物理實(shí)驗(yàn)育人的實(shí)踐探索與理論研究
——基于江蘇省前黃高級(jí)中學(xué)物理實(shí)驗(yàn)教改的30年探索

蔡衛(wèi)東 陳扣余

（江蘇省前黃高級(jí)中學(xué)，江蘇 常州 213161）

物理實(shí)驗(yàn)是根據(jù)研究目的，運(yùn)用科學(xué)儀器、設(shè)備，人為地控制、創(chuàng)造或純化某些物理過(guò)程，使之按預(yù)期的進(jìn)程發(fā)展，同時(shí)在盡可能減少干擾的情況下進(jìn)行定性的或定量的觀察和研究，以探求物理現(xiàn)象、物理過(guò)程變化規(guī)律的一種科學(xué)活動(dòng).［1］隨著課程改革的不斷深化，實(shí)驗(yàn)教學(xué)正在得到逐步加強(qiáng)，但總體來(lái)說(shuō)實(shí)驗(yàn)教學(xué)仍是比較薄弱.中學(xué)物理教學(xué)最突出的問(wèn)題便是忽視實(shí)驗(yàn)育人的功能，具體表現(xiàn)為如下兩個(gè)方面：一是存在著以講代做、知行分離的現(xiàn)象，過(guò)于注重接受性學(xué)習(xí)與基于符號(hào)的邏輯演練；二是實(shí)驗(yàn)教學(xué)淺層化，實(shí)驗(yàn)“照方抓藥”，以模仿為主，學(xué)生沒(méi)有進(jìn)行深入的實(shí)驗(yàn)探究，沒(méi)有開(kāi)展深度學(xué)習(xí)，不利于學(xué)生高階思維能力的培養(yǎng).因此，要切實(shí)落實(shí)立德樹(shù)人的根本任務(wù)，就必須深化物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)改革，探索物理實(shí)驗(yàn)育人的理論價(jià)值與實(shí)施路徑.

1 復(fù)歸物理實(shí)驗(yàn)育人的價(jià)值本義

1.1 啟智行道：彰顯小實(shí)驗(yàn)、大智慧的育人價(jià)值

物理實(shí)驗(yàn)作為物理教育中凸顯理科屬性與科學(xué)本質(zhì)的重要基礎(chǔ)，其內(nèi)容設(shè)置、探究方法與內(nèi)隱思維等眾多方面對(duì)于學(xué)生科學(xué)素養(yǎng)的培養(yǎng)均具有不可替代的作用.多年來(lái)我們致力于物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)的改革與創(chuàng)新，深度挖掘和轉(zhuǎn)化物理實(shí)驗(yàn)的育人價(jià)值，旨在通過(guò)小實(shí)驗(yàn)來(lái)彰顯大智慧，并提出了“啟智行道”的實(shí)驗(yàn)育人理念.“啟智行道”為悟萬(wàn)物之理，育創(chuàng)新之能，啟學(xué)科之智；立科學(xué)精神，行倫理道德，修家國(guó)情懷.具體而言，“啟智”即在物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)中啟迪學(xué)生智慧.物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)不是僅僅提供學(xué)生主動(dòng)參與、動(dòng)手操作與親身體驗(yàn)的機(jī)會(huì)，促進(jìn)基于經(jīng)驗(yàn)的知識(shí)建構(gòu)，領(lǐng)悟概念和規(guī)律，更重要的是讓學(xué)生體驗(yàn)科學(xué)探究的過(guò)程，掌握科學(xué)研究方法，增強(qiáng)轉(zhuǎn)識(shí)成智的能力.“行道”即在物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)中探索育人的道路.物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)不應(yīng)止于引導(dǎo)學(xué)生探索知識(shí)，更應(yīng)注重對(duì)學(xué)生進(jìn)行科學(xué)精神、科學(xué)倫理道德及社會(huì)責(zé)任感等方面的教育.注重學(xué)生“學(xué)以致用”能力的培養(yǎng)，引導(dǎo)學(xué)生像“物理學(xué)家”一樣思考，將所學(xué)知識(shí)通過(guò)實(shí)驗(yàn)研究及科技創(chuàng)新造福人類，提高學(xué)生的倫理道德水平和家國(guó)情懷的修養(yǎng).

