基于核心素养的初中物理演示实验的创新研究

摘要：随着教育改革的实施，对初中物理教育提出新的要求，在学习教材知识的同时，通过实验课程教学培养学生的实践能力和创新能力，提高学生的逻辑思维能力。物理演示实验是物理教学的重要部分，对培养学生核心素养有重要的作用。本文分析了初中物理演示实验的意义以及当前教学存在的问题，探讨如何基于核心素养的初中物理演示实验的创新。

关键词：初中物理;演示实验;核心素养;创新研究

基于核心素养的初中物理教育，要求学生掌握必要的物理知识以及实践操作能力，培养学生树立科学的意识，提升学生的思维能力，为学生今后的发展打下基础。在初中物理教学中，演示实验是很重要的一部分，可以提高学生的实践操作能力以及科学思维意识，是培养学生核心素养的有效途径。因此物理教学紧跟新课改潮流，不断优化教学理念和教学方式，演示实验在教学中同样需要创新，以提升学生的综合能力。

一、 初中物理演示实验的意义

（一）让学生熟练地掌握物理知识

物理演示实验可以帮助初中学生理解接受新的知识点，同时还可以提高学生对已学知识进行巩固。演示实验能够将笼统的物理知识融入实验过程中，通过物理教师对学生引导，让学生通过实践、思考和讨论，在获取新的知识点的同时巩固已学的知识。

（二）活跃课堂氛围，让学生对物理更感兴趣

演示实验是初中物理实验的重要部分，通过实践操作参与到演示實验过程中，可以激发学生好奇心，让课堂变得更加生动，让课堂教学处于一个良好的氛围，帮助学生在实验过程中将抽象的物理知识理解透彻，提高学生对物理的兴趣，更加喜欢物理课堂。

（三）培养学生观察和理解能力

学生通过参与物理演示实验，提升观察能力和对物理概念的理解能力，提高学生的逻辑思维能力，有效的帮助学生学习物理知识，对提高物理水平有着极大的促进作用。例如在学习光的色散这一章节时，通过三棱镜将太阳光分解“红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫”七种颜色，通过“自制彩虹”让学生能够具体地理解光的色散，加深对色散概念的理解。教师引导学生分析讨论彩虹形成的原因，雨后的空气非常湿润，含有很多的小水珠，水珠相当于一个三棱镜，阳光照射在水珠上，发生色散从而形成彩虹。这个例子中，通过演示实验让学生观察色散现象，对知识点深入理解，再延伸到彩虹以及形成的原因，提高了学生的观察和理解能力。

（四）培养学生实践操作的能力

物理演示实验中最重要的步骤是建立物理模型，物理模型是演示实验的基础。在演示实验中，学生在老师的指导下建立物理模型，通过演示实验更好的理解物理知识。例如在学习摩擦力这一章节时，学生在物理老师的指导下建立物理模型，通过演示实验了解摩擦力对物体运动轨迹的改变。由此可见，通过建立物理模型，学生既能更清晰理解物理知识，同时也可以培养提高学生实践操作的能力。

二、 初中物理实验教学中存在的问题

（一）学生对物理学习兴趣有待提升

初中时学生才开始接触物理这门学科，且学习物理需要具有一定的逻辑思维能力。一些基础较差的学生对物理知识的理解有限，学习效率很低，久而久之影响学习积极性，甚至因为学习成绩的压力对物理产生惧怕心理，所以，采用有效的实验教学法提高学生的学习兴趣显得尤为重要。

（二）对物理知识掌握不够全面

学生在物理学习过程中由于学习方法的问题，对物理知识掌握不够全面。学习物理知识需要良好的物理思维能力，方法得当才能灵活掌握物理知识并合理运用，提高物理基础。一些学生对物理知识点理解不透彻，学习的方法以死记硬背为主，导致不能对物理知识融会贯通，增加了物理学习难度，物理基础不能得到提升，从而影响学习积极性，达不到物理教学的目的。

（三）学生实践操作能力不强，实验创造性差

在物理教学中，实验教学有着至关重要的作用，但是目前仍存在教师对实验教学不重视的现象。上课时教师只对实验步骤进行演示，让学生通过观察记录了解实验过程，这样的实验教学忽视了学生的实践操作能力，学生缺少实践操作的机会，实践操作能力严重不足，不能透彻地理解物理学知识，导致学生的核心素养难以提高。

（四）学校对物理实验的投入不足

物理实验通过使用实验器材完成，但是当前很多学校实验器材未更新，导致器材陈旧，不能被很好地利用于物理实验之中。物理实验教材内容不能完全适应学生学习的需求，如果物理教师不积极设计教案，实验方案没有创新，不能很好地引起学生的好奇心，学生对演示实验的参与欲低，影响了演示实验的教学质量。

三、 基于核心素养的初中物理演示实验的创新研究

（一）物理教学信息化

信息化教学已经是教学的趋势，物理演示实也要将信息技术充分地利用到教学过程中。物理教师通过查找网络教案资源，并加以创建立演示实验教学方案，同时将信息技术融入实验过程中。如利用3D动画技术进行演示实验，相对于传统幻灯片的播放，3D视频可以从各个视角分析讲解实验过程，学生对演示实验有更立体的理解。

