基于核心素养的初中物理实验教学研究

摘" 要：随着教育改革的不断推进，培养学生的核心素养已成为教学的重点.在初中物理领域，实验教学是提高学生核心素养的关键手段.文章选取“探究摩擦力大小与什么有关”这一经典实验，探讨了如何通过实验教学提升学生的核心素养，基于初中物理核心素养的基本内容，分析了现行物理实验教学中的不足，并针对这些问题，提出了一系列基于核心素养培养的教学策略.

关键词：核心素养；初中物理；摩擦力

中图分类号：G632""" 文献标识码：A""" 文章编号：1008-0333（2025）05-0095-03

收稿日期：2024-11-15

作者简介：钱燕清，本科，中小学二级教师，从事物理教学研究.

随着新课程改革的深入推进，传统以知识传授为中心的教学模式正在向培养核心素养转变.在这一背景下，初中物理教学被赋予了新的使命与挑战［1］.物理实验作为培养学生观察能力、操作技能、科学思维和创新精神的重要教学环节，在激发学生对物理的兴趣方面起到了至关重要的作用［2］.教师通过精心设计和执行实验活动，让学生可以直观地感受物理定律的奥秘，体验科学探究的过程，从而在实践中锻炼和提升自己解决实际问题的能力.因此，如何构建一个能够有机结合物理知识传授与核心素养培养的实验教学模式，成为当前教育研究和实践中亟待解决的关键问题.文章旨在通过对“探究摩擦力大小与什么有关”这一具体案例的分析与探讨，探索在初中物理实验教学中实施核心素养培养的有效途径，以期为物理教学实践提供有益的参考和启示.

1" 初中物理核心素养的基本内容

在当前教育背景下，初中物理教育中的核心素养构建已经成为教学目标中不可或缺的一部分［3］.具体而言，初中物理教育强调的核心素养包括以下几个重要维度：首先是对物理观念的理解，涉及对基本物理概念、原理的掌握以及对物理现象的认知能力，要求学生能够准确理解并描述自然界中的物理事件.其次是科学探究能力的提升，要求学生具备良好的实验操作技巧，更重要的是能够自主提出问题、设计实验方案、分析实验结果，并能够在此基础上进行合理推理和归纳.此外，实践操作能力也是核心素养的一部分，要求学生不仅要在纸笔考试中表现出色，更要能够熟练操作，并将理论知识应用在实际操作之中.创新意识的培养也是核心素养的一个重要方面，面对复杂多变的实际问题时，需要学生能够灵活运用所学知识，进行创新性思考并提出解决方案［4］.最后，科学精神的培养是贯穿整个物理学习过程的精神内核，包括求真务实的态度、勇于探索的勇气和持之以恒的毅力等［5］.几个维度共同构成了初中物理教育的核心素养，不仅为学生提供了一套有力的工具来理解物理世界，也为其未来学术上的深造和终身发展打下坚实的基础.

2" 初中物理实验教学存在的问题

2.1" 实验教学方法单一

在传统的初中物理实验教学模式中，教师主导的验证性实验成为惯用的教学方法.此类实验要求学生遵循既定的步骤，以获得预期的实验结果，其操作过程和结果往往缺乏灵活性和创造性，一切答案似乎都已预设，导致学生在教学过程中失去主动探索未知领域的兴趣和动力，思维被限制在固定的框架内，不利于培养独立思考和解决复杂问题的能力.同时，由于缺少对科学探究全过程的体验，学生的科学态度和科研精神也难以得到有效培养.学生在学习过程中逐渐丧失提出问题、设计实验以及从失败中寻求改进的耐心和勇气.这种单一模式的实验教学，忽略了学生个性化需求和差异化发展，使原本充满好奇和探索乐趣的物理学习变得乏味和枯燥.更进一步来看，单一的实验方法无法满足不同层次学生的发展需要.对于具有较高学习能力和创新潜质的学生而言，需要一个更为开放和挑战的学习环境，以便能够发挥自己的潜能，实现知识的综合运用和创新能力的培养.然而，当教学方式单一且刻板时，这些学生很可能因缺乏足够的激励和挑战而逐渐失去学习的热情和积极性.

2.2" 实验教学内容脱离实际

当前的初中物理实验教学中，一些实验内容与学生日常生活经验及实际应用之间存在较大的脱节，由于缺乏与现实世界的联系，学生往往难以认识到这些实验活动背后的科学原理及其在解决实际问题中的作用，从而感到学习缺乏意义和动力.这种脱节现象主要表现在实验教学过分强调理论验证，忽视了知识应用于现实生活的情境.例如，一些实验仅停留在抽象的原理演示层面，未能结合学生日常生活中的实例进行具体阐释，导致学生对所学知识的应用前景和实际价值缺乏直观认识.学生因此会觉得物理学习是孤立于生活、工作和技术创新之外的活动，而不是一个可以促进自己更好理解世界、解决问题的工具.当实验内容过于抽象时，学生很难在心智上建立起知识与现实世界的桥梁，这对学生构建科学的世界观和培养终身学习的意识会产生较为不利的影响，对充满好奇心并渴望探索世界的年轻学生来说，如果无法在实际生活中应用所学的知识，自身的学习热情可能会大打折扣.

