中学物理实验教学：培养物理学科能力

（一）追求理解的教学设计

当概念、事实、论据或经验被设计用来解释事物和提出问题时，它们就有了意义，理解就会产生。要实现理解的教育目的，就必须追求理解的教学设计。

1.追求理解的教学设计应该具备什么特点

（1）教学设计要吸引人

什么是吸引人的标准，不同的学生都能发现此设计发人深省，引人入胜，充满活力。这种设计可以帮助学生深入主题，激发他们的欲望、探索或挑战，使学生愿意参与活动。教师的目标应该是多层次的影响学生，不是枯燥的科学知识，而是有趣且相关的工作，这在智力层面上是有意义的。教学活动的设计不仅使学生能够享受学习过程，而且使他们能够投入到有意义的智力活动中。

（2）教学设计要有效果

教学设计的有效性表明，它可有助于学生在完成有价值的任务时变得更有能力和效率。学生最终会达到更高的标准，超出他们的正常预期。当学生达到他们的目标，他们将会发挥出更高水平的技能，以及更强的智力和发展能力。也就是说，这种设计将大大提高学习价值。

2.追求理解的设计过程

我们知道教学设计总是包含着很多不确定的知识，有很多种解释。为理解而设计不能像菜谱那样提供循序渐进的程序，因为我们不能清楚地解释人类思想和行为的所有方面。因此，教学设计更像是完成一项工作，而不是学习用菜谱烹饪，因为真正的烹饪超出了菜谱。许多厨师并不受菜单上固定步骤的束缚，他们丰富的时间经验使他们相信自己的判断。

虽然设计本身是灵活的，但有些设计确实比其他设计好，所以在设计过程中要遵循一定的逻辑。在理解教学中，我们应该认识到教师是通过表现来培养学生理解能力的策展人，而不是把理解转述给学生的转述人。因此，在实施教学设计的过程中，应该充分阐述预期的效果，即学习的优先性，并根据学习目标明确要求的和隐性的表现行为设计课程。具备这样特征的设计叫作逆向教学设计。

（1）关于逆向教学设计要经历的三个阶段

逆向教学设计要经历的三个阶段：确定预期结果；确定合适的评估证据；设计学习体验和教学。

（2）关于逆向教学设计的科学标准

阶段1——在设计中如何关注目标内容中的核心概念？这种理解是否基于学科核心的、需要被揭示的可转移概念而指向可持续性？基本问题是否具有启发性，没有标准答案，可能会围绕核心概念进行探讨？是否确定了适当的目标（如内容标准、课程目标）？是否能明确说出与本节教学内容相关的有效知识和技能？(www.xing528.com)

阶段2——评估在多大程度上对预期结果进行了合理、有效、可靠和充分的测试？是否让学生通过实际的表演任务来表达他们的理解？是否使用适当的评分工具来评估学生的成绩和表现？是否使用适当的评估模型来提供其他的学习证据？是否使用评估为学生和教师提供反馈？是否鼓励学生自我评估？

阶段3——学习计划在多大程度上是有效的和参与性的？知道他们将在哪里达到，为什么这些材料是重要的，以及他们需要什么？注意力被吸引——积极探索核心概念（例如通过探索、调查、问题解决和实验）？是否有足够的机会去探索和体验核心概念，获取知识来武装自己，以达到预期的学习效果？是否有足够的机会在及时反馈的基础上反思、实践、修改和完善他们的表现？是否有机会评估他们的表现，反思他们的学习并设定目标吗？

因此接下来依据追求理解的设计框架结合实验教具的改进来阐述对培养学生物理实验能力的一些做法，通过提高学生理解维度中的联想、整合能力，应用实践维度中的预测、综合能力和创新迁移能力，进而将物理学科能力培养落到实处。

（二）重视核心概念的理解教学，提升学生的联想、整合能力

物理学包括基本的物理概念和定律。对物理概念的深刻理解有助于学生更好地揭示物理规律，了解事物的本质特征，解决生活中的各种问题。然而，物理知识包括力学、热学、光学、电学等部分。每一部分似乎都是孤立的，但实际上是统一的。当学生遇到不熟悉的物理问题而变得不知所措时，只能反映学生对物理概念的肤浅理解。因此，在教学中，教师要培养学生梳理物理知识网络、联想、整合等能力，可以从引导学生建立科学的物理概念，深入理解物理概念入手。

（三）利用中学物理实验教具改进教学，提升学生应用、实践能力

现在，要培养学生的实践能力，就要转变课堂教学观念，努力让学生参与课堂，在课堂上实践。教师有意识地在课堂教学中渗透实验教具的改进，其实是在给学生创设了一个具体的问题情境，有目的地调动学生思维，开阔学生的视野，训练学生的实验能力；让物理课堂由教室走向生活，加强了物理知识与实际生活相联系，有利于激发学生的好奇心，增加对科学知识探索的欲望。

（四）将教育技术融入实验教具教学，提升学生迁移、创新能力

随着互联网科学技术的蓬勃发展，我们已经进入了5G时代，新的教育方式应运而生，从最初的幻灯片到多媒体进校园再到如今的空中课堂。网络课程可谓势如破竹，深刻地改变着全民的学习方式，同学们每天感知的不仅仅是单方面的看看图片、听听视频而是人机互动，学习方式更人性化，不受时间、空间限制，学生们的好奇心得到激发、创新思维被引燃。与此同时，得益于强大的计算机技术，许多设计程序在与学生互动的过程中随时依据学生反馈，给出适合的学习方式，促进学生思维、创新能力的发展。当然凡事均有利弊，作为教育技术的使用者应该学会去其糟粕，取其精华，在茫茫的教育技术大海中选取适合学生学习的教育技术融入自己的课堂。

【注释】

[1]华硕，张天懿.基于PBL的新型大学物理实验教学模式探索[J].大学物理实验，2019，32（03）：135－138.

[2]王远虎.高中物理实验问题解决的策略性知识教学过程设计——以“测定电源的电动势和内电阻”教学为例[J].物理教师，2020，41（10）：31－34.

[3]郑会.基于物理学科能力的中考物理试题研究[D].贵阳：贵州师范大学，2021.