核心素養下學生物理實驗探究能力的培養策略

摘 要：自新課程改革以來，核心素養已經成為教育領域中的重點內容，為廣大教師提供了新的教學思路.實驗探究能力作為物理核心素養中的組成部分，更應該受到重視.文章分析了初中生物理實驗探究能力的培養現狀和培養意義，提出了有效的培養策略，以供參考.

關鍵詞：初中物理；核心素養；實驗探究

中圖分類號：G632 文獻標識碼：A 文章編號：1008-0333（2024）32-0088-03

收稿日期：2024-08-15

作者簡介：張長梅（1985.12—），女，青海省互助人，本科，中小學一級教師，從事初中物理教學研究.

物理實驗教學作為整個初中物理教學體系的重要模塊，具有培養學生物理實驗探究能力的重要作用，是提升學生物理學習質量的關鍵.作為一名初中物理教師，當務之急就是創新物理實驗教學，構建具有探究性的物理實驗課堂，引領學生積極展開探究，推動學生物理實驗探究能力的不斷提升^[1].

1 初中生物理實驗探究能力的培養現狀

1.1 實驗教學流于形式

在實際的物理實驗教學中，部分教師只是盲目地開展，注重表面的教學形式，不停地追趕實驗教學進度，忽視了學生本身的實驗探究過程.與此同時，教師沒能及時針對學生進行指導，生硬要求學生去探究、去操作.這種教學方式對于那些實驗基礎好的學生無可厚非，但對于那些接受能力差的學生來說，很難理解，甚至會陷入到茫然的狀態中.長此以往，學生更不愿主動參與到物理實驗探究中，極有可能產生抵抗情緒，不利于學生實現進一步的成長.

1.2 實驗教學枯燥

物理實驗教學在新課標的引領下已經得到了及時開展，但始終沒能達到理想的教學效果，學生的物理實驗探究能力也不強.這一局面的根本原因在于物理實驗教學比較枯燥、單一，學生很難產生較強的探究積極性.很多時候，教師習慣采用灌輸的方式，生硬地向學生傳遞物理實驗，學生只能處于被動接受的狀態.同時，這種方式很難展現出物理實驗的探究樂趣，學生的注意力也很難集中到物理實驗上，最終的物理實驗探究效果可想而知^[2].

2 初中生物理實驗探究能力的培養意義

2.1 有益于培養學生探究意識

一般情況下，學生跟著教師的思路走，教師講解什么內容，他們就會記憶什么內容，很少能主動展開探究，這正是學生探究意識薄弱的表現.而教師通過優化物理實驗教學，從多個方面構建探究性的實驗課堂，不再讓學生被動接受，更側重于引導學生自主探究，使學生真正體會到物理探究的樂趣，他們的物理探究意識將會得到進一步強化.當學生有較強的物理實驗探究意識時，他們就會自發展開物理探究，這是培養學生物理實驗探究能力的關鍵.

2.2 有益于提升學生學習效率

普通的物理實驗教學通常只是以教師口授這一形式展開，比較枯燥，很難吸引學生參與探究，甚至學生還有可能出現負面學習情緒.優化物理實驗教學，要求教師轉變思路，從多個角度展開，運用學生感興趣的形式，采用豐富的實驗內容，為學生打造充滿趣味和活力的物理實驗課堂.如此一來，他們自然會主動去操作，積極去領悟，對物理實驗的理解程度也會進一步加深，進而提升其物理學習效率^[3].

