核心素養下家庭實驗在初中物理教學中的實施

陳聰蘭

摘 要：新課標推行后，傳統的教學方法逐漸開始被淘汰，一些新的教育理念、教學方法受到越來越多教師的關注。家庭實驗是一種較為新穎的教學形式，在這種教學形式下學生擁有更多的主動性。基于此，本文中，筆者將根據自身物理教學經驗，探討在學習初中物理的過程中開展家庭實驗的重要性，并對核心素養背景下初中物理家庭實驗的實施策略進行研究，以供參考。

關鍵詞：核心素養；家庭實驗；初中；物理

【中圖分類號】G633.7? ? ? ? ? ?【文獻標識碼】A? ? ? ? ? ? ?【文章編號】2097-2539（2023）05-0140-03

家庭實驗是一種問題導向下的實驗教學方式，其強調學生在學習中的主動性。在物理教學中引導學生進行家庭實驗不僅能夠提高學生的動手實踐能力，同時能夠培養學生的獨立思考能力、問題分析能力。本文中，筆者將基于自身初中物理教學經驗，對核心素養背景下家庭實驗在初中物理教學中的應用進行探究。

1.初中物理家庭實驗的重要性

（1）有助于激發學生的學習動力

當前，我國素質教育理念的深入人心，越來越多的學校及家長開始注重學校的教育質量，這使學校在各方面影響下，對學生的德智體美勞全面發展高度重視。因此，在學生建設多元化的教學體系以及物理學習形式，能夠更好地引導學生主動學習、主動對物理進行探索。物理家庭實驗能夠讓學生運用生活常見的材料進行物理實驗，并對課本的知識進行驗證。而在這個過程中，學生能夠很容易地體會到物理實驗的樂趣以及物理知識的魅力，進而激發學生的學習動力。

（2）培養多維度的思考能力

家庭實驗通常需要學生獨自完成或者小組合作完成，在實驗過程中，學生需要獨立的思考、解決問題。因此，家庭實驗能夠培養學生的創新思維。所謂創新思維，不只是想出嶄新的方法，而是向多個方向思考，用各種各樣的方法解決問題，也就是所謂的多維思考。面對實驗中的一個問題，學生可以想很多方法來解決，再一一嘗試，讓學生在自己運用的過程中總結出最實用最簡單直接的實驗途徑，從而達到實驗目的。同時，這種思維方式也會延續到學生的其他科目學習以及生活中，這也有助于提升學生的核心素養。

2.核心素養下初中物理家庭實驗開展策略

（1）基于家庭實驗設計多樣的小組學習

以往教學思想下的學生在學習的過程中通常是獨自完成，但是這樣的方式并不適用于所有的學習活動，在當前教育理念下教師可以引導學生以小組的形式完成家庭實驗，這樣既可以提高學生的學習質量，也可以活躍學生的學習思維，引導與同學合作完成學習。初中教師要對自身的教學模式進行優化，并對學生進行家庭實驗引導，這樣既可以提高學生的學習能力，也可以完善學生的學習觀念，學生通過小組進行學習后，他們會對知識有更加充分的認知，而且會提高學生的學習質量。初中教師給學生布置家庭實驗作業時候，可以引導學生以小組的形式探究物理的意義和內容，也可以為學生設計一些問題，這樣可以提高學生的探究能力，也可以加深學生對物理的理解。教師在要提高學生對物理實驗學習參與積極性，也可以讓學生以小組的形式設計學物理實驗，這樣既可以增加學生的興趣，也可以活躍學生的思維。不同學生的能力和思維均不相同，教師在對學生進行引導時要更新自身的教學思想，讓學生以小組形式完成活動時要多聽取同學的意見，這樣才可以有效地提高學生的探究能力。探究能力的培養是提高學生科學思維能力的重要條件，也是加深知識獲取和掌握的有效途徑。物理課程本身帶有一定的探究性課題，在組織學生進行家庭實驗探究學習的過程中，教師應羅列問題對學生進行引導，讓學生在探索的過程中形成科學的提問方式及分析、解決問題的探究能力。例如，在學生了解水沸騰的規律時，為了讓學生更好地掌握該物理實驗的本質，教師可以提前列一個問題提綱，引導學生回家后邊觀察實驗現象邊思考教師提出的問題，讓他們通過所學知識回答該實驗的現象變化，同時通過提供的信息點分析預測現象與實際現象差異的原因，讓學生在實驗中形成物理思想。然后，以小組研究的方式，用氣體壓力和生成物分析等各種各樣的方法嘗試內容的研究。這樣，教師對的實驗目的進行了設置，保證了學生思維的連貫性，學生也可以在教師的指導下進行自主實驗的實踐，能夠不斷提高學生物理的探究能力，也能夠增加學生物理學習的體驗感，從而達到家庭實驗的開展目的。另外，教師也要對小組實驗活動的方式與內容進行指導與評價，引導學生在活動中融入多種學科內容，以此拓寬學生的學習視野。比如，教師可安排學生在家進行“同種電荷相互排斥，異種電荷相互吸引”的小實驗， 提前給學生講解清楚流程，讓學生將自己的塑料尺和小紙屑當作實驗器材，然后拿一端在自己的頭發上摩擦一段時間，看尺子這一端能不能將桌面上的小紙屑吸引住，如果可以，那就說明塑料尺這一端有靜電。之后讓學生將摩擦后的塑料尺放到帶有瓶蓋的水瓶上，將摩擦過的一端靠近瓶蓋上的塑料尺，觀察瓶蓋上的塑料尺是否發生了轉動。然后用毛皮對一根橡膠棒進行摩擦，然后將其放到瓶蓋上塑料尺的上方，觀察塑料尺有沒有發生排斥旋轉。在這過程中學生可以發現塑料尺與玻璃棒所帶電荷的不同。

