核心素養視角下的初中物理實驗教學策略

初中物理核心素養主要包括物理觀念、科學思維、實驗探究、科學態度與責任。在核心素養的引領下，初中物理課堂的實驗活動和探究任務以結構化的方式呈現在學生面前。根據初中生的認知特點和知識儲備情況，教師應設定核心素養導向下的教學目標，將實驗活動穿插到課堂教學過程之中，重點培養學生的實驗探究能力。以核心素養為目標的實驗教學活動能夠全面凸顯學生在物理課堂上的主體地位。

一、初中物理實驗教學的意義

（一）加深理論知識理解

在初中物理實驗教學活動中，加深學生對理論知識的理解是達成教學目標的重要前提。根據初中生的認知特點、思維水平和知識儲備情況，教師應結合物理學科的課程性質與基本理念，將實驗活動視為理論與實踐相結合的重要載體。在動手操作實驗儀器的過程中，學生能夠將直觀形象的實驗現象轉化為抽象的邏輯思維，從而內化理論基礎知識。根據學生對理論知識的實際理解情況，教師可以動態化地調整實驗方案。

（二）強化學生的探究能力

初中物理核心素養的培養要求學生具備科學思維和實驗探究能力。在初中物理課堂的實驗活動中，學生可以綜合運用抽象、概括等思維方法，自主思考實驗現象和本質規律之間的關系，同步建立物理模型。在學生經歷真實的實驗探究過程時，不僅可以深入理解物理知識，還有利于形成嚴謹的科學探究態度。從強化學生探究能力的目標維度出發，實驗教學活動鼓勵學生自主設計實驗方案，在實驗過程中嘗試發現問題、分析問題和思考問題，積極探究多樣化的解決方法。

（三）增強學生責任意識

在實驗教學活動中，增強責任意識是學生形成科學態度的重要前提。初中物理課堂上的實驗活動一般以小組為單位，在實驗主題和目標的引領下，小組內部成員分工合作，共同完成實驗任務，從而切實體會到實驗環節的重要性，并在團隊合作與交流的過程中逐步形成嚴謹的科學探究態度與責任意識。在親身示范實驗操作步驟時，教師應在保證學生人身安全的基礎上，注重責任意識和團隊合作能力的全面培養。

二、初中物理實驗的基本類型

（一）探究性實驗

探究性實驗的目的在于培養學生的實驗探究能力。在探究性實驗活動中，學生可以通過觀察物理現象、收集數據、分析結果等方式，對物理知識進行更深刻的理解。探究性實驗主要涵蓋設計實驗、進行實驗、分析實驗結果等環節。學生在實際參與探究性實驗時，可以圍繞物理概念和物理模型分析實驗現象產生的原因。根據各小組的實驗探究結果，教師可以客觀判斷學生的知識儲備和思維觀念是否達到教學目標。探究性實驗在初中物理課堂中的應用比例較高，可以凸顯學生的主體地位。

（二）開放性實驗

開放性實驗側重于培養學生的科學思維和科學態度。在確定實驗主題后，學生可以編寫實驗設計說明書，運用分析、綜合、抽象、概括等方法，結合所學內容建立物理模型。開放性實驗依托信息技術平臺，引導學生篩選實驗儀器和實驗材料，在模擬的實驗空間內解決實際問題。開放性實驗側重于激發學生的發散思維，在觀察實驗現象、分析實驗步驟等環節具有顯著優勢。開放性實驗的設計成本較低，教師可以整合網絡上的信息資源，開闊學生的探究視野。

（三）設計性實驗

設計性實驗側重于培養學生的物理觀念和科學態度。教師在課堂上為學生展示實驗任務清單，并將部分實驗條件隱藏，引導學生設計實驗過程。在確定的實驗主題和目標引領下，學生可以還原實驗的全部環節。設計性實驗能夠全面考查學生的知識儲備量，并將生動直觀的物理實驗現象、本質規律、科學猜想和問題有機整合起來。在設計實驗、提出猜想、驗證操作、分析結果的過程中，學生的物理觀念、科學思維、實驗探究等核心素養逐步外顯在物理實驗活動中。

三、核心素養視角下的初中物理實驗教學策略

（一）理論結合實踐，樹立物理觀念

在核心素養視角下，初中物理學科的實驗課應以理論結合實踐為導向，協助學生樹立正確的物理觀念。初中階段，學生應具備物質觀念、運動觀念、相互作用觀念和能量觀念，這是他們理解物理現象和解決實際問題的出發點。在物理觀念的導向下，教師應在實驗活動之前詳細講解物理原理，并觀察學生的實踐操作過程，協助學生提高理論知識的理解能力和實踐經驗的積累能力。下文以蘇科版八年級上冊“物質的三態 溫度的測量”實驗課為例，深入解析物理原理講解與實踐操作的教學策略。

