核心素养视域下初中物理实验教学策略优化研究

文/陆建忠

引言

新课程改革要求教师利用更加多元化的教学方法来培养学生的学科核心素养，注重提升学生的实验探究能力，通过具体的实验激发学生的学习热情。教师需要结合学生的实际情况制订有针对性的教学方案，重视对学生创新能力和创新意识的培养，引导学生主动参与物理课堂学习活动。

一、理论结合实际，树立物理理念

在初中物理教学中，教师应注重将物理理论知识与学生生活实际相结合，通过理论联系实际，培养学生的物理实践能力，让学生感受物理的魅力。只有理论联系实际才能够发挥物理实验教学的优势作用，如果理论脱离实际就会导致教学效果大打折扣，不利于培养学生的探究素养。在初中物理教学中，教师要采用学生熟悉的、生活中常见的元素开展实验教学，让学生感受到物理知识就在身边，有效提升物理知识应用能力[1]。

例如，苏教版八年级物理第一章讲的主要是有关声音性质、声音的传播等知识，教师需要让学生明白何为声音、声音的特点及现实生活中有哪些人耳听不到的声音。为了有效提升学生的合作交流沟通能力及自主学习能力，教师可以在教学过程中播放一些学生日常生活中常常听到的声音，如风声、雷声、汽车鸣笛的声音、火车驶过的声音等，然后引导学生在回顾这些声音的同时思考声音传播的相关知识。在这一过程中，教师需要注意引导学生，并积极为学生解答问题和疑惑，自然过渡到本节课的主要内容上，完成课前问题导学。接着，教师可以利用学生在实际生活中熟悉的事物，如软底塑料盆、火柴、蜡烛、表面为薄橡皮膜的杯子等，或者在课前录好的同学们的对话，将其作为教学素材。这些学生生活中常见的元素能够有效激发学生的学习热情。在教学过程中，教师可以先引导学生进行观察，将紧绷的薄橡皮膜覆盖在杯子的杯扣上，然后在上面撒一些泡沫塑料屑，之后用准备好的木棍或者手来敲动木盆，最后让学生就观察到的现象进行思考和探究。在学生思考完毕后，教师可以提问学生：是否物体在振动时一定会产生声音？如果没有空气，我们还能够听到声音吗？接着，学生开始思考教师提出的问题。之后，教师可以根据提出的问题和学生开展物理实验来探究答案：将学生生活中常见的闹钟放到真空罩中，在抽走空气之前，学生还能够听到真空罩中闹钟的声音；而当教师将真空罩中的空气抽走，学生就会发现即便能够看到闹钟在为发出声音而振动，但是已经听不到闹钟的声音了。通过这个实验，教师可以让学生了解到真空不能传播声音这一定义。学生通过这个实验能够学习到声音的传播需要通过介质。在这之后，教师还可以为学生播放准备好的一段录音，让学生了解除了空气外，声音还能够通过固体及液体进行传播，让学生通过物理实验学习更多知识，提升物理综合能力。

教师可以通过多样的物理实验丰富课堂教学内容，营造轻松愉悦的课堂氛围，使学生能够在课堂学习中持续集中注意力。教师可以根据教材向学生讲述有关声音传播的现象，为学生讲解声音的特点、不同介质传播声音的效果等，然后让学生通过实验的方式进行分组交流学习，在实验过程中联系生活实际，最后每个小组选出一个代表进行课堂展示。教师在课堂实验教学的最后可以带领学生梳理本次实验的重点学习内容，引导学生进行课堂总结，巩固学生的物理基础知识。

二、培养物理意识，拓展物理思维

在开展物理实验时，学生需要进行建模，对问题进行推理，对实验进行总结概括和科学论证等，这些都是初中物理实验中的重要环节。教师若想真正发挥初中物理实验教学的优势，就需要积极培养学生的物理意识，增强学生的物理思维能力，在引导学生进行实验的过程中培养学生的物理学科核心素养。此外，教师应从思维层面对学生进行引导和帮助，使学生养成良好的物理实验探究习惯，在实验中做到具体问题具体分析[2]。

