基于核心素養的初中物理實驗教學策略優化研究

摘 要：學科核心素養是新課程下各門學科教學的根本目標，關系學生學科關鍵能力發展以及良好學科品質形成，加強其在課程教學中的滲透研討顯得尤為重要.本文以初中物理學科為例，從學科核心素養培養視角出發，就如何優化物理實驗教學進行了重點研究，旨在可以助力有效物理課堂構建.

關鍵詞：初中物理;實驗教學;核心素養;策略

中圖分類號：G632 文獻標識碼：A 文章編號：1008-0333（2021）20-0052-02

收稿日期：2021-04-15

作者簡介：趙揚（1979.1-），男，從事初中物理教學研究.

基金項目：本文系揚州市教育科學“十三五”規劃立項課題《“核心素養”背景下初中物理實驗教學策略的優化研究》階段成果之一;編號：G/18/P/086

隨著教育改革的深入，以核心素養培養為核心的教育理念得到了廣泛普及與推廣，并成為了新一輪課改的主題，在優化課程教學內容，指導課程教學理念與方法革新方面具有突出的作用與優勢.然而，當前初中物理實驗教學一般主要側重教師演示或知識灌輸式教學，忽視了調動學生主觀能動性的價值，直接影響了物理實驗教學效果，也限制了學生物理學科核心素養培養成效.為了更好地培養初中生的物理學科核心素養，就必須要創新物理實驗教學方法.

一、創設適宜實驗情境，培養學生物理思維

在初中階段物理學科實驗教學中，由于學生初中階段剛剛接觸相關知識，所以決定其中包含許多理解難度比較大的實驗知識點或問題.而過難的這些物理實驗知識點會使得整體的學習過程表現的比較枯燥，乏味，影響了他們思維能動性發揮，所以為了更好地培養初中生的物理思維，讓他們喜歡上物理實驗知識點，可以通過采取情境創設法來創設一個生動、形象的物理實驗教學氛圍，這樣可以更好地激活他們自身參與物理實驗操作的主觀意識，或者調動和發展他們的物理思維，大大提升了他們本身的物理知識學習能力，對他們物理學科核心素養培養目標實現有很大幫助.

例如，在學習“電磁轉換”部分物理知識期間，由于這部分涉及到的知識主要以磁場、電場等摸不著、看不見的場，所以學生在實際的學習中常常無法形成直觀、深刻的感受，理解起來難度也比較大.特別是考慮到后續初中生在學習電磁場部分知識的時候會遇到更大的難度，所以在這部分知識教學之前可以引入一個趣味性比較強的小實驗來調動和發展他們的物理思維能力.比如，可以為學生提供直導線、開關、小電池（2節）、小燈泡等一些必要的工具，指導學生利用這些器材組成一個可以使用的電路.在將開關閉合之后，小燈泡相應地發亮，這表明電路保持通路狀態.此時可以指導學生或者親自演示在一條導線正下方擱置一個小磁針，使學生可以直觀地觀察磁針的指針方向和電流方向，并且在這個過程中可以趁機為他們設計“小磁針在導線下方為什么會出現轉動？”、“小磁針轉動的條件是什么？”、“如果不在直導線的正下方位置處放置小磁針的過程中是否依舊會使其發生轉動變化？”通過這種趣味實驗操作可以有效對他們的物理思維進行啟發，對學生的物理思維培養有很大幫助.

二、強化師生共同參與，培養學生探究素養

在開展初中物理實驗教學期間，實際教學中可能會因為實驗室實驗器材缺乏或者實驗方案設計不科學等問題而使得班級學生無法親自開展各種物理實驗，并且只能夠由教師自身開展物理實驗演示操作，剩余的學生則主要在一邊旁觀，這樣的情況會直接影響整體物理實驗教學效果.而在實際的物理實驗開展期間，學生本身的參與非常關鍵，具體就是要最大程度利用學校一切可以利用的物理實驗器材等設備，尤其是可以鼓勵學生一同參與到物理實驗方案設計或實踐操作當中，使他們可以切實體會到物理實驗開展的樂趣，這對他們物理探究素養的形成有很大幫助.

