新課標(biāo)下初中物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)的創(chuàng)新策略研究

摘? 要：實(shí)驗(yàn)是物理學(xué)科的核心，能夠深化理論知識(shí)，培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)素養(yǎng)，提升其動(dòng)手實(shí)踐能力.《義務(wù)教育物理課程標(biāo)準(zhǔn)（2022年版）》對(duì)物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)提出了更為嚴(yán)峻的挑戰(zhàn)，要求教師應(yīng)以學(xué)生全面發(fā)展為根本，引領(lǐng)學(xué)生經(jīng)歷科學(xué)探究，在操作、觀察、思考與探究中，完成實(shí)驗(yàn)探究學(xué)習(xí)，促進(jìn)科學(xué)思維、探究能力、創(chuàng)新能力的發(fā)展.文章聚焦于此，分析了物理新課程標(biāo)準(zhǔn)下實(shí)驗(yàn)教學(xué)的重要性，結(jié)合課堂教學(xué)實(shí)踐，針對(duì)物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)模式的創(chuàng)新展開(kāi)探究，旨在提升初中物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)質(zhì)量，促進(jìn)學(xué)生的全面發(fā)展.

關(guān)鍵詞：新課標(biāo)；初中物理；實(shí)驗(yàn)教學(xué)；核心素養(yǎng)

中圖分類號(hào)：G632??? 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A??? 文章編號(hào)：1008-0333（2024）14-0092-03

收稿日期：2024-02-15

作者簡(jiǎn)介：孫祥軍（1979.9—），男，江蘇省常熟人，本科，中學(xué)一級(jí)教師，從事初中物理教學(xué)研究.

《義務(wù)教育物理課程標(biāo)準(zhǔn)（2022年版）》作為初中物理課堂教學(xué)的綱領(lǐng)性文件，對(duì)物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)要求進(jìn)行了明確的闡述：教師應(yīng)科學(xué)設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案，準(zhǔn)備實(shí)驗(yàn)器材和場(chǎng)地，規(guī)劃實(shí)驗(yàn)課時(shí)，為學(xué)生創(chuàng)造動(dòng)手實(shí)驗(yàn)的機(jī)會(huì)，充分發(fā)揮實(shí)驗(yàn)的育人價(jià)值，使得學(xué)生在實(shí)驗(yàn)探究中促進(jìn)核心素養(yǎng)的形成與發(fā)展.但是在應(yīng)試教育背景下，物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)常常置于“錦上添花”的位置，其地位遠(yuǎn)遠(yuǎn)不如理論知識(shí)重要，常常被教師忽視.鑒于此，面對(duì)物理新課程標(biāo)準(zhǔn)的要求，初中物理教師作為課堂教學(xué)活動(dòng)的“總設(shè)計(jì)師”，唯有聚焦新課程標(biāo)準(zhǔn)下的實(shí)驗(yàn)教學(xué)要求，積極推進(jìn)物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)創(chuàng)新，突破當(dāng)前物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)中面臨的困境，才能真正發(fā)揮物理實(shí)驗(yàn)的育人價(jià)值功能.

1 新課程標(biāo)準(zhǔn)下初中物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)的重要性

《義務(wù)教育物理課程標(biāo)準(zhǔn)（2022年版）》中聚焦物理學(xué)科的育人價(jià)值，從學(xué)業(yè)要求、教學(xué)要求等方面對(duì)其做出了明確的規(guī)定［1］.教師作為實(shí)驗(yàn)教學(xué)活動(dòng)的組織者、引領(lǐng)者，必須順應(yīng)新課程標(biāo)準(zhǔn)的要求，明確現(xiàn)階段初中物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)的重要性.

