核心素养下初中物理实验教学的研究

■天津市西青区杨柳青第四中学 赵洪晶

八年级学生刚开始学习物理这门学科，在对这门学科感到好奇的同时，又对如何学好物理学科感到迷茫、迷惑。在这种情况下，用什么方法让学生对物理产生兴趣，通过什么途径提高学生的物理核心素养非常关键。俗话说，良好的开端就相当于成功了一半。兴趣是最好的老师。而丰富有趣的物理实验不仅可以让学生对物理学习产生浓厚的兴趣，而且可以帮助学生战胜学习物理的恐惧心理，从而顺利掌握学习物理的技巧。由此，在初中阶段早准备、有计划、有目的地进行形式多样的物理创新实验，不仅可以培养学生动手动脑能力、科学思维能力，还能让学生形成严谨的科学态度。这对于初中学生在以后的学习中提升核心素养至关重要。

初中核心素养教学是指学生在学习物理知识的过程中，从物理学科的角度培养学以致用的方法，从而形成认识事物和解决问题的思想，从中领悟、感受科学的探究方法，并能够通过科学方法进行实验探究，体验实验探究所带来的成就感，培养不怕失败的科学品质，养成不怕困难、勇于探索的科学精神。实验作为初中学生物理学习过程中极为重要的部分，成为培养初中学生物理核心素养的关键途径。基于此，本文将对如何在教学中利用物理实验培养和提升学生的物理核心素养进行探讨。

一、物理教学中增强演示实验的可见性和趣味性，培养学生物理核心素养

初二的学生刚刚接触物理，物理对他们来讲有着无限的神秘感。初中许多物理知识都与生活息息相关，而现在的学生恰恰生活经验欠缺，所以教师应尽可能地让生活体验走进课堂。比如：在讲液体可以传声时，我把手机闹铃打开，然后，把手机放入防水袋，直接吊着放入透明的玻璃缸内，依旧可以听到闹铃的声音。学生顿时兴奋了，对这个实验印象深刻。其实，防水袋在游泳时很常见，只不过学生们怎么也不会想到这会和声音的传播有关。实验结束后，我及时引导学生，鼓励他们平时要细心观察，生活中处处有物理。再如：学习“杠杆”一节时，我把核桃夹子、羊角锤、大个的指甲刀、蛋糕夹子、老虎钳子等工具带入课堂，让学生感受什么是省力杠杆，什么是费力杠杆。这样的教学让学生感受到物理就在身边，消除了他们对物理的陌生感。

在教学过程中，演示实验至关重要。若演示效果不明显，将直接影响学生学习物理的质量。例如：在讲“汽化和液化”一节时，教材上引入的新课实验是在塑料袋里滴入几滴酒精，将空气挤压干净，把塑料袋口扎紧，放入热水中，塑料袋就会慢慢鼓起来。而我在课前反复操作很多次，效果总是不理想。后来，经过反复实验发现，把塑料袋换为气球，效果特别棒。取两个相同的气球，在其中一个里面滴入几滴酒精，然后，用绳把两个气球口都扎紧，放入大烧杯中，倒入热水，滴有酒精的气球马上鼓胀并漂浮起来。这时，学生们学习的积极性立刻被调动起来，新课进行得十分顺畅。学生学习物理的兴趣更浓了。

心理学研究表明，初中阶段，学生有很强的好奇心、探究欲。而选用生活中常见的物品做实验，会使学生更感兴趣，更能激发学生学习物理的热情，让学生主动获取物理知识，思考如何学习物理，在潜移默化中培养学生的物理核心素养。例如：在讲大气压强一课时，我用矿泉水瓶、注射器、橡胶管演示吸气球。学生们顿时沸腾了，这个小小的实验就开启了大气压教学的大门。再如：学习液体压强时，“帕斯卡桶裂”实验学生不易理解，于是，我用两个两端开口但粗细不同的玻璃管，在下段各挤紧一个气球，向玻璃管中加入适量的水……通过创新演示实验教学来培养学生核心素养，让学生对初中物理知识的概念、实验原理掌握得更牢固，从而达到提升初中学生物理学科素养的目的。知识，百科全书中应有尽有，而用新方法、新方案解决问题，却是任何书籍也给予不了的。古人云：“授人以鱼，不如授人以渔。”