1.2 真趣思創(chuàng)：重構(gòu)全面性、進(jìn)階式的基本元素

物理實(shí)驗(yàn)育人應(yīng)該達(dá)成的基本元素是“真、趣、思、創(chuàng)”.“真”即真學(xué)實(shí)做.強(qiáng)調(diào)學(xué)生真正動(dòng)手做實(shí)驗(yàn)，進(jìn)行積極的學(xué)科實(shí)踐，主動(dòng)參與知識(shí)建構(gòu)的過(guò)程.通過(guò)實(shí)驗(yàn)探索，學(xué)生在操作技能方面有了真的收獲，也領(lǐng)悟了科學(xué)研究的過(guò)程和方法.促進(jìn)學(xué)生從實(shí)驗(yàn)走進(jìn)物理，再?gòu)奈锢碜呦蛏鐣?huì)，這樣的歷程促進(jìn)了學(xué)生核心素養(yǎng)的扎根生長(zhǎng).“趣”即激發(fā)興趣.設(shè)計(jì)新穎、奇特、生動(dòng)、驚險(xiǎn)和富有懸念的實(shí)驗(yàn)喚起學(xué)生的直接興趣；吸引學(xué)生主動(dòng)投入實(shí)驗(yàn)探究過(guò)程，滿足學(xué)生的操作欲望；設(shè)計(jì)組織具有召喚性的小型探索性實(shí)驗(yàn)和設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)，激發(fā)起學(xué)生學(xué)習(xí)的內(nèi)在動(dòng)力，使實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)成為主體的行動(dòng).“思”即思維縝密.實(shí)驗(yàn)的全過(guò)程設(shè)計(jì)構(gòu)思，既要從物理原理出發(fā)，保證實(shí)驗(yàn)成功，又要遵循學(xué)生學(xué)習(xí)的認(rèn)知規(guī)律.讓學(xué)生通過(guò)觀察實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)問(wèn)題，經(jīng)歷積極的、縝密的思考，提出猜想和假設(shè)，并應(yīng)用所學(xué)知識(shí)解釋物理現(xiàn)象，總結(jié)反思得出物理規(guī)律.這樣來(lái)促進(jìn)學(xué)生用物理學(xué)科典型的學(xué)習(xí)方式學(xué)習(xí)，引導(dǎo)學(xué)生像“物理學(xué)家”一樣學(xué)習(xí)和思考.“創(chuàng)”即創(chuàng)新創(chuàng)造.實(shí)驗(yàn)教學(xué)中增加定性探索性實(shí)驗(yàn)、模擬設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)和定量研究性實(shí)驗(yàn)，實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)從社會(huì)生活中的某種需要出發(fā)，考察為滿足這種需要的事物現(xiàn)存的缺點(diǎn)和不足，進(jìn)而提出改進(jìn)和創(chuàng)造的研究課題，培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新意識(shí)和探索能力，以及參與科學(xué)決策的民主意識(shí)和評(píng)價(jià)能力.

