核心素养下初中物理实验教学创新与实践

王旭

【摘要】初中时期，学生逐步系统性接触物理知识，并且开始接触物理实验.在物理知识的学习中，实验发挥着重要作用，因此，提高学生的实验素养有利于促进学生对物理知识的获取.然而，在初中物理实验教学中，因各种原因导致实际教学中存在着教师观念落后、教学模式单一、教学资源匮乏及缺乏实验探究等多种问题.本文结合实际，提出转变传统观念、联系生活实际、设定拓展问题、自主设计实验、巧用信息技术等多种策略，为物理实验教学提供参考.

【关键词】初中物理；实验教学；教学创新

初中时期，物理实验作为协助学生掌握物理知识的重要帮手.物理实验的存在，既能让学生在枯燥的理论知识学习中挖掘乐趣，又能帮助学生深化对知识的掌握.但是受到教师传统思维、升学压力、硬件设施等多方面的影响，导致初中阶段的物理实验教学始终未取得预期的效果，即使在核心素养对实验教学提出了明确的要求之后，情况依旧未有明显的改观，因此，积极改进与创新当今的初中物理实验教学具有十分重要的意义.

1 初中物理实验的重要性

物理作为一门重要学科，在社会的发展中发挥着重要作用，而实验作为物理学科的重要组成部分，推动着物理学的发展及完善.初中时期，学生初步系统性地接触物理知识及物理实验，物理实验能够培养学生的学习能力、探究能力、实验思维等诸多素养.初中作为学生接触物理知识的初级阶段，实验能够帮助学生更好地掌握书本知识.同时，物理实验能够让学生学会应用各种实验器材，培养学生的动手、观察、分析等能力，促进学生综合素养的提升.

2 初中物理实验教学面临的问题

2.1 教师观念存在误区

受传统教学理念及中考物理成绩的分配比影响，许多教师形成了实验教学不重要的错误观念，将所有的精力放置在理论知识的教学中，一味重视卷面成绩而忽略了学生实验素养的提升，在期中、期末考试中，也不会设置实验操作这一考察指标.虽然一些地区将实验操作纳入中考成绩中，但是大多数教师依旧无法将实验教学融于日常教学中，而是在考察之前进行突击训练，导致学生的实验能力及素养得不到长久的训练.一些教师认为，只要学生熟练背诵实验步骤、结果及常见考点等，便可以应付一般的考试，认为实验教学需要花费较多的时间，且不一定会取得预期的效果.相较之下，学生“背实验”的方法则显得更加高效.

2.2 教学模式单一

通过实际调查发现，在目前物理实验教学中，演示依旧是学生接触最多的实验教学方法，在一些实验教学中，学生不能真正做到动手操作；即使在一些实验中，学生有了动手操作的机会，但其也只能按照固定的流程进行操作，使学生成为了简单的操作工，不能发动学生自主探究思维及能力，无法达到培养学生物理思维、动手能力等素养.

2.3 缺乏教学资源

物理实验属于必修课程，大部分学校都会开设实验课程，但是实验设备的多少却受到了校园资金等客观因素的限制，导致诸多中学物理实验器材不完善、不齐全，且有许多学校没有专门的物理实验室，实验器材也十分简单，在这种情况下，学生根本就没有接触实验的机会，其实验知识、操作能力等更不会有提升.

2.4 实验缺乏探索过程

受到传统教学理念的影响，物理实验耗费时间，在考试中分数占比又低，在实验进行前，教师一般会对每一个操作、每一个步骤进行精确的描述，并且播放相应的实验视频让学生观看，这样做虽然可以避免学生出现错误，提高学生实验的成功率，节约时间，但是这样的物理实验会使实验失去本身的意义，不但缺乏学生自主探究的过程，而且学生容易对教师产生依赖心理.

3 初中物理实验教学策略

3.1 转变传统观念

要想在今后的初中物理实验教学中取得预期的效果，首先要转变物理教师的传统教学理念.随着教学改革的不断深化、学科素养的提出，教师要根据时代的发展，适时改变自身的教育观念，舍弃“唯分数论”“唯升学论”的传统理念，要充分认识到物理实验对于初中阶段学生学习物理知识、掌握实验技能的重要性，切实关注学生实验素养的提升.

物理实验具有较强的专业性，实验设置的最初目的便是通过学生自身的动手操作、总结归纳，探索物理原理中的深层逻辑，培养学生物理实验能力及探索意识，而教师将物理实验教学视为可有可无，不但不利于學生实验素养的提升，而且会阻碍学生对理论知识的掌握及成绩的提升.因此，在实际的教学中，教师一定要重视物理实验在学生知识获取及未来发展的重要性，合理安排实验教学.

例如 在“长度与时间的测量”这一内容中，教师就需要让学生明白实验目的，并且在实验过程中设置一些具有思考价值的问题，通过实验，让学生掌握书本中的诸多理论知识.如：教师可以让学生测量课桌的长宽高，并选择合适的测量方法去测定硬币的周长.通过两个简单的实验，不但可以让学生掌握正确的物体测量方法，周长的测定更是可以促进学生思维的拓展，培养学生举一反三的能力.如此可见，教师巧妙地运用物理实验，能够极大地促进教学质量的提升及学生思维水平的发展.

3.2 联系生活实际

初中阶段，学生虽然有了一定的认知，但是其思维等依旧处于模糊状态，对未知事物充满着好奇.此时，教师便可以借助学生这一心理动态，设计、开展贴近生活的探究性物理实验活动，将生活现象与物理知识进行有机地融合，促进学生物理思维的发展，提高学生对物理知识理解的效率.

