分析核心素養視角下初中物理實驗活動設計

物理實驗在初中物理教學中占據著舉足輕重的地位。它不僅是理論知識的實踐應用，還是培育學生科學素養和創新能力的重要手段。通過實驗，學生可以親自動手、觀察現象、分析數據，從而更直觀地理解物理規律，感受科學的魅力。這種實踐性的學習方式，不僅能激發學生的學習興趣，還能培養學生實踐能力和創新思維。因此，從核心素養的視角來看，深入探討初中物理實驗活動的有效實踐，對提升學生的綜合素質具有重要的意義。本文旨在分析核心素養視角下的初中物理實驗活動設計，為物理教學的順利展開提供有益的參考，以期推動物理實驗教學的改革與發展。

一、核心素養視角下開展物理實驗教學的必要性

（一）有助于學生更好地理解理論知識

物理實驗在初中物理教學中具有獨特的作用。它不僅能幫助學生將抽象的理論知識具體化，通過實踐操作來驗證理論，還能深化學生的理解，使物理知識更加鮮活和深入人心。更重要的是，物理實驗過程能激發學生的興趣和自信心，使學生更加積極主動地投入到物理學習中。在核心素養的培育過程中，物理實驗成為提升學生綜合素質的重要途徑。因此，設計與實施初中物理實驗活動至關重要。每個實驗都應當精心策劃，確保能夠有效地幫助學生深化對物理知識的理解，并為學生未來的學習之路打下堅實的基礎。

（二）提升學生的探究能力

為更好地培育學生的學科核心素養，教師需要在實驗設計中，賦予學生更多的自主性與創造性，不斷鼓勵學生，避免始終拘泥于傳統固定的教學步驟，而是真正讓學生自己思考、設計實驗方案。在實驗過程中，學生可能會遇到各種問題和挑戰，但正是這些困難促使他們深入思考、積極探索。教師要引導學生發現問題、分析問題，并嘗試尋找解決問題的途徑，從而有效地提升學生的獨立思考能力和探索精神，進一步為學生未來知識的學習與創新能力的發展提供助力。

（三）增強學生責任意識

在素養教育的大環境中，培養學生的責任意識是教育的關鍵目標之一。物理實驗為培養學生的責任意識提供了一個極佳的途徑。物理實驗中，學生不僅要思考、探索，還要承擔相應責任。從實驗設計到操作，每一步都不能有絲毫馬虎，每個細節都可能影響最終的實驗結果。其中的分工合作，更是對團隊協作能力的磨煉，學生在這個過程中，可以深刻體會到責任和團隊協作的重要性。物理實驗不僅是學生內化科學知識的實踐的重要途徑，還是培養學生綜合素質的重要途徑。通過實驗教學，可以培養出既有知識，又有責任感和團隊精神的新時代少年。

二、核心素養視角下開展初中物理實驗教學的對策

（一）分析原理，提升觀念

物理實驗在培養學生物理觀念方面發揮著重要作用，特別是在初中階段，實驗活動能幫助學生直觀地感受物理現象，深入理解物理概念。在實驗過程中，教師應鼓勵學生仔細觀察、記錄實驗現象，并積極思考實驗背后的物理原理。通過這樣的觀察與思考，學生可以逐步整理出涉及物質狀態變化、運動規律、能量轉化等物理知識的核心知識點，從而逐漸形成正確的物理觀念。

例如，在人教版八年級上冊第三章“物態變化”一節的學習中，教師要讓學生認識到實驗是不可缺少的一環，在教學中可以以汽化實驗為例。教師可以用簡單的加熱裝置，向學生展示液態水在受熱之后消失、變成氣態水蒸氣的整個過程，從而讓學生直觀地了解汽化現象。實驗期間，教師可以引導學生觀察記錄溫度的變化、水蒸氣的產生等關鍵信息，幫助他們理解汽化原理。此外，在教學中還可以以液化實驗為例，教師可以通過冷卻裝置，展示水蒸氣遇冷后凝結成液態水的過程。這樣不僅能呈現液化的物理現象，還能揭示溫度對物態變化的影響。學生通過親手操作、觀察實驗現象，能夠加深對液化原理的理解。這種實驗教學活動的開展，能夠使學生直觀地認識物態變化的整個過程，確保學生在動手實踐中認識到物理的基本原理，循序漸進，從而形成初步的物理觀念。

（二）創建拓展問題，鍛煉科學思維

在實驗教學活動設計中，發展學生科學思維十分關鍵。因此，教師可以在具體的教育活動中，巧妙地設計拓展性問題，從而指導學生針對物理知識點展開發散性思考，促進學生物理實驗探究能力的提升。