1.注重物理原理的講解

在實驗課上，教師應靈活運用多媒體課件、微課、短視頻等資源，與學生共同探究物理實驗的基本原理。物理實驗原理和核心概念是實驗設計的前提，并為學生提供理論支撐，是學生建立物理觀念的重要一環。在“物質的三態 溫度的測量”實驗課的原理講解環節，教師應結合物理概念“物態的三種形式”，在微課、思維導圖、視頻動畫等媒介的支持下，引導學生了解水的三態及其特征。在講解物理實驗原理時，教師可以運用貼近生活的動畫、漫畫片段，營造富有趣味的實驗課堂氛圍。物質從一種狀態變為另一種狀態叫作物態變化，水的三種物態分別是液態、氣態和固態。在日常生活中，學生對熱水、冷水和溫水并不陌生，并能感知到水的溫度變化。在測量溫度的實驗活動中，學生可以結合直觀的圖像和音視頻素材，了解物態變化的基本概念和實驗原理，將“水”作為實驗對象，全面探究物態變化與溫度之間的關系。

2.注重學生的實踐操作

在實驗課上，教師應注重引導學生通過實踐操作，深層次理解物理實驗的基本原理和概念規律等內容，并鼓勵學生發現實踐操作時產生的問題，結合實驗步驟和實驗結果客觀分析解決方法是否正確。教師應重點培養學生嚴謹、勇于質疑的科學態度，將實驗探究和實踐操作過程視為建構知識體系的重要工具。在“溫度的測量”實驗中，部分學生可能會忽略酒精燈的點燃和熄滅順序、溫度計讀數的升高和下降是否存在誤差，此時，教師應在不干擾學生實驗進程的基礎上適當給予提示。在實踐操作時，學生應重點觀察液態水、氣態水之間的轉化情況，并結合實驗原理和基本概念分析水的物態變化與溫度之間有哪些關系。通過親身實踐得到實驗結論是學生理解實驗原理和物理規律的重要前提。在學生進行實踐操作時，教師應提示他們注意安全，避免混淆酒精燈的點燃和熄滅順序，以及實驗儀器的使用方法。

（二）培養物理意識，拓展物理思維

在初中物理實驗課上，教師應引導學生客觀認識物理世界，著重培養科學精神，并為學生提供充足的實驗機會。培養物理意識、拓展物理思維是全面落實核心素養目標的重要渠道。根據學生的認知特點和知識儲備量，教師應循序漸進地引導學生參與實驗，協助其形成嚴謹、認真的科學探究態度和行為習慣。在學生設計物理實驗時，教師應適當引入拓展性和探究性的問題，強化學生的物理觀念和科學思維。下文以蘇科版八年級上冊“速度”實驗課為例，深入探究如何培養學生的物理意識，以及如何在實驗過程中拓展學生的物理思維。

1.培養科學精神

在設計實驗、實施實驗步驟的過程中，教師應引導學生注重數據質量，以及實驗過程的嚴謹性。在明確實驗原理的基礎上，學生能夠全面了解驗證和證明的基本方法，并適當提出科學猜想，在操作過程中驗證結果是否正確。教師可以從培養學生科學精神的目標出發，引導學生逐步形成嚴謹認真、追求創新的科學精神。在“速度”的探究性實驗活動中，學生可以結合“速度是描述物體運動快慢的基本物理量”這一基本概念，明確測量速度所需的器材和使用方法，并運用控制變量法、對比法、歸納法等，設計不同物體運動速度的測量實驗。教師應關注學生所選的運動物體，不局限于小汽車模型，激發學生的發散思維，并以小組為單位，探討如何準確測量出物體運動的快慢。在學生基本掌握速度的計算公式、單位換算方法之后，教師應展示時間、距離、速度的測量表格，讓學生重點關注測量數據的質量，以及實驗操作過程的嚴謹性。

