基于核心素養的初中物理實驗教學研究

摘" 要：隨著教育改革的不斷推進，培養學生的核心素養已成為教學的重點.在初中物理領域，實驗教學是提高學生核心素養的關鍵手段.文章選取“探究摩擦力大小與什么有關”這一經典實驗，探討了如何通過實驗教學提升學生的核心素養，基于初中物理核心素養的基本內容，分析了現行物理實驗教學中的不足，并針對這些問題，提出了一系列基于核心素養培養的教學策略.

關鍵詞：核心素養；初中物理；摩擦力

中圖分類號：G632""" 文獻標識碼：A""" 文章編號：1008-0333（2025）05-0095-03

收稿日期：2024-11-15

作者簡介：錢燕清，本科，中小學二級教師，從事物理教學研究.

隨著新課程改革的深入推進，傳統以知識傳授為中心的教學模式正在向培養核心素養轉變.在這一背景下，初中物理教學被賦予了新的使命與挑戰［1］.物理實驗作為培養學生觀察能力、操作技能、科學思維和創新精神的重要教學環節，在激發學生對物理的興趣方面起到了至關重要的作用［2］.教師通過精心設計和執行實驗活動，讓學生可以直觀地感受物理定律的奧秘，體驗科學探究的過程，從而在實踐中鍛煉和提升自己解決實際問題的能力.因此，如何構建一個能夠有機結合物理知識傳授與核心素養培養的實驗教學模式，成為當前教育研究和實踐中亟待解決的關鍵問題.文章旨在通過對“探究摩擦力大小與什么有關”這一具體案例的分析與探討，探索在初中物理實驗教學中實施核心素養培養的有效途徑，以期為物理教學實踐提供有益的參考和啟示.

1" 初中物理核心素養的基本內容

在當前教育背景下，初中物理教育中的核心素養構建已經成為教學目標中不可或缺的一部分［3］.具體而言，初中物理教育強調的核心素養包括以下幾個重要維度：首先是對物理觀念的理解，涉及對基本物理概念、原理的掌握以及對物理現象的認知能力，要求學生能夠準確理解并描述自然界中的物理事件.其次是科學探究能力的提升，要求學生具備良好的實驗操作技巧，更重要的是能夠自主提出問題、設計實驗方案、分析實驗結果，并能夠在此基礎上進行合理推理和歸納.此外，實踐操作能力也是核心素養的一部分，要求學生不僅要在紙筆考試中表現出色，更要能夠熟練操作，并將理論知識應用在實際操作之中.創新意識的培養也是核心素養的一個重要方面，面對復雜多變的實際問題時，需要學生能夠靈活運用所學知識，進行創新性思考并提出解決方案［4］.最后，科學精神的培養是貫穿整個物理學習過程的精神內核，包括求真務實的態度、勇于探索的勇氣和持之以恒的毅力等［5］.幾個維度共同構成了初中物理教育的核心素養，不僅為學生提供了一套有力的工具來理解物理世界，也為其未來學術上的深造和終身發展打下堅實的基礎.

2" 初中物理實驗教學存在的問題

2.1" 實驗教學方法單一

在傳統的初中物理實驗教學模式中，教師主導的驗證性實驗成為慣用的教學方法.此類實驗要求學生遵循既定的步驟，以獲得預期的實驗結果，其操作過程和結果往往缺乏靈活性和創造性，一切答案似乎都已預設，導致學生在教學過程中失去主動探索未知領域的興趣和動力，思維被限制在固定的框架內，不利于培養獨立思考和解決復雜問題的能力.同時，由于缺少對科學探究全過程的體驗，學生的科學態度和科研精神也難以得到有效培養.學生在學習過程中逐漸喪失提出問題、設計實驗以及從失敗中尋求改進的耐心和勇氣.這種單一模式的實驗教學，忽略了學生個性化需求和差異化發展，使原本充滿好奇和探索樂趣的物理學習變得乏味和枯燥.更進一步來看，單一的實驗方法無法滿足不同層次學生的發展需要.對于具有較高學習能力和創新潛質的學生而言，需要一個更為開放和挑戰的學習環境，以便能夠發揮自己的潛能，實現知識的綜合運用和創新能力的培養.然而，當教學方式單一且刻板時，這些學生很可能因缺乏足夠的激勵和挑戰而逐漸失去學習的熱情和積極性.

2.2" 實驗教學內容脫離實際

當前的初中物理實驗教學中，一些實驗內容與學生日常生活經驗及實際應用之間存在較大的脫節，由于缺乏與現實世界的聯系，學生往往難以認識到這些實驗活動背后的科學原理及其在解決實際問題中的作用，從而感到學習缺乏意義和動力.這種脫節現象主要表現在實驗教學過分強調理論驗證，忽視了知識應用于現實生活的情境.例如，一些實驗僅停留在抽象的原理演示層面，未能結合學生日常生活中的實例進行具體闡釋，導致學生對所學知識的應用前景和實際價值缺乏直觀認識.學生因此會覺得物理學習是孤立于生活、工作和技術創新之外的活動，而不是一個可以促進自己更好理解世界、解決問題的工具.當實驗內容過于抽象時，學生很難在心智上建立起知識與現實世界的橋梁，這對學生構建科學的世界觀和培養終身學習的意識會產生較為不利的影響，對充滿好奇心并渴望探索世界的年輕學生來說，如果無法在實際生活中應用所學的知識，自身的學習熱情可能會大打折扣.