1.1 有助于幫助學(xué)生理解物理知識(shí)、內(nèi)化物理規(guī)律

鑒于物理學(xué)科的特點(diǎn)，初中生在日常學(xué)習(xí)中常常陷于死記硬背的誤區(qū)中.而通過(guò)物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)，可借助直觀的實(shí)驗(yàn)演示，將原本抽象的知識(shí)和規(guī)律直觀化、形象化，有效降低學(xué)生的理解難度.同時(shí)，學(xué)生參與實(shí)驗(yàn)的過(guò)程中，可將感官的實(shí)物轉(zhuǎn)化為數(shù)字符號(hào)，使得學(xué)生在物理實(shí)驗(yàn)的直觀感知中，對(duì)物理現(xiàn)象進(jìn)行數(shù)字化、符號(hào)化，最終內(nèi)化成為自身的物理認(rèn)知.這一學(xué)習(xí)過(guò)程也契合了初中生的認(rèn)知心理，進(jìn)一步提升學(xué)生的物理學(xué)習(xí)效果.

1.2 有助于強(qiáng)化初中生物理學(xué)習(xí)動(dòng)機(jī)

學(xué)生的學(xué)習(xí)動(dòng)機(jī)，直接影響學(xué)生的學(xué)習(xí)效果.新課程標(biāo)準(zhǔn)明確了物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)的實(shí)踐性、直觀性、合作交互性、創(chuàng)新性等.在這一全新的要求下，學(xué)生在教師的引導(dǎo)下親自參與實(shí)驗(yàn)探究，經(jīng)歷操作-觀察-問(wèn)題思考-問(wèn)題解決等過(guò)程，使得學(xué)生在親身體驗(yàn)中，體會(huì)物理實(shí)驗(yàn)的趣味性和魅力，形成強(qiáng)烈的歸屬感和參與感，真正感悟到物理學(xué)科的魅力，進(jìn)一步強(qiáng)化自身的學(xué)習(xí)動(dòng)機(jī).

1.3 有助于促進(jìn)核心素養(yǎng)的形成

物理新課程標(biāo)準(zhǔn)中，不僅明確了物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)的重要性，也明確提出了“物理核心素養(yǎng)”這一教學(xué)方向.新課標(biāo)視域下，物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)更加關(guān)注學(xué)生的參與性、探究性，學(xué)生在手腦并用、五官參與的探究過(guò)程中，促進(jìn)觀察能力、探究能力、操作能力的全方位發(fā)展.同時(shí)，物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)強(qiáng)調(diào)規(guī)范性操作、科學(xué)嚴(yán)謹(jǐn)?shù)膽B(tài)度等，學(xué)生在實(shí)驗(yàn)探究的過(guò)程中，也通過(guò)“認(rèn)知-糾錯(cuò)-探究正確結(jié)果”這一過(guò)程，逐漸形成科學(xué)素養(yǎng).

2 新課標(biāo)下初中物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)創(chuàng)新策略探究

2.1 增加趣味性，強(qiáng)化實(shí)驗(yàn)動(dòng)機(jī)

面對(duì)新課標(biāo)下的實(shí)驗(yàn)教學(xué)要求，教師必須精準(zhǔn)捕捉學(xué)生的心理，不斷提升物理實(shí)驗(yàn)的趣味性，才能促使學(xué)生在興趣的驅(qū)動(dòng)下，積極主動(dòng)參與到物理實(shí)驗(yàn)探究中［2］.例如，在蘇教版八年級(jí)（上）“凸透鏡成像的規(guī)律”實(shí)驗(yàn)教學(xué)中，如果教師一味沿用傳統(tǒng)的實(shí)驗(yàn)教學(xué)模式，按照教材上的內(nèi)容進(jìn)行演示操作，很難喚醒學(xué)生的探究欲望，甚至后面看不清的學(xué)生還頻頻出現(xiàn)課堂走神等現(xiàn)象.針對(duì)這一現(xiàn)狀，初中物理教師在優(yōu)化實(shí)驗(yàn)教學(xué)時(shí)，要立足初中生的學(xué)習(xí)認(rèn)知水平、學(xué)習(xí)特點(diǎn)，利用多媒體信息技術(shù)，將整個(gè)實(shí)驗(yàn)過(guò)程直觀、形象地展示出來(lái).同時(shí)，引領(lǐng)學(xué)生上臺(tái)進(jìn)行操作，使得學(xué)生自行改變物體的位置，并觀察圖像的變化情況.在這種實(shí)驗(yàn)教學(xué)模式下，學(xué)生一邊操作一邊觀察，積極主動(dòng)參與到實(shí)驗(yàn)活動(dòng)中，不僅深刻理解了凸透鏡成像的規(guī)律，也在物理實(shí)驗(yàn)探究中感悟到物理學(xué)科的魅力，進(jìn)而產(chǎn)生了強(qiáng)烈的學(xué)習(xí)動(dòng)機(jī).另外，在提升物理實(shí)驗(yàn)趣味性時(shí)，教師不僅要依靠多媒體信息技術(shù)，還可以從創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)器材、優(yōu)化實(shí)驗(yàn)過(guò)程、放大實(shí)驗(yàn)效果等角度出發(fā)，將學(xué)生潛在的好奇心激發(fā)出來(lái)，并依托好奇心驅(qū)動(dòng)學(xué)生的學(xué)習(xí)動(dòng)機(jī).

