基于核心素养培养的初中物理实验教学实践

■甘肃省定西市安定区公园路中学 牛建军

教师开展核心素养教育的最终目的是让学生拥有能适应社会发展和自身终身发展的各项关键能力和良好的思想品格，而核心素养也是每名学生在知识、技能、思想、情感、意识、态度、观念等方面的综合体现。在核心素养教育背景下，对初中物理实验教学目标提出了更高、更明确的要求，教师要对学生进行更加全面的教育，要让他们理解物理知识的本质，帮助他们树立正确的科学价值观，培养初中生科学探索的精神，并且，要锻炼他们的物理实践能力，提高创新意识。本文结合当前初中物理实验教学中存在的问题，探究在核心素养教育要求下，优化初中物理实验教学的有效措施。

一、在初中物理实验教学中培养学生核心素养的意义

在最新的初中物理教学要求中明确指出，教师要把核心素养作为课程教学的最主要目标，要通过创设多种多样的教学活动对学生进行物理核心素养的培养，不仅要提高初中生的物理学习能力，改善他们的学习效率，还要培养他们的物理思维，优化他们的思维方式，并对其进行综合素养方面的提升。由此可见，教师在初中物理实验教学中渗透核心素养教育已经成为当前最重要的教学任务。长久以来，初中物理实验课程一直没有得到足够的教学重视，教师可以借用学科核心素养教育的机会，让物理实验课程成为物理教学体系中的主流课程，从而更好地帮助初中生提高学科综合实践能力，提升他们的学习效率。同时，通过物理实验教学，教师还能帮助学生养成良好的学习习惯，开拓他们的学习路径，让初中生找到适合自己的学习途径。另外，物理实验还能有效锻炼学生动手操作的能力，提高他们知识运用的水平，使其能对物理问题、物理现象、物理原理进行更深入的思考，为他们以后的学习和生活奠定良好的基础。

二、当前初中物理实验教学的不足之处

（一）物理实验开展形式单一

目前，很多初中学校的物理实验器材都非常有限，实验的设备也比较陈旧，教师很难利用这些设备创设教材中的实验活动，这就导致初中物理实验受到了极大的资源限制，而教师只能根据实验器材选择部分知识原理开设物理实验。另外，初中物理教师的实验教学活动通常都是参考教材内容进行创设的，并没有对其进行延伸探索，因此实验的内容和实验形式就都显得较为单一，而学生在这样的实验氛围中，也很难对物理知识进行独立的、发散性的思考，实验提出的问题也可以在教材中找到相应的答案，因而阻碍了他们创新性思维和发散性思维的形成。而且，在这样单一的物理实验模式下，教师也很难激起学生的参与兴趣，这使他们的学习行为就比较被动，难以达到最好的实验教学效果。

（二）物理实验操作全在教师

传统物理实验的操作权和主动权基本都在教师手中，他们很少会给学生预留出太多实验操作的时间，所以，初中生也很少有亲自动手体验的机会，常常是作为一名旁观者对实验过程和实验结果进行观察。这就很难使学生全身心地投入物理实验课程中，也无法加深物理现象和物理原理的理解与感悟。

（三）缺乏对物理实验的重视

由于受传统教育理念影响，初中物理教师对理论型课程更加重视，他们几乎把所有的时间和精力都放在物理原理、物理基础知识的教育中，甚至认为物理实验就是一门辅助性课程，所以，无论是对物理实验的设备和材料，还是对物理实验课程的教学内容设计与教学过程，教师都不是很重视。

三、在初中物理实验教学中培养学生核心素养的具体策略

（一）转变教学理念，重视实验教学

在核心素养教育要求下，传统的初中物理教学模式已经不能满足当前初中生的学习需求，也不符合最新的物理实验教学要求，对此，为了解决这一问题，教师首先要做的就是转变自身的授课理念，要正确认识物理实验教学，并将其与理论教学放在同等的位置。另外，在改变教学理念的同时，教师还要认可初中生的主体地位，要了解他们的实际求知需求，并从学生的视角出发设计实验内容和实验模式。而且，物理教师要明确自身指导者和引导者的身份，要把实验操作的主动权还给学生，自己只是对学生的物理实验步骤和操作方法进行指导与纠正，这样才能真正锻炼初中生的实践操作能力，提高物理实验课程的教学效率和教学效果，使学生形成良好的物理核心素养。

