自制创意天平，要求学生自行阅读教材，设计自制天平的方案，把学习、阅读、思考的权利还给学生。
2.实验制作：学生利用周末进行天平的制作，在学生互助，家长协助的情况下完成，这一环节让学生初步了解天平的构造和基本原理。
3.展示优化：回校后，在课堂上展示作品，并且在师生互动、生生互动中从横梁、指针、分度盘、平衡螺母、砝码、游码、稳定性、摩擦力等方面优化方案和作品，有针对性地学习天平构造和使用方法，实现了“知其然”到“知其所以然”的思维拔高，提升学生的科学素养。
杜威说过“做中学”，他认为“人们最初的知识和最牢固地保持的知识，是关于怎样做的知识。应该深刻认识到，自然规律的发展进程是从那些从做中学的情景开始的”。通过把课外实验带入到物理课堂的形式，学生对实验相关的原理和知识认识得更透彻，在整个过程中渗透科学思维、科学探究等物理核心素养，培养学生的实践动手能力，激发他们的成就感和科學态度，从探究中培养学生的物理观念。
根据上述实践研究，我们认为，物理课外实验教学是物理教学中不可或缺的一个环节，对学生进行有效的课外实验教学能够很好地培养学生的核心素养。在不同方式的物理课外实验课程开展中，让学生进行独立思考和自主探究，来激发学生的学习兴趣、呵护学生的好奇心及想象力，从而让学生以更加饱满的热情投入到物理学习中去，高效地提升学生物理核心素养。
【参考文献】
[1] 廖伯琴.课程标准与教材修订（三）——如何在教材中凸显物理实验的育人功能[J].物理教学探讨，2020，3：1-5.
[2] 余文森.核心素养导向的课堂教学[M].上海教育出版社，2017.7：150-160.
【关键词】学科核心素养;初中物理;课外实验
学生发展核心素养在学科领域中具体化为学科核心素养，物理核心素养是物理学科育人价值的集中体现，是学生在接受物理教育过程逐步形成的适应个人终身发展和社会发展需要的关键能力和必备品格。
《普通高中物理课程标准（2017年版）》指出：物理学科核心素养包括“物理观念”“科学思维”“科学探究”“科学态度与责任”。其中的“科学探究”是人类探索和了解自然、获得科学知识的重要方法，也是学生学习科学的重要方式。在平时的物理教学过程中，最能体现科学探究的是实验教学。除了课堂中的教师演示实验和学生分组实验外，还有一种不可忽视的实验形式——课外实验，是初中物理教学中培养学生核心素养的重要平台。开展物理课外实验，可以弥补因课堂教学实验时间少，教师引导多，实验缺乏真实性等课堂教学对培养学生核心素养时存在的不足。本文主要研究通过开展物理课外实验教学来提升学生核心素养的教学策略。
经过两年多的实践，我们发现可将课外实验渗透进各类“科技活动”中来发展学生的核心素养，我们主要从四个方面展开了实践研究。第一种方式是将课外实验与社团科技活动进行紧密的结合，旨在通过这种方式来让学生参与到物理实验的探究和实践中去，达到激发学习兴趣的目的。第二种方式是将物理课外实验带入到家庭科技活动中去，通过在家庭或生活中的点滴来发现物理来自生活的奥秘，并用物理知识指导实践的过程来培养学生的物理观念、科学思维、科学探究等核心素养，同时通过现实生活中的真实问题来激发孩子的好奇心。第三种方式是将物理课外实验纳入到各类科技竞赛活动中去，这种方式激励学生通过参加科技创新竞赛来提升自身的科学素养，培养学生的科学探究、创新意识等核心素养。第四种方式是将课外物理实验带入到物理课堂中，这种方式把课外实验的有趣性、自主性和真实性与物理课堂的组织性、高效性和展示性有机结合起来，把物理知识无声地融入到一个真实的作品创作活动中，充分调动学生利用课外时间思考课堂知识，达到先学后教的效果，这种基于学生学习的教学也正是核心素养导向的教学观。
（一）社团科技活动与物理课外实验的有效结合
社团科技活动主要是在第二课堂时间针对对物理学科感兴趣的学生而开展的活动，为学生提供一个交流的平台及研究学习的环境，让学生在这个过程中发现自身学习中的不足，同时与他人分享自己的学习心得。根据社团活动时间的安排，社团科技活动按课外实验的步骤分为三种课型：一是介绍和引导学生学习物理课外实验的原理、设计思路、材料选择及实验步骤设计等环节的课型（方案设计课）;二是现场探究、制作等环节的课型（现场实验课）;三是成果展示、交流、反思和改进等环节的课型（成果展示课）。除此之外还通过在社团内开展物理小课题研究活动来激发学生们学习物理的积极性，鼓励他们通过小课题来研究我们日常生活中的物理现象，锻炼学生的思维能力及动手能力，从而更好的培养学生的核心素养。一个学期的社团课程可设计如下：
序号 课程名称 原理（涉及的物理知识）
1 谁飞得更远 速度、大气压
2 鸡蛋撞地球 重力、压强
