浅析基于核心素养的初中物理实验教学

周亚芳

摘 要：随着教育改革的深入，核心素养成为当下教育最热的词之一。如何基于核心素养进行教学成为教育工作者的重要课题之一。《义务教育物理课程标准》和“核心素养”对学生提出了更高的要求，需要教师在进行物理实验教学时注重培养学生的实验能力、实验素养。教师作为教学工作的主要参与者，学生学习、成长道路的导师，肩负着培养学生物理核心素养、提高其操作能力的重任。基于核心素养，对初中物理实验教学进行了重点探究，希望为初中物理教学发展贡献一份力量。

关键词：物理实验教学；实验器材；生活化教育；核心素养

随着教育改革的深入，《义务教育物理课程标准》对实验教学提出了明确的目标：“发挥实验在物理教学中的重要作用。实验教学是物理教学的重要组成部分，是落实物理课程目标、全面提高学生科学素养的重要途径。”从《义务教育物理课程标准》中可知，物理实验教学是学生物理学习的重要组成部分，不仅可以激发学生的学习兴趣和参与积极性，还能锻炼他们的思维能力，提升其操作技能，培养他们的创新精神和探究意识，更是全面提高学生物理核心素养的重要途径，应引起教师的重视。基于此，就需要初中物理教师在教学中不断转变自己的教学理念和方式，加深对物理实验教学目标的认识，不断调整教学策略，灵活采用教学方法，切实提高教学质量和学生的物理学习能力。

随着新课程改革的深入，物理实验教学的课程目标发生了显著的变化，不仅要求学生掌握相关实验的基础知识，还要求其具备相应的实验技能，教师通过灵活采用多种方式，从多维度来发展学生的实验能力，培养其核心素养。

一、初中物理实验能有效促进中学生科学素养的提升

物理是初中教学的重要组成部分，作为一门基础自然学科，其所有内容都围绕三种要素即逻辑思维、教学表达、实验基础而开展。教师应紧紧抓住这一规律来进行物理实验教学。除此之外，教师还应了解初中物理学科的特点，唯有此才能制定科学的实验教学方法。物理学作为一门独特的学科，具有四个特点：第一，初中物理与生活实践紧密联系，具有广泛的应用基础；第二，初中物理具有自己的方法论；第三，初中物理是一门实验科学，因此，重视实验是初中物理教师应具备的专业素养；第四，初中物理是一门理论科学，具有严密、定量的特点。在基础教育阶段，物理学与其他学科相比，其内容更具生活气息，旨在学生打基础的阶段激发他们的学习兴趣，提高其参与积极性。在进行物理教学时，物理教师应将课堂教学和探究的学习方法相结合，以此来推进素质教育的全面实施。

中学物理学科的核心素养共包括四个方面，分别是物理观念、科学思维、实验探究、科学态度与责任。实验探究是中学物理核心素养的重要内容，应引起教师的重视。在实验教学中教师通过积极引导，使学生主动参与到科学实验探秘、揭秘的过程中。与物理教学课堂不同的是，在实验教学中，教师引导学生模拟科学家分析问题、解决问题的过程，使学生都化身为“大科学家”去设计实验方案，分析实验中存在的问题，找到解决问题的方法，最后进行实验评估。在此过程中，学生体会到科学家在面对相似的情境时，应该何去何从，如何面对困难，如何战胜挫折，这样的过程也是培养学生严谨的科学态度和负责任的科学精神的过程。在此过程中，学生搜集和分析资料的能力，发现问题、分析问题、解决问题的能力都会得到显著的提升，最终实现学生创新精神、实践能力、核心素养培养的多重目标。基础阶段的物理教学中，教师在重视传授学生物理知识和技能的同时，更应注重对学生学习兴趣、合作意识、自主探究能力、创新精神、科学态度等多方面能力的培养。