例如，苏教版八年级第一章第二节讲述的是“乐音的特性”，本节课程的目标主要是让学生能够体会并了解表征声音的三要素及声音的决定因素，并进一步了解音调与响度的区别。本节课程还有一个重要的教学目标是培养学生对声乐基础知识的学习兴趣，让学生能够在学习相关知识的基础上提升自己的音乐审美能力。在课程开始时，教师需要带领学生回顾上一节课学习的内容，也就是关于“声音是什么”的知识，唤起学生的记忆后再引入本节课程的内容，让学生了解声乐的特性。教师可以为学生播放不同种类乐器发出的声音，在播放乐器声音的过程中询问学生这些声音都有哪些特点，以及通过分辨不同乐器的声音能否总结出声音的基本特性。接着，教师可以组织学生在聆听声音的过程中展开分组讨论，使学生通过合作探究进行有效思考和分析。之后，教师可以带领学生探究声音强弱的影响因素，假设学生的桌子上有一个鼓，要想让这个鼓发出的声音更响亮应该怎么做？通过问题引导学生进行思考。在这之后，教师可以拿出一只鼓组织学生通过具体动手操作，来寻找影响声音强弱的因素，并通过反复的实验来验证自己的猜想。在分析推理的过程中，教师要让学生根据实际进行思考和分析，培养学生的物理意识，帮助学生形成良好的物理思维，增强学生的逻辑思维能力。针对性的物理实验教学对学生的物理学科核心素养培养有重要的促进作用，学生可以在教师的启发和引导下，通过动手操作来验证自己学习的物理知识。学生通过实验可以得出结论，即声音的强弱和鼓面振动的幅度有关。之后，教师可以组织学生开展合作讨论，寻找具体的实验方法来验证自己的猜测，提升学生解决实际问题的能力。在这个实验后，学生会认为声源振动的幅度越大，声音的响度也就越大。随后，教师可以为学生准备一些硬卡片，用硬卡片拨动粗齿和细齿的木梳，进一步验证声音影响因素的相关知识。

通过不同实验的反复验证，学生最终得出了正确结论，即声源振动的频率能够影响声音音调的高低。在多次实验后，学生的探究能力得到了大幅提升，开展物理实验的积极性也大大提升。在物理实验教学过程中，教师还可以组织物理游戏活动，帮助学生巩固所学知识。如在教学本节课程知识后，教师可以组织学生进行听音辨声的游戏，调动学生的学习积极性，并鼓励学生及时做好课堂学习总结，培养学生的物理学习热情，夯实学生的物理知识基础。

三、发挥主体作用，做好总结反思

在学生进行物理实验探究时，教师应对学生充满信心，鼓励学生积极参与到实验探究中，提升学生的物理学习兴趣，为学生开展物理实验提供充足的条件。教师需要将物理实验的设计主动权交给学生，让学生根据本节课程的主要学习目标自主设计实验内容，有效调动学生的主观能动性，提高物理实验教学质量。要想提高物理实验教学质量，教师除了要做好充分的课前准备外，还需要引导学生遵守物理实验的相关规范和要求，并让学生能够在实验结束后积极主动地进行总结和反思，提升物理综合素养。

例如，在教学八年级（下册）第十章中“关于物体的沉与浮”的知识时，教师就需要以学生为课堂主体，引导学生通过物理实验，观察物体的沉与浮。本课的实验通常是将准备好的鸡蛋放入盐水中，然后观察鸡蛋的沉浮情况，之后再在盐水中慢慢加入适量的清水，在加入清水的过程中观察鸡蛋的悬浮及下沉。而在实际的物理实验操作过程中学生很难有效控制清水的加入量，导致实验不能顺利开展。对此，教师可以对这个实验进行一定的改进，设计能够让学生更容易操作的实验过程。教师可以首先准备一盆浓盐水和一盆清水，让学生观察鸡蛋的悬浮及下沉，然后让学生根据所学习的物理力学相关知识分析鸡蛋的受力情况，结合学习过的二力平衡知识得出物体悬浮及下沉的相关条件。在这之后，教师可以引导学生慢慢将海水倒入浓盐水中，让学生观察鸡蛋悬浮的情况，分析悬浮的条件并和其他同学展开探究和讨论。这种实验方式不仅能够大大提升学生的物理实验积极性，还能够有效提升物理实验的准确率，通过知识迁移让学生更容易理解所学习的物理知识，巩固已学的物理知识。浮力是初中物理教学中的重难点，其具有较强的抽象性，学生很容易产生抵触心理，在开展物理实验时部分学生会显露出明显的消极态度。对此，教师可以引导学生结合学习内容制作一些自己喜欢的简单教具，从而对学生的学习起到一定的辅助作用。