（2）引導學生基于家庭實驗開展豐富的實踐活動

豐富的實踐活動可以增強物理知識的直觀性，而且可以提高學生的學習能力，物理實驗可以讓學生找到自身的興趣方向，而且可以促進學生綜合素養的提升。實驗教學開展中，教師要選擇多種方式去對學生進行知識講解，讓學生可以掌握正確的實驗理論。現代社會的發展對學生的學習與成長有著非常高的要求，教師要向學生進行知識的詳細講解，讓學生可以設計完善的家庭實驗流程，以此促進學生的學習與成長。為了方便學生設計完善的實踐流程，教師要引導學生開展豐富的實踐活動，例如，教師可以為學生開展“物理生活”的比賽，讓學生可以通過實踐活動發現生活中的物理知識，進而可以對學生的學習與發展產生正確的影響。例如，在生活中，很多學生會發現燒水壺用就了會很容易出現水垢。很多學生會以為這是一個物理現象，但事實上，這是一個化學現象，是由水中的微量物質在高溫催化下反應生成的。學生在通過自己所學知識對生活中的一些問題進行成果處理后，會極大地激發對物理的學習興趣，并生出較強的探究欲，這有助于初中物理課程的開展。除此之外，教師還可以引導學生設計不同類型的物理實驗游戲或其他形式的內容，這也有助于學生發展方向的明確。實踐活動可以激發學生的參與興致，而且也可以活躍學生的思維，同時教師也要豐富實踐活動的類型，將不同學科內容與物理課程進行結合，開展多樣化的實踐活動，這也能夠加深學生對學科與物理的認知。

（3）基于家庭實驗設計多元的作業形式

家庭實驗與傳統課堂教學有明顯的區別，具有廣泛性和自覺性的特征。因此為了提高家庭實驗課堂教學的創新發展，家庭實驗活動應該有更多的范疇，而不是單純地復制課本上的實驗。初中是學生學習與成長的關鍵階段，教師在對學生進行教學時要針對學生的學習與成長需要選擇教學內容與形式，而且也要為學生設計多元化的家庭實驗形式，這樣既可以豐富學生的學習內容，也可以提高學生的學習能力。有些學生的學習興致不是很高，為此，教師要更新自身的教學方式，并設計多元化的作業，以此加深學生對知識的理解與掌握程度。初中教師除了可以為學生設計一些基礎性的作業，也可以為學生設計一些探究性、實踐性作業比如家庭實驗，這樣可以增加學生的完成興致，也可以提高學生的學習質量。初中教師要重視物理作業對學生的影響，引導學生獨自或者合作完成作業，引導學生正確地分析作業中存在的問題。為了完善學生的物理思維，教師也可以讓學生以物理為主題進行不限題材的生活實踐，引導學生探清自身的學習情況。另外，初中教師要重視作業對學生的影響，通過多元化的作業形式可以增加教學的趣味性，通過其他學科與物理的結合也可以擴展學生的認知范圍。比如，在學習壓強和浮力的知識后，教師可讓學生回家自己用水以及漂浮物進行實驗，然后對實驗數據進行分析，讓學生將自己得到的實驗數據與課本的公式做比對，分析其中是否存在差異性、為何存在差異性。這樣學生不僅能夠通過動手加深對知識的理解，同時還能夠體驗實驗的趣味性。同時，教師可以讓學生回家后折一只紙船，并在其中裝滿水置于酒精燈之上，讓學生思考為什么紙船不會破。學生實驗后肯定會非常好奇，并有極大的可能去翻閱書本尋找答案，最終以比熱容的知識聯系化學知識對該實驗進行解讀，這能夠有效地幫助學生對物理化學兩門學科的知識進行交叉理解。同時這種有悖于學生生活常識的小實驗更能夠激發學生的好奇心，從而讓學生更重視理論學習。