2.3" 核心素养体现不足

现行的初中物理实验教学存在一个不容忽视的问题，即教师在教学过程中往往重点关注学生操作技能的掌握情况，未能充分培养学生的核心素养.这种偏重技能训练而轻视科学探究和创新能力培养的教学，与当前教育改革所倡导的学生能力全面发展存在较大的差距.一些实验教学活动过于注重对特定操作流程的机械模仿和重复练习，未能引导学生理解实验背后的科学原理和思想方法.这种做法使学生失去了探索未知、提出问题和独立思考的机会，限制了学生发展批判性思维和解决问题的能力.此外，由于缺乏对创新意识和科学精神的培育，学生在面对新问题时会显得束手无策，不知如何利用所学知识进行创造性解答.

3" 基于核心素养的初中物理实验教学策略

3.1" 创新实验教学方法，增强学生求知欲

传统的物理实验教学中，学生往往是按照既定的步骤进行实验，这使学生对实验过程和结果的理解停留在表面，缺乏深入探索的动力.为了改变这一现状，创新物理实验教学方法显得尤为重要.通过引入探究性实验、设计性实验等多样化的实验形式，可以有效激发学生的好奇心和探索欲，引导学生主动发现问题并寻求解决方案.“探究摩擦力大小与什么有关”是初中常见的物理实验，教师可以将“摩擦力”这一抽象的物理概念具体化，通过设计情境来激发学生的好奇心.例如，教师可以展示生活中常见的现象：将手掌平放在桌面上，然后进行滑动，体验桌面对手掌的阻力；用橡皮在纸上进行擦除，体会纸对橡皮的抵抗力；为什么在平滑的路面上推动一个物体比在粗糙的地面上更容易？这样的问题能够吸引学生的注意力，让学生意识到摩擦力在生活中的实际意义.在探究性实验中，鼓励学生自主提出问题、设计实验方案并实施.以“摩擦力”为题，教师可以引导学生思考哪些因素可能会影响摩擦力的大小，鼓励学生设计出自己的实验来加以验证.在形成假设的基础上，引导学生利用控制变量法来设计实验，如表1所示，通过小组合作，共同完成实验方案，研究影响滑动摩擦力大小的因素.

3.2" 注重实际与理论的结合，培养学生创新意识

物理教学中通过将理论知识与现实生活紧密连接，学生能够在实际问题解决的过程中深入理解物理知识的应用价值，从而激发自身的创新意识，提升实践能力.在“探究摩擦力大小与什么有关”实验教学中，为了让学生认识到摩擦力在现实生活中的重要性，教师可以提出一些实际问题，如汽车在紧急刹车时为什么能够停下，为何雨天骑自行车比较困难等.这些问题都能够引导学生关注摩擦力现象.实验设计上可以让学生利用日常物品进行创新性实验，例如，学生可以用不同材质的布、纸张或地毯，在不同的表面上测试小车滑动的距离，从而探究不同材料对摩擦力的影响.为加强学生的创新实践能力，教师可以组织学生参与设计新型的运动鞋底、改进轮椅的轮子材料等活动.这些活动不仅需要学生运用所学物理知识，更需要学生发挥创造力.通过实际活动，将抽象的物理概念与具体的生活实例相结合，这种体验不仅加深了对物理知识的理解，更重要的是培养了学生的创新思维和实践技能.

3.3" 立足实验反思，强化学生独立思考能力

反思是提升学生独立思考能力的重要环节，通过对实验过程和结果的深入反思，学生能够批判性地分析数据，理解实验中发生的各种现象，进一步提出改进方案.在“探究摩擦力大小与什么有关”的实验中，教师可以引导学生对实验过程进行全面回顾.包括实验的设计、实验操作、数据采集和记录等每一个细节.例如，学生应该思考实验材料的选择是否合适、实验步骤是否规范、测量是否准确等.通过这些问题的提出，学生开始意识到实验过程中可能存在的不足和误差来源.学生要分析实验结果与预期是否存在差异，若实验结果与预期不符，需要探究导致这种差异的原因.这个过程中，教师可以激发学生思考，引导学生从多个角度考虑问题，如实验材料的不均匀性、外界条件的影响或操作过程中的失误等.教师应鼓励学生将实验经验与理论知识相结合，进行深层次的思考.例如，在探讨摩擦力的实验中，学生可以进一步思考摩擦力在实际生活中的作用，如何利用或减少摩擦力.

4" 结束语

基于核心素养的初中物理实验教学是一种必要的教学改革方向.通过创新实验教学方法、强化实践与理论的结合以及促进学生独立思考，可以有效提升学生的物理核心素养，为学生的未来学习和生活打下坚实的基础.

参考文献：［1］ 庄晓红.基于核心素养理念的初中物理主题探究式实验教学［J］.数理化解题研究，2024（11）：95-97.

［2］ 张波.基于核心素养创新初中物理实验教学［J］.中学课程资源，2024，20（04）：26-29.

［3］ 孙建辉.核心素养下初中物理实验教学的优化［J］.数理天地（初中版），2024（08）：98-100.

［4］ 黄家城.核心素养视角下的初中物理实验教学策略探究［J］.中学课程辅导，2024（08）：36-38.

［5］ 朱莹.从核心素养角度谈初中物理实验有效教学［J］.数理天地（初中版），2024（04）：108-109.

［责任编辑：李" 璟］