教师在引导学生开展物理实验时要从多个角度对实验过程进行分析和探究，积极听取学生的意见，探索更多物理实验探究方法，提高物理实验教学质量。物理实验中很多实验知识都是相互通用的，很多物理实验探究的方法实际上是来自对不同实验的收集和整理。教师需要积极引导学生开展学习总结活动，自己也要定期进行教学反思，进一步优化实验方案，帮助学生改进实验过程，提升物理实验教学的有效性，促进学生物理学科核心素养的提升。

四、开展真实物理实验，培养探究能力

实验在初中物理教学中占据着重要地位，物理本身就是一门以实验为主的学科。良好的实验能够为学生问题的提出、理论的验证及知识的应用提供载体。教师需要开展真实的实验来提升教学的有效性。实验中的任何一个微小误差都有可能影响对学生物理学科核心素养的培养，不利于学生物理探究能力的提高。因此，教师在开展物理实验教学的过程中一定要重视实验教学的真实性及准确性，通过真实的物理实验有效提升学生的探究能力，培养学生的探究素养。

例如，在八年级（上册）第三章对光现象知识的教学中，教师需要让学生了解光的定义、光的性质和特点及光传播的速度和特点，通过真实的物理实验提升学生发现问题、提出问题和解决问题的能力。在课程开始之前，教师可以利用多媒体教学设备，通过引入与光现象有关的图片导入本节课程的知识，在激发学生探索欲望的同时，引导学生进行自主思考和探究，让学生思考光产生的原因。接着，教师可以根据学生的思考和回答整理出天然光源及人造光源的相关概念。然后，教师可以展示激光手电筒向学生提问，让学生思考光传播路径及传播特点；之后组织学生进行合作探究，分组进行实验设计，最后进行小组展示，通过物理实验教学培养学生的实验探究能力。作为课堂的主导者和学生学习的辅助者，教师应充分重视科学实验中的科学伦理、科学精神等，这样才能够培养学生的责任感和物理实验精神。各个小组在教师的引导下展开物理实验，有的小组使用激光手电和水，有的小组使用手电和平面镜，还有的小组使用手电和白纸。在学生开展实验探究的过程中，教师需要给予学生充分的指导和帮助，并加强监督，保证实验的真实性，提升学生的探究素养。开展物理实验时，无论学生还是教师，都需要遵守真实性这一原则，用严谨的科学精神和实验态度完成物理实验，培养物理探究精神，提升实验探究能力。在多个学习小组经过大量物理实验后，学生总结归纳出了“光在均匀介质中沿直线传播”这一理论。最后，教师可以举一些光沿直线传播的例子，加深学生对光现象知识的理解，并组织学生进行课堂实验总结，增强学生的物理实验能力。

实验活动对培养学生物理学科核心素养有重要的意义和作用，教师需要保证物理实验的真实性，组织学生积极开展物理实验探究活动；同时要利用好物理实验带来的师生互动交流机会，在实验教学过程中促进学生物理综合能力的提升。

结语

综上所述，初中物理实验教学是培养学生物理学科核心素养的重要手段，也是初中物理教学的重要组成部分。教师需要重视物理实验教学的开展，运用多样化的物理实验教学方法，培养学生的物理探究能力，为学生今后的物理学习奠定良好的基础。