立足核心素養優化初中物理實驗教學的策略研究

摘 要：培養初中生的核心素養是素質教育的核心內容。在新課標物理教學中，初中物理教師需要將核心素養的培養方法融入到平時的教學中。本文立足核心素養，探析初中物理實驗教學的策略。倡導教師利用實驗教學等手段來培養學生對物理的興趣和理解，培養嚴謹的思維和解決問題的能力從而，有效地完成課堂任務提升核心素養。

關鍵詞：核心素養；初中物理；實驗教學

【中圖分類號】G633 【文獻標識碼】A 【文章編號】2097-2539（2024）08-0063-03

伴隨著學科核心素養概念的提出，初中物理課堂的教學目標已經不再局限于知識與技能的傳授，如何發展學生的物理素養，成為教師所面臨的新挑戰。為了提升初中物理課堂教學的效率，讓學生能夠在實驗學習的過程中更好地感受到物理的魅力，教師應該把素養培養目標與物理實驗教學有機地結合起來，以素養為導向，對實驗教學方式進行改進，用創新性的物理實驗教學來強化學生的實驗學習經驗，對他們的物理邏輯思維進行訓練。

一、初中物理實驗教學的意義

（一）有利于培養學生的科學思維

科學思維是物理核心素養的重要組成部分，是指人們運用科學知識和方法，分析和解決實際問題的能力。物理實驗中包含著物理原理和物理規律，在實驗中教師要讓學生通過觀察實驗現象，分析現象背后的規律，并將其運用到實際中。通過對實驗結果進行分析、對比，最終得出正確的結論。通過這樣的過程培養學生的科學思維，使學生學會運用科學方法分析問題、解決問題，能將知識從實際中抽象出來，形成自己對知識的理解[1]。科學思維是一種抽象思維和邏輯思考能力，是一種通過對物理現象的觀察和實驗探究進行分析、推理、歸納、概括等邏輯思維形式進行活動。

（二）有利于培養學生的探究精神

物理實驗不僅是驗證理論的重要手段，還是培養學生探究精神的重要途徑。在進行物理實驗時，學生可以自己設計實驗，可以對實驗的原理進行分析和探究，還可以提出假設和猜想。通過科學探究，學生不僅能夠學習到基本的物理知識和技能，還能獲得一定的科學探究能力。因此，在進行物理教學時，教師要鼓勵學生積極參與實驗，充分發揮他們的主觀能動性，讓他們自己動手做實驗，自己設計實驗方案并進行驗證和探究[2]。

二、初中物理實驗教學存在的問題

（一）教師對初中物理實驗教學中核心素養培養的認識不足

在很長一段時間里，初中物理實驗課堂的開展都受到了傳統教學模式的制約。在新課改開始的時候，很多老師都沒有能夠很快地走出傳統的教學觀念和教學觀念的束縛，他們對物理實驗教學中初中生核心素養的培養沒有足夠的了解，也沒有給予足夠的關注[3]。因此，在初中物理實驗課堂中，與學生核心素養培養相關的教學內容十分缺乏。在物理實驗課堂上，很多物理教師還是比較注重學生的理論知識的傳授，讓學生做大量的習題來確保他們的物理成績，但是卻忽略了初中物理實驗教學的實踐性質。在以成績為主要，甚至是唯一的評價標準時，忽略了學生自己動手進行物理實驗的這個環節，許多實驗性質的課程常常是草草了事，學生缺乏相關的實際操作，時間一長，就導致了學生思維邏輯的僵化，漸漸失去了對物理課程的興趣。

（二）物理實驗探究效果不理想

大多數的初中物理實驗探究教學，都是在物理實驗室展開的。受教育經費的制約，尤其在一些偏遠地區，有些初中學校甚至還沒有建立起獨立的物理實驗室。同時，物理實驗儀器和實驗材料也存在著很大的缺口，很難做到人手一份。這就導致了初中生在做實驗的時候，常常是很多人圍著一套實驗設備，大多數學生都在看，只有極少數的學生可以操作實驗，甚至很多時候都是由老師來做實驗，而不是由學生自己來做，這對物理實驗探究的效果造成了不利影響，也對學生的創新思維產生了一定的制約[4]。另外，一些傳統的物理實驗，無論是在內容上還是在形式上，都沒有什么創新之處，而學生對實驗過程和實驗結果已經爛熟于心，所以在進行實驗探索的時候，會產生一種松懈的心態，從而導致實驗出現錯誤。

