初中物理微实验辅助教学提升学生核心素养策略研究

姚沛 王茁 曹刚 陈达 王鹏

【摘  要】 文章论述了物理微实验在初中物理教学中的应用策略及其对提升学生核心素养的重要意义，介绍了物理微实验的定义、分类，分析了其在教学中的独特优势，随后探讨了教师在微实验教学中的角色与作用，以及微实验教学在培养学生的创新意识、实践能力、团队协作和自主学习能力等方面的价值。基于此，提出了实施微实验教学的具体策略。研究表明，物理微实验教学有助于提高初中物理教学质量，培养学生的核心素养，为他们的全面发展奠定基础。这一创新教学方法值得教育工作者深入研究和推广。

【关键词】 微实验；核心素养；初中物理

当今时代，为了更便捷高效地获取信息以达到使用目标，社交软件中“微”成了一个突出概念。而且在推进教育现代化的进程中，教育部将三维目标进一步凝练为物理学科核心素养，同时提出教育应更好地适应未来社会的新需求。在此背景下，物理微实验作为一种新型的教学方法，以其独特的优势逐渐在教育领域崭露头角。它将实验教学与信息技术相结合，有助于提高学生的学习兴趣、动手能力和核心素养。文章研究旨在通过对物理微实验在初中物理教学中的应用研究，为教育工作者提供一种有效、创新的教学手段，探索微實验在提升学生核心素养方面的作用，并为初中物理教学改革提供一定的借鉴和启示。希望文章的研究成果能为初中物理教育领域带来积极的变革，从而促进学生的全面发展。

一、物理微实验的定义与分类

（一）物理微实验的定义

物理微实验是一种新型的实验教学方法，其以简约、高效、灵活的特点在教育教学中受到越来越多的关注。所谓物理微实验，是指在课堂上或课外活动中，利用简单、易得的器材和设备，通过精细化、创新性的实验设计，引导学生进行观察、探索和思考，从而实现对物理知识的理解和巩固的一种教学手段。利用生活中的物品创设物理微实验，有利于学生对物理知识的理解和掌握。

微实验的设计注重生活化、情境化，将物理知识与学生的实际经验相结合，使学生更容易理解和掌握物理原理。此外，微实验操作简便、现象明显，能让学生在短时间内直观地感受到物理规律的存在，提高学习效果。物理微实验还具有培养创新能力的作用。在微实验过程中，学生可以自主设计、改进实验方案，培养观察、思考、创新和解决问题的能力。此外，微实验可以与现代信息技术相结合，如使用智能手机、平板电脑等设备进行实时数据采集和分析，提高实验的准确性和便捷性。

（二）物理微实验的分类

从实验内容上看，物理微实验可以分为两大类：一类是以探究物理规律为主的实验，另一类是以培养操作能力和实践能力为主的实验。在探究物理规律的微实验中，教师可以设计一些简便易行的实验，让学生通过观察和分析现象，自主发现并验证物理规律。这类实验有助于激发学生的探究欲望，提高他们的观察和分析能力。而在培养操作能力和实践能力的微实验中，教师可以引导学生运用简单的器材和设备动手操作并进行实际演练。这类实验旨在培养学生的动手能力、团队协作能力和解决问题的能力。

根据实验手段的不同，物理微实验还可以分为传统微实验和现代微实验。传统微实验主要采用传统的实验器材和设备，如纸板、细线、弹簧等。而现代微实验则可以借助现代信息技术，如智能手机、平板电脑等设备，进行实时数据采集和分析。现代微实验不仅丰富了实验手段，还为学生提供了更多的实践机会。在现代微实验中，学生可以自己设计实验方案，操纵设备进行数据采集，并通过数据分析软件对实验结果进行处理和分析。这种实验方式有助于提高学生的信息素养和科技应用能力。

从实验目的的角度来看，物理微实验可以分为知识巩固型、能力培养型和素养提升型。知识巩固型微实验旨在帮助学生通过实际操作巩固课堂所学知识；能力培养型微实验着重于培养学生的动手能力、观察能力和思考能力；素养提升型微实验则关注学生在实验过程中的情感态度和价值观的培养。

