核心素养视域下初中物理实验资源的开发与应用研究

2023-04-16韩爱明

广西物理 2023年4期

韩爱明

（常州经开区初级中学，江苏常州 213011）

0 引言

在当前教育改革和发展的背景下，核心素养成为教育领域的热门话题。核心素养是指学生在学科知识基础上所具备的，能够实现自我发展和社会参与的关键能力和素质。随着教育目标的转变和社会需求的不断升级，传统的知识传授教育已经不能满足学生全面发展的要求。初中物理作为培养学生科学素养和科学思维能力的重要学科，实验教学被认为是培养学生核心素养的有效途径之一。本研究将对初中物理实验资源的开发与应用进行系统性地研究，旨在促进初中物理实验教学的创新和提高，对于改善学生的实验操作能力、科学思维能力和问题解决能力具有积极的意义。通过本研究的探索和实践，期望能够为初中物理实验教学的发展提供一定的理论指导和实践范例，为我国基础教育改革和素质教育的推动做出一定的贡献。

1 核心素养视域下初中物理实验资源的开发与应用研究意义

核心素养视域下初中物理实验资源的开发与应用研究具有以下几个方面的重要意义。首先，促进学生综合素养的提升：核心素养要求学生具备批判性思维、创新能力、科学思维、沟通能力等多方面的能力。通过开发与应用适合核心素养培养的初中物理实验资源，可以更好地满足学生的学科学习需求，并培养学生的核心素养。其次，提高实验教学的质量：实验教学是培养学生实践能力和观察分析能力的重要环节。通过研究开发与应用初中物理实验资源，可以提高实验教学的质量，使实验教学更加富有趣味性、探究性和实用性，增强学生对物理知识的理解和掌握。然后，促进科学思维的培养：科学思维是核心素养的重要组成部分。通过设计和应用核心素养视域下的初中物理实验资源，可以培养学生的科学思维，如观察、实验推理、问题解决等能力，使学生具备科学探究的能力和方法。之后，推动教育教学改革：核心素养的培养要求教育教学改革的支持。通过研究初中物理实验资源的开发与应用，可以为教育教学改革提供实践经验和理论支持，推动学校实施以素养为核心的教育教学模式，从而提高教育质量和学生发展水平。最后，丰富物理教学内容与方法：初中物理实验资源的开发与应用研究将为教师提供更多丰富多样的教学资源和教学方法，增加物理教学的多样性和灵活性。通过实验教学的方式，可以更好地培养学生对物理现象的观察力、实验操作能力和理论知识的联系性。同时，通过科学的评价机制，可以对学生的实践能力和核心素养进行全面评价和反馈。

核心素养视域下初中物理实验资源的开发与应用研究具有重要的理论和实践意义。通过深入研究和实践，可以促进学生综合素养的提升，提高实验教学质量，培养科学思维能力，推动教育教学改革，丰富物理教学内容与方法。同时，对于我国基础教育改革和素质教育的推动具有积极的意义。

2 核心素养视域下初中物理实验资源的开发与应用研究策略

2.1 了解核心素养要求

了解核心素养要求是开发和应用初中物理实验资源的重要前提。核心素养是指学生在学科学习过程中所需要具备的跨学科能力和素养。在初中物理实验资源的开发与应用中，需要了解以下核心素养要求：

首先是科学思维能力：学生通过实验活动培养科学思维，包括观察、提出问题、做出假设、实验设计、数据收集和分析、结论推理等。初中物理实验资源的开发应该能够引导学生运用科学思维解决问题。其次是探究能力：学生通过实验活动培养探究能力，包括主动提出问题、设计实验方案、收集和分析数据、总结和评估实验结果等。初中物理实验资源的应用应该能够促进学生的自主探究和解决问题的能力。然后是信息技术能力：学生需要利用信息技术工具进行实验数据的收集、处理和分析。初中物理实验资源的开发与应用应该结合信息技术，引导学生运用合适的技术工具进行实验操作和数据处理。接着是创新能力：学生通过实验活动培养创新思维和创新能力。初中物理实验资源的开发应该能够培养学生在实验中提出新的观点、解决问题的能力，鼓励学生进行实验设计和实验方案的改进。最后是跨学科整合能力：初中物理实验资源的开发应该能够促进学生在物理学科的实验中跨学科整合，将物理知识与数学、化学、生物等学科的知识和能力进行综合应用。