3 自制棉花糖攻略 物态变化、简单电路
4 神奇水火箭 相互作用力
5 使跷跷板平衡 杠杆平衡
6 环保动力车 机械能转化
7 让小灯泡亮起来 简单电路
8 创意台灯 串联并联电路
（二）家庭科技活动与物理课外实验的有效结合
家庭科技活动主要是指在学生的在家休息期间（周末、小长假或者寒暑假），鼓励学生在家生活中来创造环境来完成趣味的课外实验或制作有创意的科技小作品，同时发现生活中处处存在的物理知识及现象，从而真正地让学生从物理走向生活，逐步形成用物理的视角认识和看待身边世界的观念。
方式一：周末让学生回到家把新学的知识和下周即将学的知识在家进行相应的实验，取证数据和图片，发送家长群和回校做PPT进行交流。在交流的同时补充知识的案例，活化课堂教学，增进学生知识的掌握，进一步提升学生的核心素养。
方式二：小长假或寒暑假放假前，提前将物理课外实验以具体的一个个任务布置给学生，包括原理学习、实验目的、达到效果等，学生在家中可以在家长的帮助下，充分发挥自己的想象力来努力创造合适的实验环境及条件，利用日常生活中的旧物品来制作实验器材或小部件完成课外实验的制作。如布置学生利用寒假在家时间借制作趣味电学课外小作品的机会，自觉复习电学相关知识，提升物理学习兴趣，克服以往书面作业过多的弊端。实施过程如下：
1.假期制作中，学生拍照或录视频，将过程发给各班科代表，科代表收集后发给老师存档;
2.假期完毕回校后，学生将作品带回交给老师;
3.组织老师对部分优秀作品评选，以激励学生。
（三）科技竞赛活动与物理课外实验活动的有效结合
科技竞赛活动与物理课外实验结合这一方式主要是以学生为学习主体来开展的一项活动，旨在培养学生勇于创新、敢于探索及刻苦钻研的科学素养。在实践中，通过以参加比赛为契机，为学生提供更多的动手实践机会，利用学校“创客（下转第38版）（上接第35版）空间”或“科技室”的条件，组织参赛小组在课外时间制作科技创新作品，把课堂学到的物理知识转化为实际应用，把理论知识变成动手实践的作品，使学生的学习兴趣油然而生;还可利用参加科技竞赛的培训机会，向学生宣传科普知识来培养他们对物理的学习兴趣，让学生感受到物理就在我们身边，从而激发学生们的学习动机及强烈的探索欲望，达到培养学生核心素养的目的。 （四）课外实验与物理课堂教学的有效结合
在探索从以教为主走向以学为主的教学方式变革过程中，先学后教的理念逐步得到师生们的普遍理解和接受。把课外实验带入到物理课堂的做法正是基于这种理念的一种尝试。在学习物理知识之前，先根据课程内容的特点，安排学生预先利用课外时间阅读教材，思考和制作相关的作品，然后在课堂对作品进行原理分析、成果展示、改进优化，在师生互动、生生互动中引导学生建构物理知识，发展核心素养。这种先学后教、以学定教的方式使学生独立学习的能力得到培养和强化，也使教师的课堂教学更能体现针对性和提高性。下面以《学生自制创意天平》为例进行说明。
1.方案设计：在学习《我们周围的物质》之前，布置学生课外实验——自制创意天平，要求学生自行阅读教材，设计自制天平的方案，把学习、阅读、思考的权利还给学生。
2.实验制作：学生利用周末进行天平的制作，在学生互助，家长协助的情况下完成，这一环节让学生初步了解天平的构造和基本原理。
3.展示优化：回校后，在课堂上展示作品，并且在师生互动、生生互动中从横梁、指针、分度盘、平衡螺母、砝码、游码、稳定性、摩擦力等方面优化方案和作品，有针对性地学习天平构造和使用方法，实现了“知其然”到“知其所以然”的思维拔高，提升学生的科学素养。
杜威说过“做中学”，他认为“人们最初的知识和最牢固地保持的知识，是关于怎样做的知识。应该深刻认识到，自然规律的发展进程是从那些从做中学的情景开始的”。通过把课外实验带入到物理课堂的形式，学生对实验相关的原理和知识认识得更透彻，在整个过程中渗透科学思维、科学探究等物理核心素养，培养学生的实践动手能力，激发他们的成就感和科學态度，从探究中培养学生的物理观念。
根据上述实践研究，我们认为，物理课外实验教学是物理教学中不可或缺的一个环节，对学生进行有效的课外实验教学能够很好地培养学生的核心素养。在不同方式的物理课外实验课程开展中，让学生进行独立思考和自主探究，来激发学生的学习兴趣、呵护学生的好奇心及想象力，从而让学生以更加饱满的热情投入到物理学习中去，高效地提升学生物理核心素养。
【参考文献】
[1] 廖伯琴.课程标准与教材修订（三）——如何在教材中凸显物理实验的育人功能[J].物理教学探讨，2020，3：1-5.
[2] 余文森.核心素养导向的课堂教学[M].上海教育出版社，2017.7：150-160.