以人教版初中物理八年级上册“测量平均速度”课程为例，教师在设计物理实验内容时，要从初中生的角度出发，根据他们当前的实际学习水平和操作能力进行实验活动方案的制定。因为八年级学生接触物理的时间还比较短，还没有形成较为稳定的物理思维，所以，教师不能设置太过复杂的物理实验，而是要让他们充分利用身边的事物进行简单的实验操作。比如，教师可以给学生准备玩具小车、格尺、金属片、薄纸板、小木块、纸和笔，然后让学生进行小车运动平均速度的测量实验。学生需要把小木块放在薄纸板的一端，使其变成一个斜面，然后把金属片立在薄纸板的另一端，用于挡住小车，最后把小车放在斜面的顶端，让它自然滑下，记录它的下滑速度，然后根据时间和距离起初小车运动的平均速度。这样的实验设计完全是从初中生的角度出发，因为实验内容和实验步骤都比较简单，符合当前学生的认知水平，而且实验材料也比较日常化，既降低了物质要求，又能让学生顺利地完成实验。由此可见，教师要想提高物理实验的效率，就要先转变自身的教学理念。

（二）探究实验背景，激起实验兴趣

众所周知，兴趣是最好的老师。因此，初中物理教师要想让学生更加主动地参与实验活动，就要提高实验的趣味性，以此激起初中生的好奇心，吸引他们的注意力，从而使其能全身心地投入物理实验中。对此，教师可以在物理实验操作开始之前先给学生讲述一些与本节知识点相关的物理小故事，或者让学生看一些与实验活动相关的物理现象和物理事件，以此改善他们的学习状态，提高初中生参与物理实验活动的积极性。

例如，在学习“浮力”，进行“浮力”实验操作之前，教师可以先给学生讲述与“浮力”相关的故事。在两千年前，古希腊著名的学者阿基米德想要确定国王的皇冠是否是纯金所做，这就需要测量皇冠的体积，但是，皇冠是一个不规则的物体，很难用常规的方法对其进行测量，而他思考了很久也没有找到能测出皇冠体积的办法。直到有一天，浴盆中溢出的水给了他新的启示，他发现当固体侵入到液体中时，就会排开一定量的液体，而这些液体很有可能就是固体的体积。对此，他根据这一发现进行了物理实验，并因此测量出了皇冠的体积。教师通过讲述这样的物理小故事，能有效激发初中生进行物理实验的兴趣，同时，还能帮助他们树立科学严谨的实验精神。

（三）开展合作探究，激发思维碰撞

通过了解物理学的历史发展过程可以发现，大多数物理原理的确立都是由多为物理学家通过合作实验探究的方式得出的，由此可见，合作是学习物理知识的最好方式。实验是物理学科的基础，能帮助初中生更快速、更准确地理解物理学原理。教师为了更好地落实核心素养教育，可以开展合作探究式实验教学，让学生通过合作互助的方式完成物理实验，从而培养他们协同合作的意识，提高初中生互助合作的能力。另外，教师在物理实验教学中创建合作模式，还能为学生提供更广阔的思维空间，使他们在交流与沟通中碰撞出更多的思维火花，进而有效弥补个人能力中的不足之处。

比如，教师在进行“串联和并联”物理实验教学时，可以把班级学生按照取长补短的原则分成多个学习小组，每个小组既要有学习能力较强的学生，也要有学习能力较弱的学生，这样才能让他们在实验过程中实现有效的互帮互助，从而达到共同进步的目的。在“串联与并联”物理实验中，每个组的成员都要有自己的任务，比如，在A组中有人需要负责记录串联和并联的实验结果，有的学生负责主导实验，还要有在旁配合的辅助人员，也要有成员负责记录实验的过程，还要有一名学生负责统筹实验内容，随时解决小伙伴遇到的各种问题。由此可见，小组合作物理实验不仅能提高实验的效率，还能有效培养初中生团结协作的意识，让他们拥有良好的沟通能力和分配能力，并在这一过程中收获到更多的知识。

（四）结合生活实际，感知物理原理

教育的最终目的是让学生把知识灵活地运用到现实生活中，更好地解决实际问题。对此，教师可以在物理实验中融入生活元素，让初中生可以从真实生活中发现物理现象，探索物理原理，应用物理学知识。而且，生活化物理实验也符合当前学生的认知特点，能让他们感知和了解到更多的物理学原理。对此，教师要把物理实验和日常生活结合在一起，并引导他们寻找实验中的物理知识。