2.2 問(wèn)題引領(lǐng)，促進(jìn)學(xué)生主動(dòng)探究

最新物理課程標(biāo)準(zhǔn)中明確提出了讓學(xué)生經(jīng)歷科學(xué)探究過(guò)程，學(xué)習(xí)科學(xué)探究方法.這種經(jīng)歷并非傳統(tǒng)意義上的教師演示、學(xué)生觀察，而是尊重學(xué)生的主體地位，賦予學(xué)生實(shí)驗(yàn)探究的身份，使得學(xué)生在自主觀察、自主操作、分析和總結(jié)中得出最終的實(shí)驗(yàn)結(jié)果.因此，初中物理教師在推進(jìn)物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)創(chuàng)新時(shí)，必須結(jié)合實(shí)驗(yàn)教學(xué)需求，融入探究型實(shí)驗(yàn)教學(xué)模式.例如，在蘇教版八年級(jí)（上）“升華和凝華”中的實(shí)驗(yàn)教學(xué)中，教師在開(kāi)展實(shí)驗(yàn)探究之前，聚焦本章節(jié)主題，為學(xué)生展示一系列的常見(jiàn)現(xiàn)象，包括冬天雪人逐漸變小、衣柜中樟腦丸消失不見(jiàn)、舞臺(tái)上的干冰效果、冬天窗戶上的冰晶等.使學(xué)生在生活中常見(jiàn)現(xiàn)象的思考中，產(chǎn)生實(shí)驗(yàn)探究欲望，并逐漸進(jìn)入到“探究碘的升華和凝華”實(shí)驗(yàn)學(xué)習(xí)中.接著，教師利用多媒體信息技術(shù)，將整個(gè)實(shí)驗(yàn)過(guò)程展示出來(lái)，引領(lǐng)學(xué)生進(jìn)行觀察，引導(dǎo)其結(jié)合已有的知識(shí)進(jìn)行分析和猜想.同時(shí)，教師聚焦該物理實(shí)驗(yàn)，向?qū)W生提出問(wèn)題：“對(duì)碘加熱之后會(huì)出現(xiàn)什么現(xiàn)象？如果在實(shí)驗(yàn)過(guò)程中停止加熱，會(huì)出現(xiàn)什么樣的現(xiàn)象？在本次實(shí)驗(yàn)中為什么要選擇運(yùn)用酒精燈進(jìn)行加熱？如果不加熱是否能夠達(dá)到預(yù)期的效果？如果任意改變物理實(shí)驗(yàn)中的一個(gè)條件，這一實(shí)驗(yàn)是否還能成功？”接著，指導(dǎo)學(xué)生在問(wèn)題的引領(lǐng)下，運(yùn)用相關(guān)的物理實(shí)驗(yàn)器材，設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案，并由此開(kāi)展實(shí)驗(yàn)操作和探究.在這一過(guò)程中，學(xué)生在問(wèn)題的引領(lǐng)下，通過(guò)實(shí)驗(yàn)觀察、自主設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案、實(shí)驗(yàn)操作和探究等過(guò)程，不僅完成了既定的實(shí)驗(yàn)教學(xué)目標(biāo)，也從中獲得了綜合性發(fā)展，真正落實(shí)了核心素養(yǎng)下的教學(xué)目標(biāo).