例如，在學習有關力學方面的物理知識期間，一個重要的教學目標是培養和提升學生的受力分析能力.在課前開展前可以提前告知班級學生提前準備好細繩與一根端口部位存在缺口的小木棍.然后在正式課前教學中可以指導學生在手指一端系上細繩的一端，并且使小木棍抵在掌心位置處，保證細繩可以相應地繞過帶缺口的一端，之后由其他學生進行拉繩操作，力求可以使小木棍呈現為靜止狀態且不可隨著手掌移動而出現下落變化，這個時候就達到了所謂的受力平衡狀態.此時可以讓學生親自體會下手指、掌心等部位的力度和觸感，使他們真實體會和感受力的方向與大小.通過這種由師生一同完成的趣味小實驗可以幫助初中生對相應的受力分析及技巧形成深刻認知.通過這種物理實驗教學方式，可以為學生營造一個動手實踐操作的課堂氛圍，對培養和提升他們的發散能力、探究能力與自主思維能力等都有極大幫助.

三、運用分組設計實驗，培養學生實踐素養

分組合作學習是契合新課標的一種重要學習方式，對提升學生自主學習能力，提高他們自主學習效果有很大幫助.同理，在培養學生實踐素養期間，同樣可以利用分組合作學習方式，指導全體初中生采取分組設計實驗的方式來共同培養學生的實踐素養.在整個物理實驗分組實驗設計期間，可以強化物理知識溝通和交流，引導他們通過相互溝通和交流的方式來一同完成物理實驗設計的相關性質與內容.而通過學生相互溝通和交流的方式同樣可以促進學生團結合作能力發展，期間教師可以不開展自主進行演示操作，引導初中生可以在小組合作中共同完成相應的物理實驗設計任務，但是教師要做好自身的實驗指導工作，保證可以更好地發揮物理實驗在促進學生實踐素養方面的積極作用.

例如，在學習“電路”部分物理知識期間，考慮到大多數初中生已經了解了一些電器方面的知識，這時候可以讓學生在下一堂課上課之前提前準備一些家里面比較常見的家庭小電器，如手電筒、鬧鐘、遙控器等等.然后在正式開展物理實驗教學期間可以指導初中生以自由組合的小組合作方式完成物理實驗電路圖設計任務，之后鼓勵學生自主探究物理實驗設計結果.在這個過程中，可以為學生提示出電路圖的具體內容，幫助他們靈活地運用電流表和電壓表等來對電路實際運行數據進行測量與記錄，最終完成實驗探究任務.通過這種小組合作學習方式可以降低學生自主設計與驗證實驗的任務，通過這種學習方式可以幫助學生對電路連接等方面知識形成更加深刻認知，同時也可以借助小組合作學習的方式幫助他們繪制出正確的電路圖，逐步增強他們學習的自信心，對他們實踐素養培養有積極的意義.

四、引導學生反思實驗，培養嚴謹科學精神

在開展物理實驗期間，要注意指導學生反思實驗.對任何一種物理實驗操作的開展而言，其科學精神的培養關乎整體的培養效果，所以要注意抓住任何一個可以培養學生嚴謹科學精神與態度的機會，指導他們可以對自己所操作的實驗過程進行反思，確保他們在實驗操作開展之前就可以做好必要的準備工作，有效促進他們物理實驗操作能力和細節處理能力等學科關鍵能力發展.

例如，在組織學生開展分組實驗操作之后，可以指導學生自行寫下實驗過程中出現的同預期實驗效果不一樣的地方，并且要對實際實驗結果和理論實驗結果之間進行對比分析，引導初中生對其中這些差誤的成因進行仔細地回顧與分析，使他們切實體會整個物理實驗操作過程.比如，初中生物理實驗操作完畢之后，可能會因為沒有完全排除實驗前期條件或者實驗步驟出現錯誤等問題而影響了整體實驗開展誤差.通過指導學生定期對這些物理實驗的錯誤之處進行調整，可以幫助他們在后續做實驗的過程中盡可能地排除一些不必要的干擾因素，使他們順利完成某一步驟或細節任務，這樣的教學方式勢必會在無形中促進學生物理實驗設計能力的發展.比如，針對“二力平衡”探究實驗開展而言，要盡量排除外在干擾因素，如被測物品和測量器的測線之間要保持水平狀態，力求更好地提升整體測試效果.

總之，核心素養培養是新形勢下初中物理實驗教學的一個重要目標.在實際的物理實驗教學中，可以從培養學生物理思維、探究素養、實踐素養和科學精神幾個方面出發，通過創設適宜實驗情境，強化師生共同參與，運用分組設計實驗和引導學生反思實驗，力求不斷提升初中生物理核心素養培養效果.

參考文獻：

[1]王廣柱，劉亞洲.初中物理實驗教學中存在的問題及對策研究[J].新課程教學（電子版），2018（12）：23.

[責任編輯：李 璟]