例如，在学习“光的折射”这节课的知识时，教师可以带领学生进行生活化物理实验。首先，教师先给学生播放一段视频，视频中是江南水乡的一位老伯在用竹竿撑船，每次竹竿落入水中时，都会在水线处变得弯折，而每次竹竿出水后又变成原来的样子。然后借助视频里的物理现象引出“折射”这一物理概念，并让学生通过实验对其进行验证。学生先把一个透明玻璃杯装满水，然后把一根筷子放到水杯后面，透过水杯对筷子进行观察，根据筷子不同的倾斜角度总结出“光的折射”的定义。这个物理实验所选的内容都是初中生日常生活中经常能见到的，所以对他们来说也更容易理解和感知。其实，在现实生活中还有很多与物理学密切相关的现象，比如，在炎热的夏天，一场大雨过后，潮热的地面上就会冒出阵阵“水气”；把一块烧热的铁块放在凉水里，水面上也会冒出一股“白气”；把塑料格尺在头发上摩擦几下，然后再把格尺放在碎纸片上，纸片就会被吸附在格尺上。以上这些都是生活中非常奇妙的物理想象，教师可以把此类生活中常见的现象融入实验教学中，借此让学生真正感知到物理知识的魅力，从而有效提升他们探究的兴趣。

（五）优化实验过程，提高实验效率

在以往的初中物理实验课程中，总有学生做的实验现象不够明显，或者实验不能达到预期的效果，这就会给他们带来较大的挫败感，久而久之就会影响初中生参与物理实验活动的积极性。而对这种情况，教师就要引导初中生通过多种方式对物理实验的过程进行进一步优化与改建，从而使整个物理实验流程变得更加合理、更加严谨，使物理实验的效果得到有效的提升。对物理实验来说，它并不是完全孤立的，所以经常会受到一些外界因素的干扰或影响，对此，教师就要培养学生独立解决问题的能力，要引导他们灵活运用已掌握的物理知识或者丰富的生活经验对问题进行分析和研究，从而使其得到高效的解决，同时，也让物理实验达到预期的效果。由此可见，在初中物理实验教学活动中，对实验的过程和实验步骤进行合理的优化，在问题出现之前就将其快速解决，不仅可以使物理实验得以顺利进行，还能增强初中生探索物理知识的信心，从而提高实验教学的效率。

例如，在进行八年级下册“摩擦力”这节课的物理实验时，总有一部分初中生很难正确判断静摩擦力的方向，而出现这个情况的主要原因就在于学生对这部分知识缺乏理性的理解和认知，而且，在现实生活中学生也很难感知到静摩擦力的存在，更无法凭空想象两个相对静止的事物之间时如何产生力的关系的。对此，教师可以对实验的内容进行优化，找寻两个毛刷，并把它们相对叠放在一个表面粗糙的平面上，然后水平方向推上面的一个毛刷，而下面的毛刷毛则向着反方向变化，由此推想出静摩擦力中两个力的方向。这样的优化实验不仅简化了物理实验的难度，还能帮助学生更直观地理解物理知识。

（六）问题引领实验，培养物理思维

在传统物理实验教学中，教师通常都是把教材中的问题作为实验探究的目的，并没有以解决学生所遇到的实验问题为主要目的来制定相应的问题探究性实验，也因此无法让学生更快速地提升实际问题解决能力。对此，教师需要改变教学的思路，要在实验课程中设计一些更有针对性、更有价值的现实问题，并利用这些问题来引领物理实验。与此同时，教师还可以借助这些问题对初中生进行物理思维的培养，让他们通过实验问题的辅助对物理原理有一个更深刻的了解，并且，通过对实验中物理现象的观察来加深物理学知识的印象，从而真正提升教师的实验教学效率，提高学生的物理实验能力。

四、结语

综上所述，在核心素养教育背景下，初中物理实验教学也逐渐被学生和教师所重视，而这也是初中生快速掌握物理学原理的最佳方式，因此，教师要进一步完善与改进物理实验课程的教学内容与教学模式，要从学生的视角出发开展实验活动，以此来调动学生主动发现物理现象、主动探索物理知识的兴趣，在提高他们实验效率的同时，提升他们的物理核心素养。