例如 在“凸透镜成像”这一实验教学中，为了激发学生实验积极性，教师就可以创设出更加贴近学生实际生活的物理实验.如在凸透镜与凹透镜对光的作用探究中，教师就可以借助手电筒、白纸、透镜等生活中常见的物品进行实验，首先让学生将手电筒直射在纸张之上，让学生观察此时的光斑特点，确保手电筒和纸张不动，在二者之间放入透镜，看此时的光斑，通过分析观察实验现象，学生可以得到：光斑聚集，说明透镜具有聚光作用；光斑分散，则说明透镜对光进行了分散作用.在此基础之上，让学生观察透镜的特点，便可以得到凸透镜具有聚光的特点，此时，再进行凸透镜成像实验，不仅使学生更加明确实验原理，也能促进学生主动参与实验.

3.3 设定拓展问题，锻炼学生思维能力

在实验教学中，除了实验方法、结果，还需要培养学生的物理思维能力，此时，教师便可以在实验教学开展过程中，巧妙地设计一系列拓展问题，让学生针对某一物理现象、结论等进行发散性思考，以此逐步提升学生的实验探究思维及能力.在问题设计中，教师可以以簡单的物理知识为出发点，引导学生在实验中以此为基础，一步步往下探索，从而获取更多知识.

例如 在“密度”这一问题的教学中，教师就可以提出一些具有拓展性的问题，如“根据我们生活中的认识，一个物体质量与体积之间是否存在某种联系呢？”根据提问，学生就会说出“同样的物体，体积越大，质量越大”“大小一样，质量也就一样”等回答，之后便可以带领学生进行验证，让学生以身边的大小不同的铁、铝、铜等为材料，对自己的想法进行验证.首先利用天平分别确定铁、铝、铜的质量并记录，而后借助量筒测定铁、铝、铜的体积并记录.接着让学生根据所得到的数据，分析其中的关系.学生经过思考或讨论，会将体积V作为x轴，质量m作为y轴，将所有m和V对应的点进行标注，通过连线，学生便可以清楚地认识到相同物质、不同物质间的差别，同时，组间学生还可以进行交流，以确定计算的准确性.通过提出拓展性问题，可以在提高学生实验质量的同时促进学生思维能力的发展.

3.4 自主设计实验，培养学生创新意识

在过去的物理实验中，教师一般按照教案进行相应的实验安排，而且实验安排中具有明确的步骤，这样的实验过程，虽然可以促进学生实验技能的提升，但是无法培养学生的创新意识.所以，在实际的教学中，教师除去教材中的实验安排，还可以鼓励学生根据个人认知特点对各种物理现象、原理等进行实验探究，学生通过自主进行实验内容、步骤、目标的设计，能够不断提升创新意识与创新思维.

同时，开展时在书本中各种实验，教师可以抛弃传统的实验教学方法，让学生根据书本知识自主设计相应的实验方案，这不但能够按时完成教学任务，而且可以促进学生创新实践能力的发展及问题解决能力的提升.

例如 在“感应电流”这一章节教学中，教师可以让学生独立阅读书本知识，让其明白该实验要探究的目的及方法，并让学生结合书本内容对实验过程、步骤进行设计.如有的学生要想探索“电流产生条件”，此时，学生就要思考自己需要用到哪些实验材料及设备，如U形磁铁、线圈、电流计、发电机等；在此基础之上，学生就要进一步思考实验的过程及步骤，并制作相应的记录表格，记录整个系统通电之后，导体在U型磁铁中的运动变化及电流表指针运动方向.通过这样的实验，学生便可以有效判断电流产生的条件，同时可以培养学生的创新思维.

3.5 巧用信息技术

在实验教学中，通常需要学生通过大量的实验来探究其中蕴含的规律，但是在诸多物理教学中，受到时间、物理器材、实验条件等限制，往往无法有效开展相应的实验.如在电学实验中，由于诸多定理需要学生亲自去验证，需借助物理实验让学生感受电流的运动与神奇，但诸多学校受到物理实验设备的限制，很难让学生动手实验，而导致学生对理论知识的掌握不够透彻.同时，在物理实验中，存在着一些微观、危险性实验，学生不能够准确观察或是亲手进行操作这些实验，而只能通过教师的讲解来熟悉实验过程，这也使得学生不能准确地掌握相关理论知识.而信息技术的出现，则有效解决了这一问题.教师借助信息技术，可以搭建虚拟实验平台，让学生在线上自主设计各种参数、选择各种器材，随之实验平台会出现相应的结果，如此，便可以让学生开展各种实验，促进学生对知识的掌握.

信息技术的引入，可以为物理实验教学创设更加趣味性、生活化、真实化的实验情境，借助信息技术化抽象为形象的能力，能够使学生更加真切地感受物理实验的魅力，促进学生对实验的掌握及理论知识的理解.

而且，随着信息技术的不断发展，各种物理线上实验平台也逐步上线，学生借助线上平台进行实验就会变得更加方便，对实验现象的观察也会更加准确.

例如 在探究电路的串联与并联实验中，便可以借助NOBOOK虚拟实验室开展实验.首先，教师可以提出一个探究性问题，帮助学生回顾串联、并联电路特点，并提出问题，让学生在虚拟实验室中设计线路图.其次，教师给出多个电路图，让学生进行观察、猜想，并在NOBOOK虚拟实验室中进行验证.最后，教师还可以列举一些案例或是构建一些情景，让学生借助平台思考并进行方案设计及实验步骤，并通过NOBOOK虚拟实验室开展实验探究验证，通过大量的实验现象进行总结串联、并联电路的特点.

4 结语

初中物理实验教学在学生知识获取、素养提升方面发挥着重要作用，为改变当今实验效果不佳的现状，本文针对性地提出了转变传统观念、联系生活实际、设定拓展问题、自主设计实验、巧用信息技术等多种策略，为物理实验教学提供参考.

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