1.3 系統(tǒng)實(shí)踐：回溯生本位、促能動(dòng)的實(shí)施原則

為了讓學(xué)生能夠沉浸式、適切性地從小實(shí)驗(yàn)中獲取大智慧，物理實(shí)驗(yàn)育人的實(shí)施原則應(yīng)當(dāng)注重學(xué)生本位，促進(jìn)其能動(dòng)實(shí)踐.詳細(xì)說(shuō)來(lái)，實(shí)施原則主要包括如下3個(gè)層面.① 具身性原則：學(xué)習(xí)經(jīng)驗(yàn)的積累、操作的體驗(yàn)依賴于學(xué)生的具身性學(xué)習(xí).具身性強(qiáng)調(diào)動(dòng)手、動(dòng)腦、動(dòng)情、動(dòng)心相結(jié)合，通過(guò)身體的感覺(jué)運(yùn)動(dòng)系統(tǒng)與周圍環(huán)境的互動(dòng)，讓學(xué)生親身經(jīng)歷知識(shí)產(chǎn)生的過(guò)程，從活動(dòng)出發(fā)，激活學(xué)生的深度思維和探究欲望，促成學(xué)生真正意義的學(xué)習(xí)，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)學(xué)生成長(zhǎng)的獨(dú)立性、選擇性、多變性與差異性.② 系統(tǒng)性原則：實(shí)驗(yàn)育人過(guò)程要形成一個(gè)系統(tǒng)，不能僅局限于國(guó)家實(shí)驗(yàn)課程的教學(xué)，應(yīng)該還包含著具有校本特色的、更具體系性的課程.課程內(nèi)容做到有梯度、分層次、分階段，并符合從簡(jiǎn)單到復(fù)雜、從低級(jí)到高級(jí)循序漸進(jìn)地認(rèn)識(shí)規(guī)律.要對(duì)整個(gè)實(shí)驗(yàn)教學(xué)計(jì)劃進(jìn)行統(tǒng)籌安排，體現(xiàn)各階段的培養(yǎng)目標(biāo)，使不同特點(diǎn)的實(shí)驗(yàn)教學(xué)內(nèi)容能環(huán)環(huán)相扣，有序地向縱深發(fā)展，組成一個(gè)前后銜接、層次分明、有節(jié)奏美感的實(shí)驗(yàn)教學(xué)體系.③ 社會(huì)性原則：在實(shí)驗(yàn)教學(xué)中，一定要多維度建立科學(xué)實(shí)驗(yàn)與社會(huì)的關(guān)聯(lián)性.通過(guò)實(shí)踐學(xué)習(xí)，理解社會(huì)結(jié)構(gòu)，設(shè)身進(jìn)入社會(huì)，探討社會(huì)問(wèn)題，建立自我與社會(huì)的關(guān)系.實(shí)驗(yàn)要緊密聯(lián)系社會(huì)發(fā)展和時(shí)代所面臨的各種問(wèn)題，解決日常生活、生產(chǎn)中要解決的問(wèn)題，發(fā)展學(xué)生進(jìn)入社會(huì)、進(jìn)入生活、參與社會(huì)的意識(shí)、責(zé)任和能力，直至形成改造社會(huì)的必備品格和關(guān)鍵能力.［2］

2 重塑實(shí)驗(yàn)育人體系的實(shí)踐探索

2.1 全面涵蓋物理實(shí)驗(yàn)的基本類型

面對(duì)差異化的學(xué)生和差異化的需求，根據(jù)學(xué)生的認(rèn)知發(fā)展規(guī)律和差異化的培養(yǎng)目標(biāo)，我們對(duì)高中物理實(shí)驗(yàn)體系上做出了合理的調(diào)整，構(gòu)建了由基礎(chǔ)性實(shí)驗(yàn)和拓展性實(shí)驗(yàn)組成的分層進(jìn)階實(shí)驗(yàn)教學(xué)體系，以滿足不同學(xué)生能力和素養(yǎng)培養(yǎng)要求.

基礎(chǔ)性實(shí)驗(yàn)由演示實(shí)驗(yàn)和必做實(shí)驗(yàn)構(gòu)成.演示實(shí)驗(yàn)主要是依據(jù)高中物理課程教學(xué)內(nèi)容而開(kāi)發(fā)設(shè)計(jì)的系列實(shí)驗(yàn).我們?cè)趯W(xué)校課程基地建立演示實(shí)驗(yàn)中心，每周安排學(xué)生親身動(dòng)手操作演示實(shí)驗(yàn)，指導(dǎo)學(xué)生對(duì)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象進(jìn)行觀察與分析，使學(xué)生獲得生動(dòng)的感性認(rèn)識(shí)，增強(qiáng)對(duì)核心教學(xué)內(nèi)容的直觀理解，促進(jìn)學(xué)生觀察能力和思維能力的逐步提升.必做實(shí)驗(yàn)是《普通高中物理課程標(biāo)準(zhǔn)（2017年版2020年修訂）》規(guī)定的21個(gè)學(xué)生必做實(shí)驗(yàn)，著重于學(xué)生基本物理實(shí)驗(yàn)知識(shí)和實(shí)驗(yàn)技能的培養(yǎng)、基本儀器的掌握和使用、實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的分析和總結(jié)、撰寫(xiě)實(shí)驗(yàn)報(bào)告能力的培養(yǎng).［3］