2.2 融入实践与应用

融入实践与应用是在核心素养视域下开发和应用初中物理实验资源的重要策略。以下是一些具体的融入实践与应用的策略：

首先，联系实际应用：在初中物理实验资源的开发中，将实验内容与日常生活或实际应用情境相联系，使学生能够认识到物理知识的现实意义。例如，通过进行电路实验，学生可以理解电流、电压和电阻在家庭电器中的应用。其次，强调实践操作：除了理论知识的讲解，初中物理实验资源的应用也应该注重实践操作。学生需要亲自进行实验操作，实际操作中体验物理现象，并通过观察和记录进行数据收集和分析。这样可以加深学生对物理概念和原理的理解。然后，鼓励创新实践：通过初中物理实验资源的开发，鼓励学生进行创新实践。可以提供一些开放式的实验设计，引导学生自主提出问题、设计实验方案、探索和解决问题。这样的实践过程可以培养学生的创新思维和解决问题的能力。接着，进行实际调研：在一些实验资源的开发中，可以引导学生进行实际调研。学生可以通过实地考察、采集数据、访谈等方式，深入了解物理现象的实际应用和影响。这种调研实践可以拓宽学生的视野，培养跨学科整合能力。最后，结合实际案例：在初中物理实验资源的应用中，可以结合一些实际案例进行分析和讨论。例如，讨论环境保护中的能源利用和节能技术，引导学生思考物理学知识在解决现实问题中的作用。这样可以促进学生将物理理论与实践应用相结合。

2.3 多元化实验设计

多元化实验设计是在核心素养视域下开发和应用初中物理实验资源的重要策略之一。以下是一些具体的多元化实验设计策略：

设定多样化实验目标：针对不同的核心素养，设计不同类型的实验目标。可以有观察、推断、解释、应用等多个层次的实验目标，让学生能够在实验中逐渐提升核心素养。其次是多元化实验内容：设计不同主题和领域的实验内容，涵盖力学、光学、电磁学等多个物理学领域。这样可以增加学生对不同物理现象和原理的了解，培养学生对多个领域的兴趣和探索能力。

适度设置多层次实验难度：根据学生的不同层次和能力，设置不同难度的实验任务。对于不同水平的学生，可以提供不同程度的实验探究问题，让学生能够有针对性地进行实验研究。还要设计多元化实验条件：为了适应不同的实验条件，可设计不同材料和器材的使用。例如，对于有条件的学校，可以设计使用先进仪器设备的实验；对于条件有限的学校，可以设计使用简单器材的实验。

注重多样化实验形式：除了传统的实验操作，还可以设计其他形式的实验，如模拟实验、计算机模拟实验、虚拟实验等。这样可以提升学生的实验探究能力，并培养学生在不同实验形式下的思考和解决问题的能力。

2.4 整合资源和技术

在核心素养视域下，初中物理实验资源的开发与应用需要整合现有的资源和技术，以提供更丰富、多样化的学习体验。以下是一些整合资源和技术的策略：

整合实验设备和材料资源：利用学校已有的实验设备和材料，合理规划实验资源的使用，确保资源的充分利用。同时，可以通过与学校、社区、工业界等合作，获取更多的物理实验设备和材料，以丰富实验资源。

整合网络资源和多媒体技术：利用互联网资源和多媒体技术，提供丰富的实验资料和教学资源。学生可以通过观看实验视频、下载实验资料等方式进行自主学习和预习。教师也可以利用多媒体技术，将实验过程和实验原理进行展示和解释。然后，整合模拟实验和虚拟实验技术：利用计算机和软件技术，开发模拟实验和虚拟实验软件。学生可以通过模拟实验软件进行实验操作和数据分析，加深对物理实验的理解。虚拟实验软件则可以提供更贴近真实的实验环境和情境，激发学生的实验兴趣和探索欲望。

整合社交媒体和在线教育平台：利用社交媒体和在线教育平台，建立学生之间和学生与教师之间的沟通和互动。学生可以通过在线平台分享实验结果和交流实验心得，与他人互动讨论。教师也可以通过在线平台提供实时答疑和辅导服务，促进学生的学习和提高实验操作的效果。