二、演示实验与分组实验相结合，提升学生物理核心素养

核心素养教育要求教师不断创新实验教学模式，使学生在有效掌握物理知识的同时，培养其学习物理的兴趣，提高和锻炼学生的动手能力、观察能力、总结能力。例如：“光沿直线传播”一节中，光沿直线传播可以解释的现象有小孔成像，而小孔成像对于初中生来说是陌生的，如果仅依靠教师演示小孔成像，学生们的观察效果不佳，所以我决定让学生分组观察小孔成像实验。于是，我提前给学生布置任务，要求每人从家里带一个易拉罐，我和实验室的负责教师给每个易拉罐钻了不同形状的小孔——圆形、三角形、方形，并用半透明的塑料薄膜封住易拉罐口。这样，实验准备完毕。上课时，讲完光在同种均匀介质中沿直线传播后，很自然地讲到这条规律可以解释生活中很多现象。首先是小孔成像，让学生们利用提前改装好的易拉罐进行实验。学生将小孔对着F 光源，可以看到F 光源在塑料薄膜上呈现的倒立像，这也为以后学习实像打下了良好的基础。

教师很自然地引导学生用画光路图的方法解释为什么会成倒立的像。接着，让学生看课件图片——浓密树荫下太阳的光斑，让学生思考其特点，以及出现这种现象的原因，并分析成像是否和小孔的形状有关。我引导学生观察易拉罐底部小孔的形状，学生们很惊奇地发现底部小孔形状是不同的。再次实验，观察成像情况，学生们就很容易理解圆形光斑的奥秘了。原本难度很大的知识点，通过实验就很容易理解了。这个实验所用的实验器材都是生活中常见的。因此，学生能够深刻体会到物理就在身边，运用所学物理知识理解相关生活现象并非高不可攀。物理教师通过实验将物理核心素养的教学融于课堂。

初中所学的物理知识与现实生活紧密相连，因此，我们要注重将实验与实际生活相联系，让学生经历实验创新、探究、实施的过程，提高学生观察实验现象、总结实验现象的能力。教师应深刻理解初中物理学科的课程核心理念，坚持从生活走向物理，从物理走向生活，利用创新物理实验教学让学生理解物理知识，从而让物理实验充满魅力，将物理核心素养的培养融于教学之中。

三、创新探究实验，培养学生的科学思维，增强学生的物理学科素养

要培养学生的科学探究能力，就必须让学生经历与体验科学探究的整个过程。学生的许多能力必须通过完成相关的实验才能获得。在进行探究实验的过程中，学生必须要有勇于面对失败的勇气和精神，从而慢慢领悟科学探究的方法。例如：学习“大气压强”一节，在大气压强测量这个环节，我进行了改进。教材中用“托里拆利”实验直接测量出大气压强值，因为水银有毒，不能现场演示与分组，所以教学时大多采用播放视频的方式，学生不能参与其中。为了弥补这一缺憾，我给学生提供如下实验器材：带手柄的平面镜、钩码、直径1 厘米的吸盘、不同规格的注射器、刻度尺、弹簧测力计，让学生亲历和体验测量大气压强的过程。在教师的指导下，学生们积极思考，从而提出一种实验方案。此后，我又为学生们提供实验器材：小桶、钩码、平面镜、吸盘，向小桶中逐渐放入钩码，到吸盘刚好脱落时，记下钩码的重，吸盘的直径已知。学生们经过讨论，教师加以引导，最终找到了测量大气压强值的另一种方案。采用两种方法得到的大气压强值不相同。这时，教师引导学生分析误差，两种实验结果可能不太精确，但是学生亲历测量大气压的过程，印象深刻。

总之，提升初中学生物理学科的核心素养，实验教学是一个极为重要的途径。它不仅可以让物理教学从趣味教学入手，还可以通过实验引导学生感受科学的思维方式；它不仅可以让学生从认知冲突入手，还可以在实验中培养学生严谨的科学思维，体验科学探索的魅力。作为教师，要从多方面思考探索实验改进的方法，让学生更积极地参与实验，要把培养初中学生的物理学科核心素养融入物理课堂教学中，融入物理实验教学中。