2.3" 核心素養體現不足

現行的初中物理實驗教學存在一個不容忽視的問題，即教師在教學過程中往往重點關注學生操作技能的掌握情況，未能充分培養學生的核心素養.這種偏重技能訓練而輕視科學探究和創新能力培養的教學，與當前教育改革所倡導的學生能力全面發展存在較大的差距.一些實驗教學活動過于注重對特定操作流程的機械模仿和重復練習，未能引導學生理解實驗背后的科學原理和思想方法.這種做法使學生失去了探索未知、提出問題和獨立思考的機會，限制了學生發展批判性思維和解決問題的能力.此外，由于缺乏對創新意識和科學精神的培育，學生在面對新問題時會顯得束手無策，不知如何利用所學知識進行創造性解答.

3" 基于核心素養的初中物理實驗教學策略

3.1" 創新實驗教學方法，增強學生求知欲

傳統的物理實驗教學中，學生往往是按照既定的步驟進行實驗，這使學生對實驗過程和結果的理解停留在表面，缺乏深入探索的動力.為了改變這一現狀，創新物理實驗教學方法顯得尤為重要.通過引入探究性實驗、設計性實驗等多樣化的實驗形式，可以有效激發學生的好奇心和探索欲，引導學生主動發現問題并尋求解決方案.“探究摩擦力大小與什么有關”是初中常見的物理實驗，教師可以將“摩擦力”這一抽象的物理概念具體化，通過設計情境來激發學生的好奇心.例如，教師可以展示生活中常見的現象：將手掌平放在桌面上，然后進行滑動，體驗桌面對手掌的阻力；用橡皮在紙上進行擦除，體會紙對橡皮的抵抗力；為什么在平滑的路面上推動一個物體比在粗糙的地面上更容易？這樣的問題能夠吸引學生的注意力，讓學生意識到摩擦力在生活中的實際意義.在探究性實驗中，鼓勵學生自主提出問題、設計實驗方案并實施.以“摩擦力”為題，教師可以引導學生思考哪些因素可能會影響摩擦力的大小，鼓勵學生設計出自己的實驗來加以驗證.在形成假設的基礎上，引導學生利用控制變量法來設計實驗，如表1所示，通過小組合作，共同完成實驗方案，研究影響滑動摩擦力大小的因素.

3.2" 注重實際與理論的結合，培養學生創新意識

物理教學中通過將理論知識與現實生活緊密連接，學生能夠在實際問題解決的過程中深入理解物理知識的應用價值，從而激發自身的創新意識，提升實踐能力.在“探究摩擦力大小與什么有關”實驗教學中，為了讓學生認識到摩擦力在現實生活中的重要性，教師可以提出一些實際問題，如汽車在緊急剎車時為什么能夠停下，為何雨天騎自行車比較困難等.這些問題都能夠引導學生關注摩擦力現象.實驗設計上可以讓學生利用日常物品進行創新性實驗，例如，學生可以用不同材質的布、紙張或地毯，在不同的表面上測試小車滑動的距離，從而探究不同材料對摩擦力的影響.為加強學生的創新實踐能力，教師可以組織學生參與設計新型的運動鞋底、改進輪椅的輪子材料等活動.這些活動不僅需要學生運用所學物理知識，更需要學生發揮創造力.通過實際活動，將抽象的物理概念與具體的生活實例相結合，這種體驗不僅加深了對物理知識的理解，更重要的是培養了學生的創新思維和實踐技能.

3.3" 立足實驗反思，強化學生獨立思考能力

反思是提升學生獨立思考能力的重要環節，通過對實驗過程和結果的深入反思，學生能夠批判性地分析數據，理解實驗中發生的各種現象，進一步提出改進方案.在“探究摩擦力大小與什么有關”的實驗中，教師可以引導學生對實驗過程進行全面回顧.包括實驗的設計、實驗操作、數據采集和記錄等每一個細節.例如，學生應該思考實驗材料的選擇是否合適、實驗步驟是否規范、測量是否準確等.通過這些問題的提出，學生開始意識到實驗過程中可能存在的不足和誤差來源.學生要分析實驗結果與預期是否存在差異，若實驗結果與預期不符，需要探究導致這種差異的原因.這個過程中，教師可以激發學生思考，引導學生從多個角度考慮問題，如實驗材料的不均勻性、外界條件的影響或操作過程中的失誤等.教師應鼓勵學生將實驗經驗與理論知識相結合，進行深層次的思考.例如，在探討摩擦力的實驗中，學生可以進一步思考摩擦力在實際生活中的作用，如何利用或減少摩擦力.

4" 結束語

基于核心素養的初中物理實驗教學是一種必要的教學改革方向.通過創新實驗教學方法、強化實踐與理論的結合以及促進學生獨立思考，可以有效提升學生的物理核心素養，為學生的未來學習和生活打下堅實的基礎.

參考文獻：［1］ 莊曉紅.基于核心素養理念的初中物理主題探究式實驗教學［J］.數理化解題研究，2024（11）：95-97.

［2］ 張波.基于核心素養創新初中物理實驗教學［J］.中學課程資源，2024，20（04）：26-29.

［3］ 孫建輝.核心素養下初中物理實驗教學的優化［J］.數理天地（初中版），2024（08）：98-100.

［4］ 黃家城.核心素養視角下的初中物理實驗教學策略探究［J］.中學課程輔導，2024（08）：36-38.

［5］ 朱瑩.從核心素養角度談初中物理實驗有效教學［J］.數理天地（初中版），2024（04）：108-109.

［責任編輯：李" 璟］