拓展性實(shí)驗(yàn)由探究性實(shí)驗(yàn)、綜合性實(shí)驗(yàn)和創(chuàng)新性實(shí)驗(yàn)構(gòu)成.拓展性實(shí)驗(yàn)?zāi)康牟辉谟谏罨瘜W(xué)科知識(shí)、掌握先進(jìn)的儀器和訓(xùn)練操作技能，而在于彌補(bǔ)必修課程在科學(xué)方法訓(xùn)練功能上的不足，讓學(xué)生接觸探索、發(fā)現(xiàn)、發(fā)明的過(guò)程和方法，在探索發(fā)現(xiàn)的過(guò)程中，發(fā)展學(xué)生理性的、審辯的思想方法，體驗(yàn)科研工作的苦衷和愉悅，培養(yǎng)他們的發(fā)現(xiàn)、探究能力.其中，探究性實(shí)驗(yàn)有奇妙的上滾現(xiàn)象、肥皂膜上的光學(xué)現(xiàn)象、傾斜擺周期的探究等小型實(shí)驗(yàn)課題探究，著重培養(yǎng)學(xué)生初步的探究能力，初步學(xué)會(huì)并運(yùn)用科學(xué)的方法解決問(wèn)題.綜合設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)有用手機(jī)照相功能研究物體的運(yùn)動(dòng)、地面與隧道列車快慢的比較研究、傳感器在無(wú)人駕駛中應(yīng)用的研究等活動(dòng)項(xiàng)目，著重培養(yǎng)學(xué)生對(duì)知識(shí)的靈活應(yīng)用能力，以及發(fā)現(xiàn)、分析和解決問(wèn)題的能力.創(chuàng)新性實(shí)驗(yàn)有關(guān)于沙粒堆積形成錐形樁的研究、橋梁的設(shè)計(jì)制作、高斯炮的研究等實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目，著重培養(yǎng)學(xué)生的基本科學(xué)研究素養(yǎng)，包括查閱文獻(xiàn)、收集資料、設(shè)計(jì)方案、采集和分析數(shù)據(jù)、撰寫(xiě)研究報(bào)告等內(nèi)容，全面提升學(xué)生的動(dòng)手實(shí)踐能力和創(chuàng)造性思維能力，培育學(xué)生的興趣愛(ài)好、創(chuàng)新精神和科學(xué)素養(yǎng).

2.2 明晰學(xué)生物理實(shí)驗(yàn)的學(xué)習(xí)過(guò)程

物理實(shí)驗(yàn)是人類認(rèn)識(shí)世界的一種重要的科學(xué)實(shí)踐活動(dòng).從學(xué)生對(duì)物理學(xué)習(xí)的認(rèn)知角度來(lái)看，物理實(shí)驗(yàn)學(xué)習(xí)的過(guò)程如下.

仿操作.學(xué)生在觀察了教師的實(shí)驗(yàn)示范操作后，往往激發(fā)了動(dòng)手做的興趣.在了解有關(guān)實(shí)驗(yàn)儀器的用途、主要構(gòu)造和操作規(guī)則，懂得實(shí)驗(yàn)的基本原理和操作步驟的基礎(chǔ)上，按照教師示范進(jìn)行仿效，然后再轉(zhuǎn)變成規(guī)范動(dòng)作.這是實(shí)驗(yàn)學(xué)習(xí)的開(kāi)端.為實(shí)現(xiàn)操作行動(dòng)的有效模仿，必須綜合運(yùn)用各種實(shí)驗(yàn)技能和方法，并經(jīng)教師的及時(shí)評(píng)價(jià)和點(diǎn)撥啟發(fā)，逐步提升自我評(píng)判及獨(dú)立操作能力.經(jīng)過(guò)多次練習(xí)，學(xué)生操作技能的學(xué)習(xí)就從教師指導(dǎo)逐步過(guò)渡到獨(dú)立操作，操作技能逐漸熟練并趨于自動(dòng)化.

