核心素養下的中學物理探究式實驗教學探析

張金發

摘 要：在當前教育背景下，培養學生的核心素養逐漸成為教學的熱點，也是教學的重要任務。物理是初中教學的重要科目，傳統的物理課堂教學偏重于教師的自身演示，而忽視了學生對知識的接受程度，導致實驗教學形式化，失去了實驗的本質。在新課程改革的教育背景下，教師要樹立正確的教學理念與教學目標，加強物理實驗教學的實施與創新，建立全面的物理實驗教學體系，以培養學生的物理核心素養，促進初中物理高效課堂的構建。

關鍵詞：核心素養;中學物理;實驗教學;高效課堂

中圖分類號：G63 ? ? ? ? ?文獻標識碼：A ? ? ? ? ?文章編號：1673-9132（2022）03-0145-02

DOI：10.16657/j.cnki.issn1673-9132.2022.03.070

隨著時代的進步與教育事業的不斷發展，人們對核心素養的認識逐漸提高。近年來，核心素養已經成為初中物理教學的重點，為教師的教學與學生的學習指明了方向。物理實驗是物理教學的重要部分，是驗證物理理論知識的重要途徑。核心素養理念指導下的物理課堂教學，要格外重視物理探究性實驗教學的有效實施。物理是一門需要進行實驗操作的學科，理論知識也較為抽象，通過物理探究性實驗，學生可以充分發揮自身的主觀能動性，深入理清物理原理，了解各知識之間的關聯，從而提高物理課堂教學的有效性。

一、初中物理實驗教學的現狀

雖然初中物理教學時常強調物理實驗的重要性，但是具體的實驗操作并沒有達到預期的效果。在傳統的物理教學中，主要是教師講，學生聽，或者是教師進行實驗演示，學生進行觀看，這些方式無法提高學生的實踐操作能力，更無法提高學生對物理概念的理解。研究發現，一部分物理教師通常可以主動地去探索新的實驗項目和實驗器材，在實驗教學方面也能保持足夠的激情。但也有一些物理教師覺得實驗教學用處不大，對教學起不到太多的作用，經常讓學生在生活中直接獲得一些實驗結論，甚至對于探究型實驗，先給出結論后再進行實驗。另外，受區域和考試要求的影響，部分教師只關注那些會被考查的實驗項目，對這些實驗進行重點講解與練習，而對其他實驗往往選擇忽略。由于一些實驗項目的效果并不理想，實驗室的一些器材甚至沒有出現在教學中，有些物理教師往往不愿意進行實驗，而是通過網絡下載相關的實驗視頻供學生觀看。學生通過視頻雖然可以了解教學內容，但是缺乏對實驗的深入理解與實踐經驗，違背了核心素養理念的教學要求。受地域差異的影響，有些地區的初中物理教學很注重實驗教學的投入，而且在實驗器材的配置方面也比較完備。然而也有一些地區對初中物理實驗教學不夠重視，在器械使用方面也不夠普及和完善，操作性不高，導致初中物理實驗教學的效果不夠理想。

二、提高初中物理探究式實驗教學的有效措施

（一）創新設計實驗操作，使學生形成較強的物理觀念

物理觀念指的是物理教學中的重要概念、觀點和規律。例如，在初中物理教學過程中，物理教師雖然可以直接告知學生物理實驗的相關概念與原理，但是無法培養學生的實踐操作能力。在實際的教學過程中，教師要通過有效的教學手段來加深學生對物理知識的記憶，并且創新實驗操作，體現實驗教學的真正價值。只有這樣學生才能深入地體會到物理學科中包含的觀點、方法、規律及思想等，從而形成正確的物理觀念。教師要善于觀察生活中的一切，從實際生活中找尋物理因素，然后結合學生的實際生活去設計實驗內容，例如研究燈泡的燈絲這一內容，因為燈泡是學生生活中常見的，會使學生產生一定的熟悉感與親切感，更有利于激發學生的探究興趣。教師在設計實驗的過程中，要跟隨時代發展的潮流，及時學習最新的科技成果，突破傳統物理教學的瓶頸，豐富物理課堂的內容，通過有趣的實驗來激發學生的興趣，讓學生體會到物理對生活的影響。

（二）設計趣味實驗，使學生感受科學思維

科學思維屬于物理學習中的一種重要的思維方法，或者可以說是學科方法與思想結合的一種思維探索方式，如分析推理。在初中物理教學中，豐富的物理實驗可以有效激發學生的學習興趣與積極性，培養學生的創新思維能力。在實驗過程中，實驗操作的流程、動機以及態度會直接影響實驗的效果，所以在初中物理學習過程中，學生要加強物理知識的學習，夯實理論基礎。教師要結合學生的實際情況，有意識地進行實驗創新，設計出符合學生特點、具有趣味性、與學生實際生活有關聯的物理實驗，從而提高實踐教學的有效性。另外，形象化、具體化的物理實驗可以讓學生真正意識到物理教學中包含的思維方法與科學思想，讓學生對物理現象和概念以及規律產生深刻的認識，使學生從感性思維上升到理性思維。所以說，富有趣味的物理實驗可以激發學生的思維能力，培養學生的思維素養。趣味實驗并不是教學的最終目的，教師要重視學生實驗操作的全過程。在這個過程中，學生只有親自進行實踐才能增強感性認知，才能深刻掌握物理實驗的本質，進而激發出物理科學思維，提升物理學科的核心素養。

