基于核心素养的农村初中物理DIY实验教学的实践

施义明

传统物理教学中，实验教学的地位一直比较尴尬，一方面教师认为实验教学过于繁琐，占用课堂时间过多，效率低下；另一方面，部分教师在实验教学过程中按部就班，仅仅指导学生在实验过程中根据课本提示完成操作即可，并没有使用实验推导理论的过程，这都违背了物理实验教学的初衷。此外，农村地区因物理实验资源匮乏，物理实验教学不能有效开展。若想改变这一现状，首先，教师应该转变传统教学观念，充分认识物理实验教学的重要性；其次，教师应将DIY实验设备运用于物理实验教学，这样不仅可以有效改善当前情况，还可以让学生在体验物理实验乐趣的同时培养其动手操作能力。

一、农村初中物理实验教学现存问题

（一）传统教学观念根深蒂固

农村的师资力量相对薄弱，且部分教师的年龄偏高，教学理念无法及时更新，因此在初中物理实验课堂上，部分教师仍旧采取传统的授课方式进行教学。在课堂上，教师的授课重点过多地停留在习题的练习上，仅用题目的准确率来判断学生对理论知识的掌握情况，这违背了培养核心素养的理念，也会导致学生沉浸在习题中，无法理解物理理论知识的真正含义，在物理与生活实际之间建立起无形的壁垒，最终使物理实验越来越被忽视，无法发挥其应有的作用［1］。

（二）忽视物理实验教学的重要性

在当前初中物理教学中，部分教师会采用多媒体视频的演示和实施代替实验。不少教师认为，物理实验步骤繁琐、时间成本高，且部分实验存在较大的安全隐患，一旦出现问题，教师需要承担相应的责任，且物理实验步骤过于繁琐，教师在课程设计时需要耗费大量时间，种种因素导致当前教师不愿意进行物理实验教学，缺乏对物理实验教学的重视［2］。

（三）物理实验器材陈旧或缺失

由于前期农村教育经费存在缺口，学校在实验设施的购置方面缺少资金投入，直接导致物理实验仪器数量不足和老化落后的问题出现。根据调查，目前农村初中在物理实验教学中使用的实验设备绝大部分已经出现锈蚀或损坏的问题，虽然近几年农村教育得到重视，资金短缺的问题已经得到显著改善，但陆续购入的实验设备依旧不能满足当前的教学需求。课本上涉及的诸多物理实验可以加强学生对于理论知识的印象，建立物理与生活连结的桥梁，但实验设备的缺失无法满足教材要求开展的丰富多彩的实验活动，阻碍了物理教学的正常开展。

二、农村初中物理DIY小实验教学的意义

（一）增强知识理解，培育核心素养

学生在物理实验过程中，肢体运动受大脑支配，肢体在活动的同时，又促进了人类脑部的思维活动，二者相互作用，相互锻炼，在这一过程中，学生通过手脑协调加深了对于理论知识的理解，同时通过眼睛的观察，触类旁通，总结出课本没有讲解的延伸知识。通过物理实验，增强了学生对于物理理论知识的理解，便于学生在实际生活中运用相关知识，建立起学科和生活之间的桥梁，消除学生畏难情绪和学习的惰性［3］。

（二）突破教学重点，完善教学内容

在当前物理教材中，大部分知识点都配备了相应的演示实验，但仍有少部分章节并没有相应的实验展示，学生在该类知识点的学习过程中只能根据教师的推导教学进行分析，可能存在理解障碍，教学重点、难点也无法得到有效突破，因此，教师根据课程实际情况，组织学生对此类知识点进行DIY小实验，一方面可促使学生不再对物理学科产生排斥情绪，另一方面可通过实验降低学生学习的难度，提高学生在物理和其他学科上的理解能力，突破教学重难点，丰富教学内容、完善目标达至［4］。

三、农村初中物理DIY小实验教学的方法

（一）改进演示实验器材

结合当前农村初中物理实验器材不足的现象，教师可以在授课过程中组织学生对现有实验器材进行改进，一方面消除实验安全隐患，确保学生在相对安全的环境下学习，减轻教师压力；另一方面，可以使相关知识点深深地刻印在学生的脑海中，促进学生在日后的学习、生活中熟练运用此次实验成果，并且进行下一步学习。例如：教师在进行“做工改变内能”一课的教学活动时，课本展示的实验内容是在厚壁玻璃瓶中配备活塞和硝化棉，对该设备进行按压操作，注意按压过程要保持高速，最终瓶内的物体燃烧，说明了压缩空气，空气内能增加，做功可以改变物体内能，但这个实验只能定性体现，且实验过程中存在着一定的安全隐患，尤其带有燃烧性质的实验不适合初中学生进行实际操作，且实验中所使用的硝化棉对人体和环境也会产生相应的危害。借助于科学技术水平的长足发展，我们可以通过DIY将温度传感器、显示屏加入实验设施，在温度传感器的检测下确保安全实验，同时通过显示屏更加直观和近距离地观察到实验结果，让实验现象更为直观且实验具备可操作性［5］。

（二）自制实验器材

在现有物理教材中，部分课程需要借助实验帮助学生加深理解，但教师在教学时因缺乏实验器材，无法演示，只能靠理论推导分析，导致大部分学生学习吃力，即使少部分学生暂时理解了该知识点，但也会因长时间不使用而忘记，这种情况导致教学重难点无法得到有效突破。因此，教师应注重在课堂上使用更直观的试验演示，将理论知识从课本中呈现到学生眼前，大幅度降低学习理论知识的难度。例如，八年级物理“液体压强”一课涉及到：我们生活中容器形状各异，但容器底部所承受的压力与液体自身重力究竟有什么关系？液体重力能否等同于瓶底承受的压力？这个问题在日常教学中，我们只能通过理论进行分析，但学生对这个难点始终难以突破，如果我们能通过DIY制作一个可变形的容器，在容器底部设置压力秤或压力传感器，就能更加直接地让学生对上述问题进行详细观察和探讨，最终通过实际操作得出结论，有效突破教学难点［6］。

综上所述，在农村初中物理教学中使用DIY小实验辅助物理实验教学，不仅可以有效培养学生的实际操作能力和观察能力，还能够协助教师突破教材中的重点与难点，有助于学生将理论与实际相结合，有效利用教材知识解决生活中的实际问题，切实实现核心素养的培育，确保学生的全面发展。总而言之，DIY小实验是改进物理教学效果、提高学生理解能力、培育学生核心素养的有益尝试。