3 初中生物理實驗探究能力的培養策略

3.1 創設實驗情景

恰當的物理實驗情景能調動學生的積極情感，是推動學生主動探究的直接方式.核心素養下，初中物理教師需注重物理實驗情景的合理創設.考慮到物理實驗與現實生活之間存在緊密聯系，教師可抓住這點，創設出學生熟悉的生活情景，增強學生對物理實驗的親近感.比如，在學習“光的折射”這一物理實驗時，為引領學生過渡到物理實驗的探究之中，教師可創設熟悉的生活情景.第一步，直接引入生活中常見的現象——筷子折了.“同學們，你們在生活中有沒有遇到過‘筷子折了’的情況？筷子明明是完好無損的，但是放進水杯中，從上面看，好像折了，這是為什么呢？”由于這個情景十分常見，所以學生很快就融入該情景中，爭先恐后地說出自己的想法與經歷.在不斷討論之中，學生對該實驗的好奇心將會到達頂峰.第二步，再以該情景為基礎，順勢導入本次光的折射實驗的講解與傳遞.

3.2 豐富實驗材料

實驗材料是教師教好物理實驗的基本保障.部分物理實驗需要精準的計算，單單依靠學生口算、筆算，極有可能會影響到物理實驗的精準性.因此，核心素養下初中物理教師不妨豐富物理實驗材料.一方面，可引入先進的實驗器械，提升物理實驗的精準性；另一方面，還可引入信息技術，充當實驗材料，輔助學生展開精準的計算，盡可能將物理實驗的誤差降到最小.這不僅能給學生打造出先進、豐富的物理實驗課堂，還能幫助學生完成物理實驗的精準探究.比如，在學習“測量平均速度”這一節物理實驗時，要求學生學會測量、記錄數據并掌握處理數據的基本方法，計算出平均速度.由于該實驗的數據較多，處理數據難度較大，計算量也大，所以學生很容易出現計算錯誤，從而影響到后面的實驗精準度.針對這種情形，教師可引入信息技術，輔助學生處理和計算數據.第一步，向學生講解本次實驗的大致流程，以及運用信息技術計算的方法；第二步，讓學生展開操作和計算，親自體會數據處理和數據計算.在這一過程中，教師不要干涉他們，而是放任他們探究.最后，再讓學生展示他們的計算結果.通過豐富物理實驗材料，輔助學生探究和計算，既能讓學生掌握到計算平均速度的方法，又能加強學生對該實驗的理解.

3.3 創新實驗形式

普通的物理實驗教學形式都是給出固定的實驗步驟，讓學生一步一步去操作、驗證，形式比較陳舊.核心素養下初中物理教師可創新形式，讓學生站在設計者的角度上，鼓勵學生嘗試去設計并操作物理小實驗.一方面，可以讓學生結合某個物理問題展開思考，提出他們的疑問，并操作實驗去驗證；另一方面，還可讓學生適當改編，將原本的物理實驗變得簡單化.既能提升學生設計物理實驗的能力，還能加深學生的實驗理解，從而助力學生物理實驗探究能力的逐步提升.比如，在學習“測量物質的密度”這一節物理實驗時，要求學生學會測量物體的密度，并學會運用量筒的正確方法.為了能讓學生主動探究，教師可鼓勵學生去嘗試設計該實驗.在學生探究之前，教師首先要做的是引入該實驗，讓學生思考密度的計算公式是什么、變形公式是什么、測量物體質量的材料是什么、如何測量固體和液體的體積，以此來引領學生嘗試設計和開展物理實驗.接下來，再將課堂時間交到學生的手上，讓學生嘗試設計.教師通過這樣的方式引領學生去設計物理實驗，既能讓學生積累到設計物理實驗的經驗，還能強化學生對密度公式的認知與理解.

3.4 組織小組實驗

新課標更加強調學生物理核心素養的培養，關注學生物理實驗探究能力的培養.學生的操作能力較弱，而小組合作剛好可以彌補這一短板.因此，核心素養下初中物理教師需適當組織小組實驗.在做好分組工作的前提之下，挑選出合適的小組實驗，要求小組一起合作操作完成.在這一過程中，小組成員之間相互影響，圍繞物理實驗展開深度思考與探究，紛紛提出自己的想法.這不僅能幫助學生積累更多的實驗探究經驗，而且還能鍛煉學生的合作意識.比如，在學習“串、并聯電路中電流的規律”這一物理實驗時，為了給學生打造出良好的實驗探究空間，教師可采用小組合作形式.在實驗之前，先針對學生的物理基礎和實驗能力進行分析，然后互補分組，讓小組成員一起操作和探究.接下來，拿出提前準備好的實驗材料，包括電池、小燈泡、導線、開關、電流表等，再讓小組探究串聯和并聯電路中電流的基本規律.