（三）制造知識認知沖突，培養學生的科學態度與不懈精神

初中學生在學習物理的過程中要秉持堅持不懈的精神，端正學習態度。在教學過程中，教師要注意的是，雖然教材中的理論知識很重要，但是其發展的過程更具啟發性。所以在物理實驗教學中，教師要從各個方面運用辯證思維，通過具體的實驗操作對物理知識進行比較，并為學生創建有價值的探究情境，引導學生在實驗操作過程中及時發現問題，并解決問題，從而培養學生的自主學習能力與思考能力。實驗過程中出現的各種物理現象，都可以充分調動學生的學習興趣，激發學生的創新思維。另外，教師還要在發現問題的基礎上，將問題發現的全過程，物理規律、概念形成以及解決的過程直觀地呈現給學生，讓學生體會到物理學科中的科學精神，從而培養學生的科學態度與堅持不懈的精神。這樣做還可以促進學生對物理知識的了解，拓展學生的思維空間，提高學生的觀察能力、思考能力、分析能力以及解決問題的能力。

（四）自主設計物理實驗，強化學生的求知、探索欲望

探究式物理實驗就是發現規律、掌握方法與解決問題的過程。研究發現，一些學生在進行自主實驗時，會出現操作步驟與結論統一的現象，這不利于培養學生的探究能力與解決問題的能力，久而久之會減弱學生的積極性與主動性。要想改變這一狀態，物理教師要深刻意識到問題的嚴重性，結合實際問題，采用有效措施加強學生的經驗學習，并對實驗提出合理的猜想，設計出不同的研究方案，主動對實驗過程進行反思與總結，從而幫助學生提高解決問題的能力，創新學生的學習思路。在物理實驗設計中，教師要引導學生盡量避開書本中的實驗，通過獨立思考自主設計實驗方案，然后提出猜想，再通過具體的實驗操作對猜想進行驗證，最終得出科學的結論。例如在做“歐姆定律的應用”實驗時，教師可以先向學生提出問題：怎樣制作實驗數據表格？然后帶領學生進行實驗探究。數據表格中包括了很多物理邏輯，如自變量、控制變量等，學生根據這些數據計算電阻，并精確地測量出導體兩側的電壓與電流，可以用R=U/I的公式進行計算。此時，教師還可以提出問題：在電流不變的基礎上，根據電壓高低，如何計算出相應的電阻功率？然后與學生共同探討，根據實驗中物理量之間的關系去探究歐姆定律的相關內容。另外，實驗過程中難免會出現一些誤差，影響學生的判斷，所以教師要幫助學生進行深入分析，找出問題產生的原因，還原實驗過程，從而培養學生解決問題的能力，提高學生的探索欲望，推動學生探索素養的養成。

（五）做真實驗，培養學生的科學素養

實驗是物理發展的基礎保障，也是驗證的唯一途徑。在物理實驗過程中，教師要把科學的本質、精神以及態度等作為教學重點，使學生養成嚴謹的科學態度與責任感。例如，在做“力的作用是相互的”實驗時，教師可以先為學生呈現實驗過程。物理教師事先準備好大小相同的兩個氣球，將其中一個放在講臺上，另一個放在第一個氣球的上方并用力擠壓，然后向學生提問：這兩個氣球發生了形變，可以說明力的作用是相互的嗎？或許一個例子不能說明什么，教師可以再舉出另外兩個例子，如用手拍桌子，手會感到疼痛;用船槳往后劃水，船會向前流動，等等。教師可以與學生共同分析這些例子，并畫出物理相互作用的示意圖，由此導入“力的作用是相互的”的理論知識。借助這種方式，教師可以有效培養學生的科學素養。

（六）以解決問題為基礎，培養學生解決問題的能力

在實驗教學過程中，教師需要培養學生的問題解決能力，使學生通過有效的方法去解決實驗中遇到的各種問題。在核心素養理念的指引下，初中物理教師要轉變傳統的教學模式，以解決實際問題為實驗教學目標，讓學生在解決問題的過程中體會到學習的快樂。在教學過程中，教師還應培養學生的獨立思維，使學生能獨立地思考問題，解決問題，養成良好的學習習慣。另外，在實驗完成后，教師要引導學生進行總結，對實驗過程中的思路、重點及問題等進行整理、思考與分析，使學生在了解內容的基礎上充分掌握物理知識的來源與發展。

三、結語

物理是一門理論與實踐并行的學科。在物理教學中，教師要重視實驗教學的重要性，通過有效的方法去優化、創新實驗設計，從而培養學生的實驗操作能力、觀察能力、分析能力以及解決問題的能力。教師要通過構建豐富的實驗課堂來激發學生的學習興趣，讓學生成為課堂的“主人”，使學生感受科學思維，大膽進行實驗創新，促進物理核心素養的形成與發展。

參考文獻：

[1] ? 陸賢萍.基于核心素養的初中物理實驗教學研究[J].數理化解題研究，2017（6）.

[2] ? 陸水明.基于核心素養的初中物理實驗教學的創新與實踐探究[J].數理化學習（教育理論），2017（6）.

[3] ? 李巖.初中物理學科核心素養的要素分析[J].遼寧教育，2017（3）.