2.設計拓展問題

教師應結合學生的認知特點和知識儲備量，適當設計拓展性的問題，引導他們理論聯系實際，深入理解物理原理和本質規律，積極建構物理模型。結合“速度”實驗活動的基本原理，學生在提出科學猜想時，教師應給予鼓勵和支持，并設計拓展性的問題：在大型賽事中，運動員在跑道上比賽所用的時間是否可以作為判定輸贏結果的依據？請結合校園運動會中的真實經歷，比較一下自己在不同競技項目中的排名，并在小組內討論，與同學分享贏得比賽的經驗。在設計拓展性問題時，教師應結合學生的實際生活經驗，引導他們將理論知識與實踐經驗相結合。師生共同列舉出與測量速度有關的實際案例，激發學生的科學探究興趣。在思考拓展性的問題時，學生可以結合“速度”實驗活動的操作過程和結果，將物理知識遷移運用在實際生活領域。在解決拓展性的問題時，學生的物理意識、物理觀念和物理思維能夠形成一個有機整體。

（三）引導合作交流，深化總結反思

在初中物理實驗課上，教師應發揮學生的主體作用，引導學生在小組內部合作交流，積極參與實驗過程。在引導學生發現問題、分析問題、思考問題、總結解決方案等層面，深化學生的總結反思能力非常關鍵。教師應指導學生將實驗過程和結果展示在課堂上。在實驗設計、實踐操作、結果分析等環節，學生不僅能夠掌握物理知識，還能夠形成科學探究和合作精神。在總結反思的過程中，學生可以將實驗過程中發現的問題分享出來，此時教師應引導他們結合實驗原理共同探討問題的解決方法。

以蘇科版八年級下冊“力的作用是相互的”實驗課為例，學生可以通過實驗得出力的作用具有相互性這一結論。教師應合理地設計實驗活動——“物體在施力的同時是否也受力”，培養學生的合作精神，讓學生理解相互作用力的主要特點。在實驗活動中，學生可以向某一個物體施力，將自己作為施力的一方，并真實感受物體給自己反饋的作用力。教師應引導學生以小組為單位，運用彈簧測力計等實驗工具，深入分析力存在相互作用這一實驗原理。在小組內部合作交流時，學生需要積極分享施力、受力雙方的具體觀察結果，并適當提出問題。教師根據各小組的實驗過程和結果展示，重點關注學生在分析問題和解決問題等層面的真實情況，當學生總結出“施力物體同時也是受力物體”等實驗結論時，教師應給予其言語激勵。根據各小組在實驗過程中的合作交流情況，教師應引導學生概括出相互作用力的基本特點，即一對相互作用力的大小相等、方向相反。

（四）提供開放平臺，鼓勵評價反饋

在初中物理實驗課上，教師應為學生提供開放的實驗平臺，鼓勵他們參與教學評價和信息反饋。以核心素養為導向的實驗教學活動應全面發揮學生的主體作用。在開放的實驗教學平臺上，學生能夠接觸到虛擬實驗、數字實驗和真實實驗活動，并在網絡資源和信息技術的支持下積極建構實驗知識體系，深入理解物理實驗的原理和本質規律。在開放的實驗教學平臺上，師生可以結合具體的實驗活動，將客觀的教學評價過程展示在課堂上。

以蘇科版九年級上冊“歐姆定律的應用”實驗課為例，在保證學生安全的基礎上，教師應在開放的實驗教學平臺上指導學生設計實驗、實施實驗。教師可以在平臺上設定溫馨的實驗操作背景圖，激發學生的好奇心。在引導學生補充歐姆定律實驗條件的過程中，教師可以適當給予他們提示，例如使用歐姆定律的變換式R=U/I，讓學生深入理解測量未知電阻的實驗方法。在開放的實驗教學平臺上，教師應鼓勵學生提出問題，將帶有語音提示的直流電源、開關、電流表、電壓表、滑動變阻器、定值電阻、小燈泡、導線等主要實驗素材直觀地呈現在各小組面前，學生可以在實驗設計和實驗操作過程中實時發布反饋信息。教師還應鼓勵學生發現問題，并在同學的幫助下解決問題。在評價與反饋的過程中，學生能夠逐步形成嚴謹的科學態度和責任意識，努力解決自己發現的問題。

四、結語

綜上所述，在核心素養視角下，初中物理實驗教學活動應以加深學生對理論知識的理解、強化學生的探究能力、增強學生的責任意識為主要目標。初中物理實驗的基本類型涵蓋探究性實驗、開放性實驗、設計性實驗等，教師應立足理論結合實踐的活動設計視角，引領學生樹立物理觀念，并合理設計拓展性的問題，培養學生的物理意識和物理思維。在物理實驗教學活動中，教師應引導學生合作交流，深化總結反思能力，在開放的實驗教學平臺上鼓勵學生評價與反饋。