2.3 鏈接生活，落實(shí)學(xué)以致用

新課程標(biāo)準(zhǔn)更加關(guān)注知識(shí)在實(shí)際生活中的應(yīng)用，旨在培養(yǎng)學(xué)生學(xué)以致用的能力.物理教師在開(kāi)展實(shí)驗(yàn)教學(xué)時(shí)，應(yīng)立足于新課程標(biāo)準(zhǔn)的要求，拉近實(shí)際生活和物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)的內(nèi)在聯(lián)系，結(jié)合實(shí)驗(yàn)教學(xué)要求搜集生活素材或融入生活現(xiàn)象，使得學(xué)生在生活化的物理實(shí)驗(yàn)中，獲得綜合性發(fā)展［3］.例如，在蘇教版八年級(jí)（上）“光的折射”實(shí)驗(yàn)教學(xué)中，為了培養(yǎng)學(xué)生利用物理知識(shí)解釋生活現(xiàn)象、解決生活問(wèn)題的能力，教師采用了生活實(shí)驗(yàn)教學(xué)模式.在具體的教學(xué)中，教師先聚焦本節(jié)課教學(xué)重點(diǎn)，結(jié)合學(xué)生的實(shí)際生活，將本次實(shí)驗(yàn)的主題確定為“生活中常見(jiàn)的折射”.學(xué)生在明確實(shí)驗(yàn)主題后，教師為學(xué)生布置充滿生活元素的實(shí)驗(yàn)任務(wù)：①基于實(shí)際生活，思考生活中常見(jiàn)的光折射現(xiàn)象；②結(jié)合生活中的折射現(xiàn)象，體驗(yàn)折射現(xiàn)象所引起的幻覺(jué)；③結(jié)合實(shí)際生活展開(kāi)反思，光從空氣進(jìn)入水中會(huì)出現(xiàn)什么現(xiàn)象？④結(jié)合實(shí)際生活，感知光折射的應(yīng)用范圍.接著，教師又為學(xué)生準(zhǔn)備實(shí)驗(yàn)所需要的杯子、水、筷子等，引領(lǐng)學(xué)生開(kāi)展實(shí)驗(yàn).在生活化的物理實(shí)驗(yàn)中，教師感受到物理知識(shí)的實(shí)用性，提升了學(xué)生的實(shí)驗(yàn)探究效果，落實(shí)了物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)目的.

2.4 改革實(shí)驗(yàn)方案，強(qiáng)化創(chuàng)新素養(yǎng)

以往物理教師在組織實(shí)驗(yàn)教學(xué)時(shí)，基本上都是以物理教材作為藍(lán)本，按照實(shí)驗(yàn)教學(xué)內(nèi)容，引領(lǐng)學(xué)生進(jìn)行驗(yàn)證.學(xué)生在這一實(shí)驗(yàn)教學(xué)模式中很難獲得思維、能力等全方位的發(fā)展，致使物理實(shí)驗(yàn)育人價(jià)值功能大打折扣.鑒于此，面對(duì)物理新課程標(biāo)準(zhǔn)的要求，教師在優(yōu)化實(shí)驗(yàn)教學(xué)時(shí)，可對(duì)傳統(tǒng)的實(shí)驗(yàn)教學(xué)方案進(jìn)行改進(jìn)和優(yōu)化，使得原本驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)充滿探究性，進(jìn)而促使學(xué)生在實(shí)驗(yàn)探究中獲得綜合性發(fā)展.例如，在蘇教版九年級(jí)（上）“電阻”教學(xué)中，聚焦教材中“探究影響導(dǎo)體電阻大小的因素”實(shí)驗(yàn)教學(xué)，為了促進(jìn)學(xué)生綜合發(fā)展，教師對(duì)教材上的物理實(shí)驗(yàn)進(jìn)行了改編，使其成為探究型實(shí)驗(yàn)：在電路中，影響電阻大小的因素主要包括哪些？在電阻大小的影響因素中，除了導(dǎo)體的材料、橫截面積、長(zhǎng)短之外，還存在哪些影響因素？接著，教師又引領(lǐng)學(xué)生結(jié)合所學(xué)知識(shí)，通過(guò)小組合作和思維碰撞，自行設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案，之后，通過(guò)教師的完善和補(bǔ)充，學(xué)生圍繞既定的實(shí)驗(yàn)方案展開(kāi)探究.

