淺析基于核心素養的初中物理實驗教學

周亞芳

摘 要：隨著教育改革的深入，核心素養成為當下教育最熱的詞之一。如何基于核心素養進行教學成為教育工作者的重要課題之一。《義務教育物理課程標準》和“核心素養”對學生提出了更高的要求，需要教師在進行物理實驗教學時注重培養學生的實驗能力、實驗素養。教師作為教學工作的主要參與者，學生學習、成長道路的導師，肩負著培養學生物理核心素養、提高其操作能力的重任。基于核心素養，對初中物理實驗教學進行了重點探究，希望為初中物理教學發展貢獻一份力量。

關鍵詞：物理實驗教學；實驗器材；生活化教育；核心素養

隨著教育改革的深入，《義務教育物理課程標準》對實驗教學提出了明確的目標：“發揮實驗在物理教學中的重要作用。實驗教學是物理教學的重要組成部分，是落實物理課程目標、全面提高學生科學素養的重要途徑。”從《義務教育物理課程標準》中可知，物理實驗教學是學生物理學習的重要組成部分，不僅可以激發學生的學習興趣和參與積極性，還能鍛煉他們的思維能力，提升其操作技能，培養他們的創新精神和探究意識，更是全面提高學生物理核心素養的重要途徑，應引起教師的重視。基于此，就需要初中物理教師在教學中不斷轉變自己的教學理念和方式，加深對物理實驗教學目標的認識，不斷調整教學策略，靈活采用教學方法，切實提高教學質量和學生的物理學習能力。

隨著新課程改革的深入，物理實驗教學的課程目標發生了顯著的變化，不僅要求學生掌握相關實驗的基礎知識，還要求其具備相應的實驗技能，教師通過靈活采用多種方式，從多維度來發展學生的實驗能力，培養其核心素養。

一、初中物理實驗能有效促進中學生科學素養的提升

物理是初中教學的重要組成部分，作為一門基礎自然學科，其所有內容都圍繞三種要素即邏輯思維、教學表達、實驗基礎而開展。教師應緊緊抓住這一規律來進行物理實驗教學。除此之外，教師還應了解初中物理學科的特點，唯有此才能制定科學的實驗教學方法。物理學作為一門獨特的學科，具有四個特點：第一，初中物理與生活實踐緊密聯系，具有廣泛的應用基礎；第二，初中物理具有自己的方法論；第三，初中物理是一門實驗科學，因此，重視實驗是初中物理教師應具備的專業素養；第四，初中物理是一門理論科學，具有嚴密、定量的特點。在基礎教育階段，物理學與其他學科相比，其內容更具生活氣息，旨在學生打基礎的階段激發他們的學習興趣，提高其參與積極性。在進行物理教學時，物理教師應將課堂教學和探究的學習方法相結合，以此來推進素質教育的全面實施。

中學物理學科的核心素養共包括四個方面，分別是物理觀念、科學思維、實驗探究、科學態度與責任。實驗探究是中學物理核心素養的重要內容，應引起教師的重視。在實驗教學中教師通過積極引導，使學生主動參與到科學實驗探秘、揭秘的過程中。與物理教學課堂不同的是，在實驗教學中，教師引導學生模擬科學家分析問題、解決問題的過程，使學生都化身為“大科學家”去設計實驗方案，分析實驗中存在的問題，找到解決問題的方法，最后進行實驗評估。在此過程中，學生體會到科學家在面對相似的情境時，應該何去何從，如何面對困難，如何戰勝挫折，這樣的過程也是培養學生嚴謹的科學態度和負責任的科學精神的過程。在此過程中，學生搜集和分析資料的能力，發現問題、分析問題、解決問題的能力都會得到顯著的提升，最終實現學生創新精神、實踐能力、核心素養培養的多重目標。基礎階段的物理教學中，教師在重視傳授學生物理知識和技能的同時，更應注重對學生學習興趣、合作意識、自主探究能力、創新精神、科學態度等多方面能力的培養。