二、初中物理应用微实验教学的适配性

（一）微实验与初中物理教学的结合

初中物理教学内容涵盖了力学、热学、光学、电学等多个领域，这些领域中的许多物理现象和规律都可以通过微实验进行生动、直观地展示。教师可以根据教学内容和学生的实际需求，巧妙地将微实验与理论教学相结合，使得抽象的物理概念和规律变得具体易懂。实现微实验与初中物理教学的紧密结合，可以提高教学质量，提升学生的学习兴趣和积极性。

（二）初中物理微实验教学的优势

微实验简便易行，现象明显，有助于激发学生的学习兴趣。提升学生的科学探究能力，是初中物理课堂教学的重要目标之一。通过微实验，学生可以亲身参与，感受到物理现象的存在，从而提高学习效果。微实验生活化、情境化，有助于将物理知识与实际生活相结合，让学生明白物理知识的用途和价值。此外，微实验操作灵活，可以培养学生的动手能力、观察能力和思维能力。在微实验过程中，学生可以自主设计、改进实验方案，提高创新能力和实践能力。微实验还可以与现代信息技术相结合，如使用智能手机、平板电脑等设备进行实时数据采集和分析，提高实验的准确性和便捷性。

（三）初中物理微实验教学的适用场景

初中物理微实验教学适用于各种教学场景，如新课导入、知识点讲解、课后拓展等。

在新课导入环节，教师可以设计一个简短的微实验，吸引学生的注意力，激发他们的学习兴趣。在知识点讲解环节，教师可以利用微实验帮助学生理解和巩固知识，如通过微实验展示物理现象，让学生直观地感受到物理规律的存在。在课后拓展环节，教师可以组织学生进行微实验活动，让学生充分发挥主观能动性，运用所学知识解决实际问题，提高实践能力。此外，微实验还可以用于课堂教学评价，如教师可通过微实验检验学生对物理知识的理解和掌握程度，为教学反馈提供依据。

三、物理微实验对提升学生核心素养的重要意义

（一）物理微实验与学生核心素养的关系

物理微实验是一种以实际现象为依据，通过简洁的实验器材和操作，展现物理规律的教学方法。物理微实验与学生核心素养的关系紧密相连，尤其在培养学生的科学精神、实践能力、人文素养等方面，体现了新课标对核心素养的要求。

在新的教育背景下，核心素养的培养成为教育改革的重要目标。物理微实验作为一种教学方法，恰好能够满足这一要求。在微实验过程中，学生可以亲身参与、动手操作，从而培养他们的实践能力。同时，实验观察、分析、总结等环节有助于锻炼学生的批判性思维和创新能力，使他们具备勇于探究、实事求是的核心素养。此外，物理微实验生活化、情境化，可以将物理知识与实际生活相结合，使学生在学习过程中感受到物理的价值。这种教学方式有助于培养学生关注社会、关注环保的责任感，进而提高他们的人文素养。在新课标的要求下，物理微实验不仅能够帮助学生掌握物理知识，还能提升他们的科学精神和实践能力。在实验过程中培养学生的人文素养，可使他们成为具有全面素质的新时代青年。

（二）物理微实验在提升学生核心素养中的作用

物理微实验与学生核心素养的关系密切，对培養学生的创新意识和实践能力、提高学生的团队协作能力、增强学生的自主学习能力以及提升学生的人文素养等方面具有重要意义。

物理微实验能够培养学生的创新意识和实践能力。物理微实验鼓励学生动手操作，自主设计实验方案，有助于培养学生的创新意识和实践能力。科学精神体现在对事物的探究、质疑、思考过程中。微实验让学生亲身参与，学会用事实说话，培养他们尊重科学、追求真理的品质。在微实验过程中，学生需要观察、分析现象，运用所学知识解决问题，这不仅提高了学生的动手能力，还培养了他们解决问题的能力。

