核心素养视角下初中物理实验活动设计

王岩

近年来，核心素养教育受到了各级学校的高度关注。它不仅成为一种教育模式，还是一种新的教育理念。核心素养教育强调学生的个人素养的综合发展，旨在培养孩子的自主思考、团队协作、创新意识等核心素养能力。物理实验则是培养这些能力的重要手段之一。本文以核心素养为切入点，探讨初中物理实验活动的设计策略，旨在为物理教师提供一些建议和启示，以便大家更好地运用核心素养教育理念进行教学活动设计。

一、初中物理核心素养概述

初中物理核心素养内容包括以下几个方面：物理知识学习能力、物理实验操作能力、物理知识应用思维、物理模型构建能力。其中，物理知识学习能力是学习物理的基础，包括学生对力学、热学、电学、光学、声学等知识的学习能力；物理实验是学习物理的关键，能够培養学生的实验能力和实践能力；物理思维是学习物理的重要部分，要求学生能够灵活运用科学思维方法解决问题；物理模型是帮助学生理解物理现象的工具，能够将抽象的物理概念具体化；物理应用是将物理知识应用于实际生活中，解决实际问题。这些核心素养内容将有助于学生全面系统地学习和掌握物理知识，提高他们的理解和实践能力，为未来学习知识和科学研究打好坚实的基础。

二、初中物理实验活动设计中的问题

（一）教师对实验创新缺乏重视

初中物理教师对实验创新缺乏重视，主要体现在两方面。一方面，一些初中物理教师对于基础的实验内容理解不深，埋头于完成教学大纲规定的基本实验，忽略了实验中的探究和创新；另一方面，更高级别的实验和创新性实验因为缺乏技术和经济支持，也难以在初中教学中得到实践。

（二）学生合作探究意识不足

当前初中物理实验课堂上，存在学生合作探究意识不足的问题，主要表现在学生们往往只关注实验结果而忽略实验中的发现和探究过程。他们缺乏主动探究的热情和合作交流的意愿，导致实验结果单一、缺乏创新性。这种现象可能与学生对实验操作步骤不熟悉、对实验宗旨不明确、思路不清晰，以及缺乏探究和实验能力等因素有关。

（三）实验内容脱离学生生活

当前初中物理实验课堂上存在着实验内容脱离学生生活的问题。许多教师设计的实验内容与学生的生活经验和实际需求相去甚远。由于学生无法理解和感受实验内容，导致学生对物理实验的兴趣和学习成效受到影响。因此，需要教师进行实验内容的优化，注重实验与学生生活经验的“对接”，使实验内容更有意义，学生能够从中获得更多的实践经验和思维启发，提高物理实验课堂的教学效果。

（四）部分实验内容不够直观

部分实验内容不够直观主要表现为某些实验的过程或结果难以直接观察或感知。例如，在光学实验中，学生可能难以直接观察到光路和光线的传播方向；在热学实验中，学生可能难以直接感受到温度和热量的变化。这些问题可能会影响学生对物理知识的理解和掌握，也可能导致他们对实验的兴趣和积极性降低。

三、基于学生核心素养发展的初中物理实验设计策略

（一）开展教材分析，形成创新理念

实验教学是培养学生物理核心素养不可或缺的一环，而教师如何开展教材分析、形成创新理念则是成功实施实验教学的关键所在。首先，教师应该全面了解学生的学习需求，对教材进行深入分析，有针对性地为学生制订教学计划。其次，教师应该根据实验教学的特点，在教育教学中积极探索，开展适应性强的授课方法，注重学生的参与性和实践性，引导学生将理论知识和实践操作有机结合。在这个过程中，教师还应该注重引导学生发表自己的意见和建议，为实验教学的改进提供宝贵的参考意见。