二、基于核心素養的初中物理實驗教學策略

（一）科學選擇實驗儀器，為學生順利探尋物理規律提供堅實的基礎

在初中物理實驗中，選擇合適的器材可以使實驗教學效果達到最優化。教師在選擇器材時，可優先在實驗室現有的器材中進行選擇，當實驗室器材有限時，就需要物理教師多動腦，通過挖掘身邊、手邊常用的物品來進行實驗，以提高實驗效率。實踐證明，選用效果更明顯、誤差更小的器材進行實驗教學，是實現最佳實驗效果的重要方式。在選擇實驗器材時，教師不應只囿于一種思維，而是根據課堂教學內容、教學階段、學生特點來靈活選擇實驗器材，為學生順利探尋物理規律提供堅實的基礎。

例如，在教授蘇科版第六章“物質的密度”這一節內容時，教師不妨讓學生運用電子秤來測量，因為電子秤不僅取材方便，數據也較托盤天平更準確。在選擇實驗物體時，教師不妨為學生準備一些不同面值的硬幣來探究質量與體積的關系。通過改變個數，得出體積與個數成正比的規律；通過選擇不同材質的硬幣得出不同的質量，來推斷出質量和材料、體積有關的結論。

（二）實驗設計貼近生活，滲透社會教育

我國大教育家陶行知先生倡導生活即教育的教育理念。陶行知指出：“生活教育是生活所原有、生活所自營、生活所必需的教育。教育的根本意義是生活之變化。生活無時不變，即生活無時不含有教育的意義。”誠如陶先生所言，教育與生活存在著緊密的聯系。對于物理學科來說亦是如此。物理來源于生活，同時又應用于生活，為人們的生產生活帶來了諸多的便利。這一觀點在《義務教育物理課程標準》中也有涉及：“從生活走向物理，從物理走向社會”“加強物理與日常生活、技術應用及其他學科的聯系”。由此看來，在現階段及未來的物理學科教學中，教師應緊緊圍繞這一思想來進行教學，通過培養教師的這一意識，在實驗教學中滲透社會及生活化元素來作為教學的佐證素材，不斷拓展學生的思維空間，開闊學生的視野，改變他們對物理學科的認識。教師在實驗教學中，通過將生活中一些常見的但又被學生忽視的現象引入課堂，組織學生進行分析、探究，以更深層次地培養學生的核心素養和探究精神，促進他們的全面發展。

例如，我在教授蘇科版物理“溫度”時，通過多媒體課件向學生展示地球的溫室效應，讓他們了解全球氣候變暖的原因。學生在看到現代工業大量燃燒煤炭和石油，產生大量的二氧化碳，并造成空氣污染的圖片時，還不曾有什么反應，當看到人類亂砍濫伐、汽車尾氣排放等導致氣候變暖，海平面上漲，南北極冰川融化，海濱城市、島國被淹時，則變得義憤填膺。此時，我又利用多媒體播放了《后天》這部電影，展示幾百年后地球的現狀：龍卷風肆虐、凍雨、地震等自然災害層出不窮……這樣的教學設計，一下子調動了學生的情緒，使他們迫切地想要做些什么。此時，我說：“同學們試想一下，如果任由地球的溫室效應逐漸加劇，地球未來的情景將會是什么樣子，作為一名中學生，我們又該做些什么？”這個問題拋出后，學生紛紛發言。在對他們的踴躍發言進行表揚后，我接著說道：“隨著全球氣候變暖，漂浮于海面的冰山正不斷融化。那么海平面會不會發生變化呢？”這個問題拋出后，我將他們分成了幾個學習小組來進行實驗探究。由于前面做好了鋪墊，學生的參與積極性高漲，他們將冰塊放入濃鹽水中，發現冰處于漂浮狀態，此時記錄下液面的位置，然后等待冰融化，再觀察液面的變化。這樣的教學實驗設計，更能啟發學生的探究興趣，使他們在看待物體時，知道運用物理知識去解釋發現的物理現象。將生活中的物理現象與知識有機結合，不僅激發了學生的學習興趣和探究欲望，還增強了課堂的趣味性和實用性，提高了物理教學質量，也使學生感受到了探究的樂趣，可謂是一舉多得。