物理微实验能够提高学生的团队协作能力。微实验往往需要小组合作完成，这有助于提高学生的团队协作能力。在实验过程中，学生需要相互配合、交流沟通，共同解决问题，这有助于培养学生的团队合作精神。

物理微实验还有助于提高学生的自主学习能力。在微实验中，学生需要自己设计实验方案、操作设备进行数据采集、通过数据分析软件对实验结果进行处理和分析。这些过程都需要学生发挥主观能动性，积极思考、自主探究，从而提高学生的自主学习能力。

物理微实验还可以提升学生的人文素养。物理微实验生活化、情境化，可以将物理知识与实际生活相结合，让学生明白物理知识的用途和价值。通过微实验，学生可以关注社会、关注环保，培养他们的社会责任感和环保意识，进而提高他们的人文素养，应该充分发挥物理微实验的作用，培养学生的核心素养，为他们的全面发展打下坚实的基础。

四、初中物理微实验辅助教学的实施策略

（一）微实验教学的设计与实施

在初中物理教学中，微实验辅助教学是一种有效的方法。微实验是指一种短小、精炼的实验，它能够帮助学生理解物理概念，提高他们的实践操作能力。在设计与实施微实验教学时，教师应充分考虑以下几个方面：

教师应根据教学内容选择合适的微实验。可以是演示实验，也可以是学生操作的实验，微实验应具有趣味性、启发性和探究性，能够吸引学生的注意力，激发他们的学习兴趣。其次，教师应明确微实验的目的和教学要求。微实验不仅是物理现象的展示，更是对物理规律的探究。教师需要明确实验的目的，引导学生通过实验探究物理规律，提高他们的科学素养。教师还应精心设计微实验的步骤和方法。微实验的教学过程应紧凑有序，操作简便。教师应根据实验的特点和学生的情况，合理安排实验步骤，使学生在短时间内完成实验，提高实验的效率。最后，教师应注重微实验的教学组织。微实验教学可以采用小组合作的方式，让学生在互动中进行实验，提高他们的团队合作能力。同时，教师应密切关注学生的实验过程，及时给予指导和帮助，确保实验的顺利进行。

（二）教师在微实验教学中的角色

教师是微实验的设计者和组织者。在微实验教学过程中，教师需要根据教学内容和学生的实际情况，选择适合的实验内容，制订实验计划。这包括实验器材的准备、实验步骤的安排以及实验时间的规划。教师要确保实验设计的合理性、可行性和有效性，使实验能够顺利进行。同时，教师还需考虑实验过程中的安全因素，确保学生在实验过程中的安全。

教师是学生进行微实验的引导者和指导者。在实验过程中，教师要引导学生明确实验目的，掌握实验方法，进行科学探究。教师需要向学生解释实验的原理、步骤和注意事项，引导学生观察实验现象，分析实验结果。在学生操作实验的过程中，教师要密切关注学生的实验进展，及时发现和纠正学生的错误操作，确保实验的准确性。此外，教师还要引导学生将实验结果与理论相结合，从而加深对物理概念和规律的理解。

（三）微实验教学的评价与反馈

微实验教学的评价与反馈是提高教学效果的重要环节。教师应对学生的实验操作进行评价。这包括对学生的实验技能、实验态度、实验结果等方面的评价。学生的实验报告也应该受到教师反馈的关注。实验报告是学生对实验过程和结果的记录和总结，教师应对学生的报告内容、书写规范、数据分析等方面进行评价。教师还应对学生的实验表现给予反馈。反馈应具有针对性、积极性和鼓励性，能够帮助学生了解自己的优点和不足，激发他们的学习兴趣和自信心。此外，教师应根据评价和反馈的结果，调整教学策略，优化微实验教学的设计和实施。这样，有助于提高学生的物理学习兴趣和能力，促进他们的全面发展。

五、结语

通过对微实验教学的实施，教师可以提高学生的学习兴趣和动手能力，为他们的全面发展奠定基础。总之，物理微实验教学在初中物理教学中具有广泛的应用价值，值得教育工作者深入研究和推广。