二、基于核心素养的初中物理实验教学策略

（一）科学选择实验仪器，为学生顺利探寻物理规律提供坚实的基础

在初中物理实验中，选择合适的器材可以使实验教学效果达到最优化。教師在选择器材时，可优先在实验室现有的器材中进行选择，当实验室器材有限时，就需要物理教师多动脑，通过挖掘身边、手边常用的物品来进行实验，以提高实验效率。实践证明，选用效果更明显、误差更小的器材进行实验教学，是实现最佳实验效果的重要方式。在选择实验器材时，教师不应只囿于一种思维，而是根据课堂教学内容、教学阶段、学生特点来灵活选择实验器材，为学生顺利探寻物理规律提供坚实的基础。

例如，在教授苏科版第六章“物质的密度”这一节内容时，教师不妨让学生运用电子秤来测量，因为电子秤不仅取材方便，数据也较托盘天平更准确。在选择实验物体时，教师不妨为学生准备一些不同面值的硬币来探究质量与体积的关系。通过改变个数，得出体积与个数成正比的规律；通过选择不同材质的硬币得出不同的质量，来推断出质量和材料、体积有关的结论。

（二）实验设计贴近生活，渗透社会教育

我国大教育家陶行知先生倡导生活即教育的教育理念。陶行知指出：“生活教育是生活所原有、生活所自营、生活所必需的教育。教育的根本意义是生活之变化。生活无时不变，即生活无时不含有教育的意义。”诚如陶先生所言，教育与生活存在着紧密的联系。对于物理学科来说亦是如此。物理来源于生活，同时又应用于生活，为人们的生产生活带来了诸多的便利。这一观点在《义务教育物理课程标准》中也有涉及：“从生活走向物理，从物理走向社会”“加强物理与日常生活、技术应用及其他学科的联系”。由此看来，在现阶段及未来的物理学科教学中，教师应紧紧围绕这一思想来进行教学，通过培养教师的这一意识，在实验教学中渗透社会及生活化元素来作为教学的佐证素材，不断拓展学生的思维空间，开阔学生的视野，改变他们对物理学科的认识。教师在实验教学中，通过将生活中一些常见的但又被学生忽视的现象引入课堂，组织学生进行分析、探究，以更深层次地培养学生的核心素养和探究精神，促进他们的全面发展。

例如，我在教授苏科版物理“温度”时，通过多媒体课件向学生展示地球的温室效应，让他们了解全球气候变暖的原因。学生在看到现代工业大量燃烧煤炭和石油，产生大量的二氧化碳，并造成空气污染的图片时，还不曾有什么反应，当看到人类乱砍滥伐、汽车尾气排放等导致气候变暖，海平面上涨，南北极冰川融化，海滨城市、岛国被淹时，则变得义愤填膺。此时，我又利用多媒体播放了《后天》这部电影，展示几百年后地球的现状：龙卷风肆虐、冻雨、地震等自然灾害层出不穷……这样的教学设计，一下子调动了学生的情绪，使他们迫切地想要做些什么。此时，我说：“同学们试想一下，如果任由地球的温室效应逐渐加剧，地球未来的情景将会是什么样子，作为一名中学生，我们又该做些什么？”这个问题抛出后，学生纷纷发言。在对他们的踊跃发言进行表扬后，我接着说道：“随着全球气候变暖，漂浮于海面的冰山正不断融化。那么海平面会不会发生变化呢？”这个问题抛出后，我将他们分成了几个学习小组来进行实验探究。由于前面做好了铺垫，学生的参与积极性高涨，他们将冰块放入浓盐水中，发现冰处于漂浮状态，此时记录下液面的位置，然后等待冰融化，再观察液面的变化。这样的教学实验设计，更能启发学生的探究兴趣，使他们在看待物体时，知道运用物理知识去解释发现的物理现象。将生活中的物理现象与知识有机结合，不仅激发了学生的学习兴趣和探究欲望，还增强了课堂的趣味性和实用性，提高了物理教学质量，也使学生感受到了探究的乐趣，可谓是一举多得。