析原理.學(xué)生利用適當(dāng)?shù)墓ぞ吆透鞣N技術(shù)手段敏銳地收集重要信息，以圖形、表格、圖像等多種方式分析處理數(shù)據(jù).運(yùn)用物理原理、模型和理論從定性和定量?jī)蓚€(gè)方面進(jìn)行科學(xué)推理，描述、解釋探究結(jié)果和預(yù)測(cè)變化趨勢(shì)，基于證據(jù)得出合理的結(jié)論，或運(yùn)用證據(jù)解決實(shí)際問(wèn)題.并對(duì)收集到的證據(jù)的可靠性進(jìn)行充分的評(píng)估，評(píng)價(jià)證據(jù)是否支持所得出的結(jié)論.

慧設(shè)計(jì).學(xué)生運(yùn)用所學(xué)知識(shí)和技能，根據(jù)生活經(jīng)驗(yàn)和解決真實(shí)問(wèn)題的需要，提出可以通過(guò)實(shí)驗(yàn)手段來(lái)加以解決的技術(shù)課題.通過(guò)現(xiàn)場(chǎng)觀察和實(shí)地調(diào)查，依據(jù)已有知識(shí)，提出實(shí)驗(yàn)思路，制訂設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案，并加以探索研究.對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)論進(jìn)行科學(xué)分析，反思實(shí)驗(yàn)方案的合理性，并進(jìn)行改進(jìn)與完善.最后撰寫(xiě)出技術(shù)設(shè)計(jì)報(bào)告，或展示樣品，并以適當(dāng)形式進(jìn)行技術(shù)交流和分享.

破難題.學(xué)生面向STEAM、結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、科創(chuàng)大賽等綜合性、創(chuàng)新性科研應(yīng)用項(xiàng)目，對(duì)選定的研究課題進(jìn)行整體問(wèn)題的拆解與相關(guān)所學(xué)知識(shí)的篩選.與相關(guān)科研院所和高校實(shí)驗(yàn)室等校外資源對(duì)接，在反復(fù)磨合中進(jìn)行研究方案的規(guī)劃以及實(shí)驗(yàn)的實(shí)證操作.最后，論證成果對(duì)目標(biāo)的達(dá)成度，以科學(xué)讀寫(xiě)的方式進(jìn)行論文寫(xiě)作、專利申請(qǐng)或競(jìng)賽參與.

以上種種均為了培養(yǎng)學(xué)生應(yīng)對(duì)未來(lái)社會(huì)生活的各項(xiàng)挑戰(zhàn)，以及獲取破解難題的能力.

2.3 建構(gòu)“四位一體”的育人途徑

在豐富與完善實(shí)驗(yàn)課程架構(gòu)、拓展與創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)教學(xué)方式、構(gòu)建與協(xié)同文化環(huán)境、創(chuàng)生與延展學(xué)習(xí)空間中，我們逐漸形成了“四位一體”實(shí)驗(yàn)育人途徑.

適性揚(yáng)才的課程育人.在長(zhǎng)期的探索中，以高中物理課程標(biāo)準(zhǔn)為依據(jù)，構(gòu)建了“一體兩翼”的課程架構(gòu).該課程架構(gòu)以國(guó)家課程校本化處理為主體，注重學(xué)生物理學(xué)習(xí)興趣與實(shí)驗(yàn)基礎(chǔ)素養(yǎng)的獲得；以科學(xué)普及實(shí)驗(yàn)課程和科技創(chuàng)造實(shí)驗(yàn)課程為兩翼.科學(xué)普及實(shí)驗(yàn)課程用于拓寬學(xué)生的科學(xué)視野，培養(yǎng)其成為青少年科學(xué)普及的推廣者.科技創(chuàng)造實(shí)驗(yàn)課程則培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)實(shí)踐能力，培養(yǎng)其成為青少年科技創(chuàng)新的實(shí)踐者，為加快建設(shè)科技強(qiáng)國(guó)夯實(shí)人才基礎(chǔ).為了匹配“一體兩翼”實(shí)驗(yàn)課程的實(shí)施，我們逐步凝練生成了包括5E教學(xué)模式、IDEAS科學(xué)讀寫(xiě)教學(xué)模式與項(xiàng)目化學(xué)習(xí)等在內(nèi)的多種物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)模式.5E教學(xué)模式強(qiáng)調(diào)學(xué)生通過(guò)小組合作學(xué)習(xí)，歷經(jīng)參與（Engagement）、探究（Exploration）、解釋（Explanation）、精致化（E-laboration）與評(píng)價(jià)（Evaluation）的過(guò)程，促進(jìn)學(xué)生對(duì)物理實(shí)驗(yàn)的理解及其背后的知識(shí)建構(gòu).［4］IDEAS科學(xué)讀寫(xiě)教學(xué)模式，即聚焦于科學(xué)概念和概念應(yīng)用，將科學(xué)閱讀和科學(xué)寫(xiě)作融入科學(xué)教學(xué)的讀寫(xiě)模式，其有助于促進(jìn)學(xué)生個(gè)體圖式的表達(dá)、科學(xué)的普及推廣.項(xiàng)目化學(xué)習(xí)則是指學(xué)生在一段時(shí)間內(nèi)圍繞自己感興趣的、真實(shí)有挑戰(zhàn)性的問(wèn)題而開(kāi)展的完整的、真實(shí)的學(xué)習(xí)活動(dòng)，從而促進(jìn)學(xué)生真實(shí)發(fā)生科學(xué)實(shí)踐.