（二）注重实验内容

物理教师课前通过设计教案深入了解实验课程的重点和难点，根据学生物理基础灵活选择适合学生的物理内容，再选取实验需要的器材设计物理演示实验。学生通过实践操作学到物理知识，老师授课内容结束后，鼓励学生深入创新自主设计物理演示实验锻炼学生的物理思维能力。

例如，在影响摩擦力大小因素的实验教学中，教师设计教案充分了解实验，确定通过测定滑动摩擦力了解影响滑动摩擦力的因素。根据实验方案选取长木板、毛巾、玻璃板、弹簧秤、木块、砝码等实验器材。将木块分别放在木板、毛巾、玻璃板三种不同物质表面上，拉动弹簧秤分别记下木块运动时弹簧秤的数值;三组实验完成后在木块上放上砝码，按照第一组方法进行对照实验并记下弹簧秤数值。根据弹簧秤的数值，分析六个实验对照组，确定滑动摩擦力的相互关系。最后得出影响滑动摩擦力因素是接触面粗糙程度和物体所受压力，接触面相同时，所受压力越大滑动摩擦力越大;物体所受压力相同时，接触面越粗糙滑动摩擦力越大。

（三）提高课堂氛围

演示实验中尤其要注意课堂氛围，以及如何激发学生兴趣让学生学好物理。通过演示实验，加深对知识的理解并熟练地掌握。中学生在观察事物时大多观察不够细致，通过老师的引导，让学生透过实验现象看本质，探索实验现象中蕴含的物理知识，让学生多层次更深入的了解物理现象。

例如在学习气压章节时，通过设计一个小实验引起学生好奇，由实验引申至授课内容，让学生对压强学习更感兴趣。在课堂开始前，教师向学生提问，如何将鸡蛋放入一个瓶口比鸡蛋小的瓶子内，让学生集思广益，互相讨论。学生经过讨论发表见解后，老师再演示如何把鸡蛋塞入瓶内。在瓶内放入一个燃烧的棉球，等棉球快要熄灭时，将鸡蛋放在瓶口，鸡蛋被慢慢吸入瓶内。演示实验成功过后，让学生讨论其中的原因，通过教师的讲解让学生明白，棉球燃烧会消耗氧气，瓶内的氧气被消耗时瓶内气压小于外面的气压，由于压力差产生的力将鸡蛋吸入瓶内。通过演示实验，教师顺其自然的引入教学内容。

（四）物理演示实验以学生为主导

物理实验需要学生实践操作，如果在实验中以教师演示为主，学生只是观察记录没有深层次地对演示实验理解，实验收效小之又小。实验过程中应该让学生主动参与实践，通过实验数据得出实验结论，才能达到演示实验的教学目的。教师实验方案结束后，学生可以自主设计实验方案，设立实验对照组，教师选取其中成熟度高的实验方案进行演示，让学生分析评估实验方法，比较老师和学生的实验模式的异同，使学生能理解并且掌握物理知识点。这种课堂模式，改变传统教师演示学生观看的教学模式，让学生自主思考、亲身实践在实验中发挥主导作用，提高学生自主思考和独立创新的能力，提高学生的核心素质。

例如在探究物体浮沉条件的实验中，教学开始前让学生自主讨论影响物体浮沉的条件。教师准备一个小铁块和一个小木块，将小铁块和小木块同时放入水中，木块浮在水面，铁块沉入水底，此时让学生讨论分析影响物体浮沉的条件是什么，如果学生得出的答案是密度可以影响物体浮沉，教师再指导学生做牙膏皮实验，将牙膏皮揉成一团放入水中，牙膏皮沉入水底，教师向学生提问让牙膏皮漂浮在水面的方法，在学生思考后，将牙膏皮取出还原平整，在注入空气后，牙膏皮便漂浮在水面，牙膏皮充满空气和牙膏皮揉成一团密度并没有发生变化，说明影响物体浮沉的条件是物体所受的浮力的大小而不是物质的密度。通过这个例子可以看出，在演示实验中老师更多的是起到抛砖引玉的作用，需要学生更多地参与实践和自主思考，这样才能培养学生的物理思维能力。

（五）教学方式创新

物理演示时最主要的特点就是探究性，能够激发学生的学习兴趣，提高学生物理的学习信心。因此教师在实验教学中要敢于创新应用，采用多种教学方式开展物理实验教学工作。例如利用信息技术开展虚拟实验，将抽象的物理概念变为学生可以直接感知的图像或者视频，提高学生对知识点的领悟能力，为学生今后的学习提供帮助。

（六）学校加大对物理实验的投入

为了使学生更好地学习物理、参与演示实验，学校应该加大对物理实验的投入，更新物理实验器材和设备，为物理实验打好基础。同时学校组织物理教师参与教学培训，学习最新的教育理念以及教育方法，老师通过培训学习增强教学水平，在物理演示实验教学工作开展过程中，敢于对教育方法创新，提高学生学习能力的同时提升学生的核心素质。

四、 结语

综上所述，演示实验是物理教学至关重要的一部分，是物理实验必不可少的环节。学校应该加大对物理实验教学的投入，购买新型的设备和实验器材让初中物理教师在教学中能得心应手。教师在教学过程利用信息技术提升教学内容，对教学方法进行创新，以学生为主导，让学生更多地参与到实验实践中，全面培养学生的自主思考能力、对事物的理解能力、实践能力和创新精神，提高学生的核心素质。

参考文献：

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作者简介：

马俊福，甘肃省兰州市，甘肃省兰州市榆中县银山中学。