以“测量小灯泡的电功率”为例。这个实验教学环节可以将理论知识与实践操作有机结合起来，激发学生的学习热情，提升他们的参与度。在这个实验教学过程中，教师不仅可以对灯泡的电功率、电阻、电压等理论知识进行详细讲解，还可以引导学生亲自动手进行实验操作，从而达到理论与实践相结合的效果。此外，教师还可以引导学生对实验结果进行数据分析，让学生通过观察实验结果得到结论，从而提升学生自主研究的能力和创新意识，使学生的物理核心素养得到全面发展。

（二）设计小组实验，培养合作意识

在开展实验教学培养学生物理核心素养的过程中，教师应该注重设计小组实验，以培养学生的合作意识。当学生分组进行实验时，教师可以要求学生在小组内分工合作，相互协作，细致认真地完成实验并互相帮助。教师可以小组报告的形式，鼓励学生共同完成实验报告，培养学生分享、鉴赏和评价的能力。在这个过程中，学生相互学习、相互促进、相互鼓励，从而增强了归属感和团队协作意识。

以大气压强教学活动为例。教师可以让学生分组设计实验，利用传感器和电子衡器等工具测量大气压强并计算结果。在实验过程中，教师需要鼓励小组成员之间的合作，当然也要有合理的角色分工。例如，一个同学负责观察实验数据，另外一个同学负责记录数据和计算平均值等。通过角色分工可以让学生体验到合作所带来的好处，同时还可以培养学生分享、协作意识。最终，每组学生都可以共同完成一份实验报告，介绍他们的实验方法和数据处理过程。同时让各组成员上台分享自己的实验成果，可以更好地促成学生之间相互交流和学习。

（三）联系生活，培养应用思维

在开展实验教学培养学生物理核心素养的过程中，重要的一点是要联系生活，培养应用思维。教师可以以学生在实际生活中看到的现象为背景，引导学生去探究物理现象的本质和规律，从而使学生能够将所学的知识与实际生活结合起来，并在遇到实际的问题时，运用所学的物理知识和技能解决问题。同时，也需要教师注意学生学习的兴趣和需求，以此为基础提供有创造性和探究性的实验设计，让学生充分参与实验过程、自主探究，从而培养学生的应用思维。

以“生活中的透镜”为例。为了充分展现实验课程内容与学生实际生活之间的关联，促进学生应用思维的发展，教师可以组织学生使用凸透镜对水花进行聚焦，从而通过实验得到凸透镜成像的规律，进而探讨人眼成像的原理，最终了解凸透镜的应用。这个实验设计让学生通过实践感受到物理规律和现象对他们日常生活的影响，能够加深他们对物理的认识和理解，培养应用思维能力。

（四）结合信息技术，提高学生理解能力

在开展实验教学培养学生物理核心素养的过程中，教师可以结合信息技术来提高学生的理解能力。例如，在讲解不够直观的物理实验内容时，可以使用模拟软件或视频进行演示。这样可以让学生更加直观地了解不同物理规律的基本概念和相关法则，减少抽象概念给学生带来的学习困扰。同时，通过信息技术的辅助，学生能够进行相应的虚拟实验，更好地理解抽象性物理因素在不同情况下的变化规律。

例如，教师可以使用磁场模拟软件，让学生观察磁场中磁力线的变化，从而理解磁场的强度随距离变化的规律。通过这种方式，学生可以更深入地理解磁场的本质，并且能够将虚拟实验中得到的结论应用到现实生活中。如，理解磁悬浮列车的工作原理等。因此，结合信息技术能够提高学生的理解能力，使得实验教学更加生动、有趣和有效。

在核心素养视角下，初中物理实验活动设计不仅仅是为了提高学生的实验技能和知识理论水平，更重要的是要培养学生的核心素养，包括学习能力、思考能力、沟通能力、合作能力、问题解决能力等。在本文中，笔者提出了针对性实验教学活动的开展策略，让学生在探究物理规律的过程中，找到学习方法，提高思考和表达能力，拓宽视野和眼界，增强同学之间的合作意识和团队精神，进一步提升学生的核心素养和综合素质。在今后的教学实践中，笔者将继续探索出更多符合核心素养视角下的实验活动设计方案，不断完善教学体系，为学生带来更加优质的学习体验。