（三）教學模式過于單一

傳統的教育理念是把基礎知識放在第一位，這也導致了學校教育的目的過于單一。新課程改革要求學生既要有基本的知識，又要有綜合的能力，但現行的教學方式仍受“成績為先”的思想影響。另外，傳統的教學方法不能將學生學習的主動性和積極性完全激發出來，在學習物理的過程中，學生一直都是處于被動學習的狀態，這也就造成了許多學生對物理的興趣不大，他們把它當成一門“需要考試的學科”，慢慢對物理學習失去了興趣。

三、初中物理實驗教學策略研究

（一）創設情境，激發學習興趣

教師充分利用教學資源，使學生充分體會到實驗的樂趣。傳統的物理課堂是由老師口頭講授，學生只能被動地聽講，這種教學方法相對單一，加之物理知識非常抽象、難以理解，因此學生們上課不投入，學習興趣也不高。要破解這一難題，就必須在思想上、方法上進行創新，打破這一瓶頸。情境教學作為一種新興的教學方法，在課堂上越來越受到重視，并被越來越多地運用[5]。運用情境教學，既能創造出一個生動的學習環境，又能活躍課堂氣氛，激發學生的學習熱情，借助多媒體技術將知識形象地展現出來，從而提高學生對知識的理解與吸收。在進行物理實驗教學之前，可以利用信息化教學工具，對日常生活中的一些現象的畫面進行展示，以此來吸引學生的注意力，使學生產生強烈的好奇心，再引入接下來的學習內容。

比如，在“升華和凝華”這一節課中，教師可以給學生展示兩個場景，一個是白雪皚皚的冰天雪地，另一個是正在消融的冰川，讓學生在觀看的過程中，想象自己是在一個美麗的大自然中，并提問：“我們已經看到了雪的消融，這里面包含了哪些物理學知識？”為了回答這一問題，教師可以帶著學生進行一項展示冰雪消融過程的實驗，激發學生對物理實驗的興趣和對物理實驗的熱情。

（二）引導物理實驗創新，培養學生自主能力

目前，初中開展的大多數物理實驗都是以已知的理論或結論為基礎，來進行下一步的實驗教學設計，使得物理實驗在某種程度上缺乏探究性，限制了初中生的創新思維，不利于提高學生們的求知欲望。因此，教師要發動學生來設計一些探索性的物理實驗，并在實驗的過程中對學生的創造力進行更深層次的訓練，讓他們獲得更多的新知識。

在進行“探究決定動能大小的因素”的物理實驗的時候，如果按照傳統的教學方法來進行，既費時又費力，還不能讓學生真正理解實驗的目的。因此，在優化實驗的過程中，教師先不主動提出實驗方案，而是引導學生猜測動能大小與物體質量和速度之間的關系，然后讓學生們自己去尋找方法來進行實驗探索。之后學生開始使用控制變量的方法，來控制小鋼球推動木塊做功的多少，也就是在控制速度不變和高度不變的情況下，測量木塊到達斜面底端時的速度，從而證實了自己的猜想。

（三）聯系生活，大膽質疑

物理和生活是密切相關的，這既表現為生活是知識的源泉，也表現為物理實驗和生活現象的密切關系。科學思維是物理學科的核心素養之一，要想提升初中物理教學的價值，就必須讓學生形成科學思維的能力，讓他們把知識與生活相結合，并運用知識來解決問題。初中里的許多物理實驗，都是生活中的一部分。

例如，在教學“彈力”的時候，教師可以將一根橡皮筋拿出來使勁地拉扯，再讓學生看一看橡皮筋的變形情況。同學們會發現，“橡皮帶在拉伸”。老師松開了手指，學生注意到被拉伸的橡膠帶又回到原來的樣子。然后，老師用比較小的力量來拉扯橡皮筋，學生發現橡皮筋的長度比以前要短。這讓他們產生了懷疑——是不是因為彈性的大小和物體表面的變形有關系？為了對這一猜想進行驗證，學生就需要自己動手設計實驗，每次給橡皮筋不同的力，同時觀察橡皮筋外形的變化，最后得出結論。