2.5 基于信息技術(shù)，開(kāi)展虛擬實(shí)驗(yàn)

《義務(wù)教育物理課程標(biāo)準(zhǔn)（2022年版）》中明確了物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)的重要性，倡導(dǎo)教師應(yīng)合理開(kāi)發(fā)物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)資源，積極推進(jìn)物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)改革，使得學(xué)生在實(shí)驗(yàn)教學(xué)中獲得綜合性發(fā)展.縱觀現(xiàn)階段初中物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)現(xiàn)狀，常常受到實(shí)驗(yàn)場(chǎng)地、實(shí)驗(yàn)設(shè)備、實(shí)驗(yàn)本身的限制，致使部分物理實(shí)驗(yàn)難以開(kāi)展.面對(duì)這一現(xiàn)狀，教師必須徹底轉(zhuǎn)變“口頭講實(shí)驗(yàn)”的教學(xué)模式，以信息技術(shù)作為載體，充分利用仿真實(shí)驗(yàn)軟件，積極開(kāi)展虛擬仿真實(shí)驗(yàn).例如，在蘇教版八年級(jí)（下）“壓強(qiáng)”教學(xué)中，教師需要引領(lǐng)學(xué)生開(kāi)展“托里拆利實(shí)驗(yàn)”學(xué)習(xí).在這一實(shí)驗(yàn)中，需要借助水銀柱對(duì)大氣壓的數(shù)值進(jìn)行測(cè)量，但是在本次實(shí)驗(yàn)中，水銀柱蒸汽會(huì)對(duì)師生的生命安全帶來(lái)影響，對(duì)操作技能提出了更高的要求.鑒于此，教師在優(yōu)化實(shí)驗(yàn)教學(xué)時(shí)，選擇仿真實(shí)驗(yàn)軟件為學(xué)生呈現(xiàn)粗細(xì)不同的玻璃管，以及處于傾斜程度不同的玻璃管，通過(guò)實(shí)驗(yàn)平臺(tái)，使得學(xué)生在觀看中發(fā)現(xiàn)不論玻璃管的粗細(xì)、傾斜程度如何改變，水銀面和槽內(nèi)水銀面始終處于一個(gè)水平面，并未發(fā)生任何變化.接著，教師利用虛擬軟件，對(duì)大氣壓的數(shù)值參數(shù)進(jìn)行調(diào)整，再次引領(lǐng)學(xué)生進(jìn)行觀察.在這一過(guò)程中，通過(guò)虛擬軟件的應(yīng)用，原本無(wú)法呈現(xiàn)的物理實(shí)驗(yàn)直觀地呈現(xiàn)在學(xué)生面前，不僅避免了物理實(shí)驗(yàn)的危險(xiǎn)性，也保證了學(xué)生的物理實(shí)驗(yàn)學(xué)習(xí)效果［4］.

3 結(jié)束語(yǔ)

綜上所述，物理新課程標(biāo)準(zhǔn)賦予了實(shí)驗(yàn)教學(xué)新內(nèi)涵、新要求，承擔(dān)著多重育人任務(wù)，是培養(yǎng)學(xué)生物理核心素養(yǎng)的重要途徑.鑒于此，初中物理教師唯有徹底摒除“浪費(fèi)時(shí)間”“可有可無(wú)”的物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)觀念，基于物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)價(jià)值，積極推進(jìn)物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)改革，使得學(xué)生在多元化的物理實(shí)驗(yàn)中獲得綜合性發(fā)展.

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［責(zé)任編輯：李? 璟］