（三）探寻本质，培养学生的科学态度和责任感

近年来，随着教育改革的深入，核心素养成为我国的研究热点。在初中物理教学中，培养学生的科学态度和责任感是核心素养的重要组成部分。为了实现这一培养目标，初中物理教师在教学中要让学生正确认识科学的本质，通过激发学生学习和研究物理的好奇心和求知欲，培养他们的科学态度和责任感。初中物理实验教学中，不仅包括一些演示实验，还包括一些探究性实验，教师在组织学生进行实验操作时，往往会通过演示、讲解等方式来进行，这虽然能帮助学生掌握实验现象和结论，却无法激发学生的参与积极性，由于他们无法领会教师设计实验的本质，因此，热闹的实验背后往往是学生的茫然，这不仅不利于其探究物理现象背后的科学本质，更无法激发他们学习和研究物理的好奇心和求知欲。基于此，物理教师在实验教学中要通过采用多种方法，如对比、深化等，让学生知其然也知其所以然。

例如，在探究音调的影响因素时，教师就可以采用对比的方法来激发学生学习和研究物理的兴趣。在这个探究活动中，常用的实验方法是准备一把钢质刻度尺，将其一端压在桌面上，改变刻度尺的伸出长度，并拨动钢尺来进行实验探究。为了更快速地得出结论，教师可将学生分为几个小组，通过合作互助，观察实验现象，并总结规律。为了激发他们的参与积极性，在学生都通过实验得出结论后，我问道：“同学们，大家的推理都是正确的，可是，你们知道为什么会得出这样的结论吗？”为了获得这个问题的答案，我让学生以小组为单位来进行实验设计、实验操作、实验评估等。最先获得正确结论的小组将会获得“荣誉小组”的称号。任务下发后，学生在小组长的带领下，纷纷出谋划策，进行实验方案的设计和完善。如有的小组通过利用吉他的琴弦来研究音调与琴弦的材料、长度、松紧、粗细的关系，有的小组利用在酒瓶中加水，通过口吹气和敲击瓶子等方式来找到音调变化的规律。这样放手让学生自主进行实验操作，激发了学生的参与积极性，取得了良好的效果，也培养了他们负责任的科学态度，是提高学生物理核心素养的有益尝试。

（四）循序渐进，培养学生的科学思维

在初中阶段，除了科学态度和责任感、实验探究之外，科学思维也是物理核心素养的重要组成部分。在培养学生科学思维素养时，教师不仅要传授给他们基本的概念和公式，还要培养他们学习物理的思维和方法，如分析综合、批判性思维、逻辑思维等。物理教师可通过实验教学培养学生的一种或多种思维。

如，在教授“人耳听不见的声音”一课时，为了培养学生的科学思维，帮助他们构建物理学科体系，我在上课之前，先将他们分为几个小组，然后利用一台音频发生器连音箱由低到高发出不同频率的声音，让学生倾听，测量同学的听觉频率范围。通过这样的亲身实验，提高学生的参与积极性。然后讓他们打开课本第20页，比较人和动物不同的听觉频率范围，从而了解超声波和次声波的定义、特点和应用。A组同学汇报：人们利用超声波定向性好、在水中传播距离远的特点制成声呐，可以发现潜艇和鱼群，还可以测绘海底形状……通过小组合作、实验探究，提高学生分析综合思维，这也是学生物理核心素养的一个重要方面。

总之，随着教育改革的深入，新的教学理念层出不穷，物理教师应时时更新自己的教育观念，通过提高自身素质来提高实验教学质量。教师在进行物理实验教学时，应以激发学生探究物理规律的兴趣，培养其动手能力为核心，唯有此，才能切实提高物理实验的教学效率，培养出一批具有创新能力和实践能力的高素质人才。

参考文献：

[1]彭前程.积极探索基于核心素养理念下的物理教学[J].中学物理（高中版），2016，34（2）：1-2.

[2]杨利平.核心素养的初中物理探究式教学研究[J].科教导刊（中旬），2017（2）：68.

编辑 张珍珍