提出問題是進行實驗研究的先決條件，也是實現自主學習的重要環節。通常情況下，這些問題都會產生啟發式的效果，可以刺激學生的創造性思維。同時，這些問題還會產生一種動力，可以讓學生在任何時候都能保持一種質疑的心態去探尋真相。在物理教學中，不僅要讓學生動手操作，還要結合現實生活中的新奇現象，引發他們的質疑和大膽猜想，鼓勵他們不斷地提出問題，帶著問題去探索、去學習，從而學生的主體地位更加突出，對知識的理解也更加深刻，學習的效率也會更高。質疑既是一種素質，也是一種能力，只有善于反思、敢于批判和自我懷疑的人，才能在質疑中實現自己的發展和創造，才能培養出實事求是、追求真理的科學精神和態度。

（四）注重引導啟發，突出學生主體地位

在初中物理教學中，探究性實驗起著非常重要的作用，其實質就是培養學生的科學探究能力的基礎載體。在進行探究實驗的教學時，要充分發揮學生的主體作用，培養他們不怕困難、敢于探索的科學精神和善于分析思考、實事求是的科學態度，進而提高他們的科學探究素養。可以讓學生以小組的形式進行操作，讓他們真正地體驗這一過程，進而產生深刻的體驗和感悟。切忌一開始就是一種預演，不能將學生的主動性和探索精神完全發揮出來。當然，在探索實驗教學中，除了要充分發揮學生的主體作用之外，也要充分發揮教師的主導作用。所謂“學生為主體，教師為主導”，這本來就是新課程改革所倡導的基本教學理念[6]。在課堂教學中，教師要對學生的探究性學習進行有效的組織與指導。在課堂教學中，教師如何根據教學目標來組織并指導課堂，這與學生進行探索學習的過程以及他們能在多大程度上發揮出自己的主體性有直接的關系。在此意義上，充分發揮教師在課堂中的主導作用，可以說是課堂教學的有效性的一個重要保證。

比如，在進行杠桿平衡條件的教學時，教師可以組織學生進行實驗，讓學生把多次測量的實驗數據填寫在表格中，然后讓學生對實驗數據展開分析，找出其中的規律。對大部分學生而言，他們很難找到它們之間的定量關系，有的時候，他們甚至會做出錯誤的結論。比如，一組同學通過實驗得到了如下的實驗數據：動力F1=5N，動力臂L1=4cm，阻力F2=4N，阻力臂L2=5cm。因此，這組同學錯誤地得出了動力F1+動力臂L1=阻力F2+阻力臂L2這樣的結論。究其原因，一方面與學生未完成多項測試有關，另一方面與老師未對學生的實驗給予適時的指導和有效的組織有關。教師在學生進行實驗時對其進行及時的組織和指導，可以有效地避免這種錯誤的發生，從而更好地提高課堂教學的效率。因此，要使學生的科研活動得到有效的開展，就必須使教師在科研活動中起到積極的引導作用。

四、結語

綜上所述，在物理教學中，要改變傳統、單調的教學方式，創造一個輕松、有趣的物理課堂，注重實驗實踐，培養學生的自主性，激發他們的學習興趣，鼓勵學生提出問題和創造。在實驗教學過程中，要注意小組合作，培養學生的合作與溝通能力。注重與現實生活相結合，在生活中進行物理實驗，從而提高學生的觀察能力和解決實際問題的能力。物理教學的目標是學習好物理理論知識，用物理知識認識生活指導實踐，具有良好的核心素養，才能在物理學習中學會思考和探究，形成科學的價值觀和世界觀。

（責任編輯：張玲玲）

參考文獻

[1] 潘喬.核心素養背景下農村初中物理課堂教學有效性策略[J].數理化解題研究.2017（14）：63.

[2] 貝婧一.立足核心素養優化物理實驗：初中物理實驗教學策略研究[J].中學教學參考.2017（5）：59-60.

[3] 黃欣，趙振宇.淺析核心素養視域下的中學物理規律教學[J].中學物理（初中版）.2018（7）：94.

[4] 趙有忠.新課改下初中物理教學創新思路探析[J].課程教育研究.2017（20）：52.

[5] 牛建軍.基于核心素養培養的初中物理實驗教學實踐[J].天津教育，2022（22）：162-164.

[6] 黃財發.初中物理核心素養在實驗教學中的應用[J].數理化解題研究，2022（17）：104-106.