多元系統(tǒng)的活動(dòng)育人.為培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)實(shí)踐意識(shí)，提高科學(xué)實(shí)踐技能和科學(xué)創(chuàng)新能力，我們開(kāi)展了項(xiàng)目眾多、內(nèi)容豐富的學(xué)科活動(dòng).一方面，開(kāi)展以成果展示類、競(jìng)賽挑戰(zhàn)類、互動(dòng)體驗(yàn)類等項(xiàng)目在內(nèi)的校園科技周活動(dòng).其中，成果展示類活動(dòng)有學(xué)生的科學(xué)發(fā)明制作、科學(xué)海報(bào)繪制與科幻動(dòng)漫創(chuàng)作等；競(jìng)賽挑戰(zhàn)類活動(dòng)有紙橋承重、水火箭、高空扔雞蛋等；互動(dòng)體驗(yàn)類活動(dòng)則為高?？萍记把卮笈褴囘M(jìn)校園、航模表演、OM創(chuàng)意劇場(chǎng)等.另一方面，結(jié)合省市各類競(jìng)賽開(kāi)展校級(jí)選拔賽，如全國(guó)中小學(xué)生金鑰匙科技競(jìng)賽、青少年科技創(chuàng)新大賽、物理學(xué)術(shù)辯論賽（IYPT）等.正是在多元系統(tǒng)的學(xué)科活動(dòng)實(shí)踐體驗(yàn)中，我們學(xué)生的物理學(xué)習(xí)成果屢創(chuàng)新高.如OM社團(tuán)2015年榮獲全國(guó)科普創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)大賽（上海賽區(qū)）第4名；2019年，張家晨、朱嵐兩位同學(xué)獲得全國(guó)青少年創(chuàng)新大賽二等獎(jiǎng)，其中朱嵐同學(xué)申報(bào)、獲批兩項(xiàng)實(shí)用新型專利，張家晨同學(xué)獲江蘇省青少年創(chuàng)新大賽培源獎(jiǎng)（全省僅3名）.省前中的IYPY社團(tuán)在2015—2019年均榮獲全國(guó)高中生物理創(chuàng)新競(jìng)賽（CYPT）一等獎(jiǎng)，2015—2019年均榮獲在澳門(mén)舉辦的華語(yǔ)地區(qū)高中生學(xué)術(shù)辯論賽特等獎(jiǎng)，2013—2021年均榮獲江蘇省高中生物理創(chuàng)新競(jìng)賽（JSYPT）一等獎(jiǎng).