（三）探尋本質，培養學生的科學態度和責任感

近年來，隨著教育改革的深入，核心素養成為我國的研究熱點。在初中物理教學中，培養學生的科學態度和責任感是核心素養的重要組成部分。為了實現這一培養目標，初中物理教師在教學中要讓學生正確認識科學的本質，通過激發學生學習和研究物理的好奇心和求知欲，培養他們的科學態度和責任感。初中物理實驗教學中，不僅包括一些演示實驗，還包括一些探究性實驗，教師在組織學生進行實驗操作時，往往會通過演示、講解等方式來進行，這雖然能幫助學生掌握實驗現象和結論，卻無法激發學生的參與積極性，由于他們無法領會教師設計實驗的本質，因此，熱鬧的實驗背后往往是學生的茫然，這不僅不利于其探究物理現象背后的科學本質，更無法激發他們學習和研究物理的好奇心和求知欲。基于此，物理教師在實驗教學中要通過采用多種方法，如對比、深化等，讓學生知其然也知其所以然。

例如，在探究音調的影響因素時，教師就可以采用對比的方法來激發學生學習和研究物理的興趣。在這個探究活動中，常用的實驗方法是準備一把鋼質刻度尺，將其一端壓在桌面上，改變刻度尺的伸出長度，并撥動鋼尺來進行實驗探究。為了更快速地得出結論，教師可將學生分為幾個小組，通過合作互助，觀察實驗現象，并總結規律。為了激發他們的參與積極性，在學生都通過實驗得出結論后，我問道：“同學們，大家的推理都是正確的，可是，你們知道為什么會得出這樣的結論嗎？”為了獲得這個問題的答案，我讓學生以小組為單位來進行實驗設計、實驗操作、實驗評估等。最先獲得正確結論的小組將會獲得“榮譽小組”的稱號。任務下發后，學生在小組長的帶領下，紛紛出謀劃策，進行實驗方案的設計和完善。如有的小組通過利用吉他的琴弦來研究音調與琴弦的材料、長度、松緊、粗細的關系，有的小組利用在酒瓶中加水，通過口吹氣和敲擊瓶子等方式來找到音調變化的規律。這樣放手讓學生自主進行實驗操作，激發了學生的參與積極性，取得了良好的效果，也培養了他們負責任的科學態度，是提高學生物理核心素養的有益嘗試。

（四）循序漸進，培養學生的科學思維

在初中階段，除了科學態度和責任感、實驗探究之外，科學思維也是物理核心素養的重要組成部分。在培養學生科學思維素養時，教師不僅要傳授給他們基本的概念和公式，還要培養他們學習物理的思維和方法，如分析綜合、批判性思維、邏輯思維等。物理教師可通過實驗教學培養學生的一種或多種思維。

如，在教授“人耳聽不見的聲音”一課時，為了培養學生的科學思維，幫助他們構建物理學科體系，我在上課之前，先將他們分為幾個小組，然后利用一臺音頻發生器連音箱由低到高發出不同頻率的聲音，讓學生傾聽，測量同學的聽覺頻率范圍。通過這樣的親身實驗，提高學生的參與積極性。然后讓他們打開課本第20頁，比較人和動物不同的聽覺頻率范圍，從而了解超聲波和次聲波的定義、特點和應用。A組同學匯報：人們利用超聲波定向性好、在水中傳播距離遠的特點制成聲吶，可以發現潛艇和魚群，還可以測繪海底形狀……通過小組合作、實驗探究，提高學生分析綜合思維，這也是學生物理核心素養的一個重要方面。

總之，隨著教育改革的深入，新的教學理念層出不窮，物理教師應時時更新自己的教育觀念，通過提高自身素質來提高實驗教學質量。教師在進行物理實驗教學時，應以激發學生探究物理規律的興趣，培養其動手能力為核心，唯有此，才能切實提高物理實驗的教學效率，培養出一批具有創新能力和實踐能力的高素質人才。

參考文獻：

[1]彭前程.積極探索基于核心素養理念下的物理教學[J].中學物理（高中版），2016，34（2）：1-2.

[2]楊利平.核心素養的初中物理探究式教學研究[J].科教導刊（中旬），2017（2）：68.

編輯 張珍珍