（4）積極開發生活化的小實驗

學好物理，特別是有效地掌握物理實驗，不僅能夠幫助學生理解一些生活中常見的現象，同時也能夠加深學生對相關物理學知識的認識，也有利于良好生活觀念的形成，且有利于學生的全面發展。因此，物理教師應積極開發充滿生活氣息的小實驗，在教學講解過程中使學生動手動腦，形成良好的思維能力和動手能力。例如，在“杠桿定理”的教學中，教師可以根據定律本身設計導入過程。例如，教師向學生提問：“如果告訴我一個支點，你就能撼動整個地球，這句話大家都聽過吧。那么，大家知道這句話是誰說的嗎？”在學生思考的時候，可以告訴他們之前學過的內容：“在浮力的章節中，我們學過一個有名的定律，這個定律的名稱就取自前面提到的詞語的主人的名字。”在這個時候，學生很容易就猜到了剛才那句名言的主人是阿基米德。杠桿定律是他大的貢獻之一，這一定律不僅深入研究了杠桿的作用，而且提供了正確確定事物重心位置的方法。這樣做，教師除了能激發學生對該定理的學習興趣外，還能推進后續的“伯爾定律”實驗，幫助學生更好地掌握杠桿定律這一物理定律。之后教師可讓學生回家根據杠桿定理自己設計一個省力的小工具，并將其投入使用。同時，還有一個和學生生活有密切關系的實驗。教師在課堂上可以提出一個問題：“你有沒有注意到自家門口的貓眼呢？從內部看是怎么樣的？從外部看又是怎么樣的？有人知道這是什么原理嗎？這是為什么呢？”在課堂上，教師可使用凹透鏡和凸透鏡制作“貓眼”模型，通過觀察發現有趣的地方時進行說明：“貓眼主要由兩個鏡片組合而成。門外是凹透鏡，門內是凸透鏡。根據光的折射和鏡頭拍攝的特點，從室內可以看到門外的人像，但在門外無法通過貓眼觀察室內環境。”之后，教師可讓學生回家自己用凹透鏡與凸透鏡進行組裝，并思考這種組裝方式還有沒有優化空間。

（5）在實驗中構建物理知識體系

物理學習中總是充斥著各種學生感覺陌生的知識，這些知識蘊含一個新的學科知識框架體系。學生通過書本知識的學習通常很難對知識進行深度理解，并且也很難在此基礎上達到對知識的熟練實踐運用。因此在教學時，教師可基于知識點讓學生進行實踐應用，以促進學生對知識的掌握理解。例如，在學習電磁感性相關內容時，教師可引導學生對電磁感性的應用進行家庭實驗學習，讓學生通過小組合作進行與電磁感性相關作品的設計。如一些學生對樂器感興趣，希望通過對電磁感應現象的運用實現物品的規律可控發聲。其中必然包含了一些學生難以理解的知識，教師應充分理解學生的設計思路，并針對學生的知識盲區進行指導及合理引導：“你認為該設備可以作為什么樣的傳感器來演奏？”讓學生以目標為出發點討論重新提出的部分問題。“能作為發聲裝置使用的傳感器是？控制最重要的問題是什么？”整理之前學生提出的問題，將模擬樂器的基本構成圖示化，實現基礎建模。這種情況能夠充分調動學困生的學習興趣，同時也能夠讓他們在實踐中深度掌握知識點。

3.結語

總的來說，家庭實驗能夠更好地培養學生的獨立思考能力、動手能力以、探究性能力以及和核心素養。初中物理教師應充分重視家庭實驗這一教學形式，引導學生在家中積極動手、積極動腦，幫助學生構建物理知識體系，提升物理實驗教學的質量。

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