具身沉浸的文化育人.實(shí)驗(yàn)育人不僅應(yīng)落實(shí)在具體的實(shí)踐活動(dòng)中，更需要通過(guò)潛移默化的文化熏陶產(chǎn)生.為此，學(xué)校建設(shè)了具身化、沉浸式的文化育人體系，其中包含物理文化長(zhǎng)廊、互動(dòng)體驗(yàn)區(qū)與校友榮譽(yù)展覽室，讓學(xué)生能自然而然地感受到物理學(xué)實(shí)驗(yàn)的魅力.文化長(zhǎng)廊的主要內(nèi)容有：物理學(xué)史十大最美麗實(shí)驗(yàn)、物理學(xué)發(fā)展史、物理與藝術(shù)等.圍繞著文化長(zhǎng)廊的每一項(xiàng)內(nèi)容，學(xué)科中心開(kāi)發(fā)了相應(yīng)的課程或活動(dòng).如圍繞最美麗的實(shí)驗(yàn)，開(kāi)設(shè)引導(dǎo)學(xué)生沿著“重走物理學(xué)家實(shí)驗(yàn)探究之路”的學(xué)習(xí)活動(dòng)，讓學(xué)生了解物理學(xué)發(fā)展過(guò)程，學(xué)習(xí)物理學(xué)家的探究方法、學(xué)科思想與科學(xué)精神.互動(dòng)體驗(yàn)區(qū)則提供了“手感發(fā)電”“磁懸浮”“立體成像”等多種小實(shí)驗(yàn)裝置，讓學(xué)生在沉浸式的體驗(yàn)中領(lǐng)悟物理學(xué)原理.而學(xué)生互動(dòng)體驗(yàn)區(qū)的SPOC學(xué)習(xí)資源網(wǎng)，更是提供了學(xué)生隨時(shí)隨地需要查閱與檢索的學(xué)科資料，讓他們?cè)趯W(xué)習(xí)國(guó)外中學(xué)生實(shí)驗(yàn)探究項(xiàng)目的同時(shí)，可以和同學(xué)、老師及高校導(dǎo)師開(kāi)展互動(dòng)交流.校友榮譽(yù)展覽室里陳列了歷屆物理學(xué)科領(lǐng)域的杰出校友，通過(guò)展示歷屆校友獲獎(jiǎng)證書(shū)、成長(zhǎng)歷程，以及其對(duì)學(xué)弟學(xué)妹的寄語(yǔ)，構(gòu)建了一道靚麗的學(xué)科風(fēng)景，進(jìn)而耳濡目染、潤(rùn)物無(wú)聲地浸潤(rùn)和滋養(yǎng)了學(xué)生的學(xué)科情感、科學(xué)志向與經(jīng)驗(yàn)智慧.

空間延展的協(xié)同育人.育人不僅發(fā)生在課堂上，還可以深入家庭生活、社區(qū)街頭、企業(yè)工廠.因此，長(zhǎng)期以來(lái)，我們不斷延展學(xué)生學(xué)習(xí)空間，構(gòu)建了家庭、學(xué)校、社會(huì)三維同構(gòu)的協(xié)同育人機(jī)制.［5］一方面，開(kāi)發(fā)出賦予趣味性與操作性強(qiáng)的家庭小實(shí)驗(yàn).由于家庭小實(shí)驗(yàn)所用的材料簡(jiǎn)單易得，且與生活實(shí)際聯(lián)系緊密，因而擴(kuò)大了學(xué)生的知識(shí)領(lǐng)域，培養(yǎng)了學(xué)生的觀察能力、動(dòng)手操作能力以及創(chuàng)新思維.另一方面，注重培養(yǎng)學(xué)生關(guān)心公益事業(yè)、勇于承擔(dān)社會(huì)責(zé)任的高貴品質(zhì)，經(jīng)常組織學(xué)生志愿者進(jìn)社區(qū)進(jìn)行科普宣講，向公眾普及科學(xué)技術(shù)知識(shí)、傳播科學(xué)思想，并弘揚(yáng)科學(xué)精神.為了讓學(xué)生親身參與科學(xué)實(shí)踐，積極體驗(yàn)科創(chuàng)發(fā)明與科技應(yīng)用，促進(jìn)學(xué)生在實(shí)踐體驗(yàn)中提升科學(xué)素養(yǎng)，我們加強(qiáng)與常州科教城、武進(jìn)高新區(qū)、石墨烯小鎮(zhèn)等高新技術(shù)企業(yè)交流合作，共建學(xué)生“校外實(shí)踐活動(dòng)基地”.定期組織學(xué)生進(jìn)入企業(yè)工廠，深入車間參觀學(xué)習(xí)，開(kāi)展職業(yè)體驗(yàn)活動(dòng)，提升了學(xué)生對(duì)物理學(xué)實(shí)踐應(yīng)用的理解，以及他們的職業(yè)生涯規(guī)劃意識(shí).積極與清華、北大、南大等著名高校締結(jié)學(xué)科聯(lián)盟，開(kāi)展高中生走進(jìn)高校實(shí)驗(yàn)室的研學(xué)活動(dòng)，以及聘請(qǐng)高校學(xué)科專家輔導(dǎo)有創(chuàng)新潛質(zhì)的學(xué)生開(kāi)展科學(xué)研究和科創(chuàng)實(shí)踐活動(dòng)，進(jìn)一步激發(fā)學(xué)生創(chuàng)新精神與實(shí)踐能力.