3.5 設計實驗引導

倘若教師直接要求學生獨立探究物理實驗，由于學生本身探究能力弱，他們極有可能陷入盲目探究中，這樣的探究毫無意義.這時候，教師的引導十分關鍵.問題是引導學生的有效方式，核心素養下初中物理教師不妨設計出一系列的實驗問題，作為實驗的引導.教師根據實際的物理實驗，依次設計出相關的實驗問題，使學生能在這些問題的引導下進入到實驗探究中.這不僅能逐步加深學生對物理實驗的探究，而且還能讓學生的物理實驗思維實現深度的縱向發展.比如，在學習“凸透鏡的成像規律”這一物理實驗時，為了能引領學生積極開展實驗探究，教師可直接引導學生：“同學們，你們現在已經知道了凸透鏡能成像，而且還有正倒、大小、虛實之分，那么你們想一想凸透鏡成像正倒、大小、虛實與什么有關系呢？大膽猜一猜.”以此來引發學生對該實驗的探究.有的學生說距離，還有的學生說焦距等.接下來可繼續提問：“那你們認為實驗過程中需要觀察哪些現象呢？需要記錄哪些數據呢？如何設計記錄表格呢？”以此來引導學生一步一步進入到物理實驗中，之后，就可讓學生展開物理實驗探究.通過這樣的實驗引導，學生的實驗思路明顯變得清晰起來，后續的探究效果才能得到保證.

3.6 重視演示實驗

演示實驗是物理實驗教學的重要形式，也是最能輔助學生深度理解的直接途徑，更是帶動學生開展實驗探究的有效舉措.核心素養下初中物理教師需重視演示實驗.教師需提前準備好需要的實驗材料，按部就班地向學生演示，規范操作每一個實驗步驟，著重引導學生結合實驗現象展開物理探究.同時，還需講解實驗中的注意事項.此外，教師還需特別關注學生的探究情況，倘若有部分學生理解不到位，那么教師應當回頭講解，務必保證學生能對物理實驗形成全面的理解.比如，在學習“物體的浮沉條件及應用”這一物理實驗時，教師可提前準備好需要用到的實驗材料，包括雞蛋、鐵塊、蠟燭、燒杯等.第一步，將鐵塊和蠟燭同時放置到裝有水的燒杯中，讓學生觀察現象，思考這兩個物品受到的浮力是否相等，以此引領學生對浮力形成初步的認知；第二步，拿出三杯不同濃度的鹽水，將三顆雞蛋分別放入其中.在這之前，先讓學生猜想會出現什么現象，之后，再讓學生看看與他們的猜想是否相同，以此引領學生主動探究物理實驗.

4 結束語

綜上所述，學生物理實驗探究能力的培養不是一蹴而就的，需要教師不斷地努力培養.因此，核心素養下初中物理教師應當及時認清自身的培養責任，從學生的實際情況出發，優化和創新物理實驗教學，將培養學生實驗探究能力貫穿整個物理實驗教學，加深學生物理實驗領悟的同時，切實提升學生物理實驗探究能力，推動學生成為當前社會所需要的素質型人才.

參考文獻：

[1] 林金平.借物理實驗教學，助力學生核心素養提升：以培養初中學生的實驗探究能力為例[J].教育，2024（3）：39-41.

[2] 邵倩.初中物理教學中學生實驗探究能力的提升途徑[J].數理天地（初中版），2023（14）：76-78.

[3] 周宇峰.核心素養視域下初中物理課外實驗探究能力的培養[J].數理天地（初中版），2023（10）：96-98.

[責任編輯：李 璟]