例如，在教學人教版八年級上冊第二章“聲現象”的過程中，為進一步加深學生對知識的理解與應用，教師可以以實驗教學活動巧妙地設計拓展性問題。以探究“不同材料的傳聲效果”為例，教師可以先通過多媒體展示一段關于不同場景下聲音傳播的視頻，如人們在室內外、金屬管道旁、水中等不同環境中對話的場景。接著，教師向學生提問：“不同材料對聲音的傳播有什么影響？”學生根據已學知識，可能會提出“金屬傳聲效果更好”“固體比氣體傳聲快”等假設。在教師的引導下，學生開始設計實驗來驗證這些假設。可以選擇幾種常見的材料，如木頭、金屬、塑料等，將其作為實驗對象，使用同樣的聲源和接收器，分別記錄聲音通過這些材料傳播的時間和強度。教師指導學生將數據整理成表格，并引導他們分析數據，推導結論。通過這樣的拓展性問題，學生不僅能夠鞏固所學知識，還能鍛煉科學探究能力，學習如何根據問題設計實驗、收集數據、分析結果。同時，教師也能通過學生的表現和反饋，評估實驗教學效果，進一步提高初中物理教學質量。

（三）引導自主實驗，進行科學探究

實驗教學作為提升學生探究能力的重要一環，要求教師不斷鼓勵學生自主實驗，確保學生能夠在實驗中發現問題、提出問題和解決問題。因此，教師有必要設計有針對性的物理探究實驗，并在實驗中巧妙地融入相關知識點，讓學生在探究中自然地掌握和鞏固物理知識。

例如，在教學人教版九年級第十六章“電壓電阻”時，可以開展以“探索電流與電壓、電阻關系”為主題的物理實驗活動。實驗開始時，教師不應急于給出具體的實驗步驟，而應引導學生自主思考：“如何探究電流、電壓、電阻之間的關系？”學生可能會想到利用可變電阻器、電壓表等設備來改變電阻和測量電壓。然后，將其運用到實驗時發現，通過調節可變電阻器，可以改變電路中的電阻，從而觀察電壓表讀數的變化，了解電壓與電阻之間的關系。此外，學生也會在實驗的過程中遇到各種問題，如“為什么電阻增大，電壓也會增大？”這種疑惑會促使學生去探究更深層次的原因，嘗試將所學的定律應用于實際情境中，理解電流、電壓、電阻三者之間的關系。實驗結束后，教師可以引導學生對實驗結果進行總結，并提出問題：“通過實驗，你發現了什么？”“這些發現對你有什么啟示？”學生可能會回答：“我發現電壓與電阻成正比關系。”“這些發現讓我更加理解了電流、電壓、電阻的概念和它們之間的關系。”這樣的探究過程不僅能豐富學生的知識體系，還能培養他們解決問題的能力，并賦予他們強烈的成就感。因此，實驗活動對于學生來說具有深遠的意義，不僅能使學生積極參與并體驗完整的實驗探究過程，還能激發他們的學習熱情與主動性。

（四）實施生活實驗，培養責任感與科學態度

在實驗教學中，教師可以結合生活實際，引導學生觀察身邊的物理現象，使實驗與社會、環境、科學等緊密關聯起來。這種從生活出發的教學方式，不僅能增強學生的學習興趣，還能幫助學生更好地理解和應用物理知識，實現知識的實踐價值。

例如，在教學人教版八年級下冊第九章“壓強”時，為了讓學生直觀地理解壓強對實際生活的影響，可以設計一項生活化的實驗活動。準備一個氣球、幾塊不同重量的砝碼和一塊木板，讓學生在不放置任何砝碼的情況下，將木板平放在氣球上，觀察氣球的變化；然后逐漸增加砝碼，讓學生觀察并記錄氣球的形變。通過實驗，學生可以清楚地看到隨著壓力的增加，氣球形變越來越大，直至破裂。在實驗教學活動中，還可以將“高空拋物”社會熱點事件與壓強概念結合起來，讓學生了解高空拋物帶來的壓強巨大，其對地面行人或物體的傷害可能非常嚴重。這樣的實例講解不僅加深了學生對壓強概念的理解，還能告誡學生在生活中要正確地運用物理知識，避免出現不良后果。

三、結語

總而言之，基于核心素養的初中物理實驗教學，不僅要求學生掌握基礎物理知識，還注重培養其批判性思維、問題解決能力、創新意識和合作精神。通過自主參與和積極探究的實驗過程，學生不僅能夠更深入地理解物理規律，提升實踐能力，還能在合作與交流中鍛煉自身的溝通和團隊協作的能力。基于核心素養的物理實驗教學改革，不斷創新實驗教學方式和手段，豐富實驗教學內容，全面提升學生的物理學習體驗和綜合素質，從而培養更多具有創新精神和實踐能力的優秀人才，為新時代的社會發展和科技進步做出積極的貢獻。

（責任編輯：謝璐）