2.4 協(xié)同指向四大特征的多元評(píng)價(jià)

對(duì)實(shí)驗(yàn)育人的學(xué)生評(píng)價(jià)應(yīng)當(dāng)是一種多元性與發(fā)展性并存的評(píng)價(jià)，旨在提高學(xué)生的學(xué)科核心素養(yǎng).學(xué)生物理實(shí)驗(yàn)學(xué)習(xí)的評(píng)價(jià)主要是圍繞“真、趣、思、創(chuàng)”四大特征發(fā)生與否進(jìn)行學(xué)習(xí)目標(biāo)的測(cè)評(píng)與反饋，具體從以下四個(gè)維度進(jìn)行評(píng)價(jià).

參與度.在真學(xué)實(shí)做的層面，學(xué)校在開(kāi)齊開(kāi)足各類實(shí)驗(yàn)課程的同時(shí)，依據(jù)學(xué)生的課程參與頻次（各類型參與次數(shù)與時(shí)長(zhǎng)）、參與程度（包括動(dòng)手、動(dòng)腦、真正做實(shí)驗(yàn)、小組合作交流、自我反饋或追問(wèn)）等進(jìn)行持續(xù)性跟蹤評(píng)價(jià)，并采用回憶型任務(wù)給予學(xué)生診斷性試題，用以判斷其真學(xué)實(shí)做的程度.

投入度.在興趣盎然層面，開(kāi)發(fā)表現(xiàn)性量規(guī)對(duì)學(xué)生的投入程度進(jìn)行考評(píng)，其中包括了對(duì)自我動(dòng)手、反思交流與質(zhì)疑持續(xù)等多個(gè)維度的考查，采用自我評(píng)價(jià)、生生評(píng)價(jià)與師生評(píng)價(jià)相結(jié)合的方式.

縝密度.在思維縝密層面，著重采用表現(xiàn)性評(píng)價(jià)與作業(yè)診斷相結(jié)合的方式，評(píng)價(jià)學(xué)生能否根據(jù)研究問(wèn)題和真實(shí)情境，構(gòu)建易于研究的、反映事物本質(zhì)特征和共性的物理模型；能否理解分析與綜合、抽象與概括、比較與分類等科學(xué)思維方法，并運(yùn)用科學(xué)方法進(jìn)行縝密的科學(xué)推理；是否具有使用科學(xué)證據(jù)的意識(shí)和能力，能運(yùn)用證據(jù)對(duì)研究的問(wèn)題進(jìn)行描述、解釋和預(yù)測(cè)等.

獨(dú)特度.在創(chuàng)造新穎層面，主要依據(jù)學(xué)生的調(diào)查研究、改進(jìn)設(shè)計(jì)與發(fā)明創(chuàng)造進(jìn)行作品評(píng)價(jià)，從作品中考查并追問(wèn)學(xué)生是否善于根據(jù)實(shí)際情況進(jìn)行創(chuàng)造性思維，并提出獨(dú)特的見(jiàn)解；是否善于對(duì)實(shí)驗(yàn)儀器設(shè)備等提出改進(jìn)意見(jiàn)；是否善于在課外活動(dòng)中進(jìn)行小發(fā)明、小改革、小制作，寫(xiě)出小科技論文，并獨(dú)立提出新見(jiàn)解；是否具有基于證據(jù)大膽質(zhì)疑的意識(shí)和能力，并能從不同的角度思考問(wèn)題，追求科技創(chuàng)新等.