基于核心素養(yǎng)培養(yǎng)的初中物理實驗教學(xué)實踐

■甘肅省定西市安定區(qū)公園路中學(xué) 牛建軍

教師開展核心素養(yǎng)教育的最終目的是讓學(xué)生擁有能適應(yīng)社會發(fā)展和自身終身發(fā)展的各項關(guān)鍵能力和良好的思想品格，而核心素養(yǎng)也是每名學(xué)生在知識、技能、思想、情感、意識、態(tài)度、觀念等方面的綜合體現(xiàn)。在核心素養(yǎng)教育背景下，對初中物理實驗教學(xué)目標(biāo)提出了更高、更明確的要求，教師要對學(xué)生進(jìn)行更加全面的教育，要讓他們理解物理知識的本質(zhì)，幫助他們樹立正確的科學(xué)價值觀，培養(yǎng)初中生科學(xué)探索的精神，并且，要鍛煉他們的物理實踐能力，提高創(chuàng)新意識。本文結(jié)合當(dāng)前初中物理實驗教學(xué)中存在的問題，探究在核心素養(yǎng)教育要求下，優(yōu)化初中物理實驗教學(xué)的有效措施。

一、在初中物理實驗教學(xué)中培養(yǎng)學(xué)生核心素養(yǎng)的意義

在最新的初中物理教學(xué)要求中明確指出，教師要把核心素養(yǎng)作為課程教學(xué)的最主要目標(biāo)，要通過創(chuàng)設(shè)多種多樣的教學(xué)活動對學(xué)生進(jìn)行物理核心素養(yǎng)的培養(yǎng)，不僅要提高初中生的物理學(xué)習(xí)能力，改善他們的學(xué)習(xí)效率，還要培養(yǎng)他們的物理思維，優(yōu)化他們的思維方式，并對其進(jìn)行綜合素養(yǎng)方面的提升。由此可見，教師在初中物理實驗教學(xué)中滲透核心素養(yǎng)教育已經(jīng)成為當(dāng)前最重要的教學(xué)任務(wù)。長久以來，初中物理實驗課程一直沒有得到足夠的教學(xué)重視，教師可以借用學(xué)科核心素養(yǎng)教育的機會，讓物理實驗課程成為物理教學(xué)體系中的主流課程，從而更好地幫助初中生提高學(xué)科綜合實踐能力，提升他們的學(xué)習(xí)效率。同時，通過物理實驗教學(xué)，教師還能幫助學(xué)生養(yǎng)成良好的學(xué)習(xí)習(xí)慣，開拓他們的學(xué)習(xí)路徑，讓初中生找到適合自己的學(xué)習(xí)途徑。另外，物理實驗還能有效鍛煉學(xué)生動手操作的能力，提高他們知識運用的水平，使其能對物理問題、物理現(xiàn)象、物理原理進(jìn)行更深入的思考，為他們以后的學(xué)習(xí)和生活奠定良好的基礎(chǔ)。

二、當(dāng)前初中物理實驗教學(xué)的不足之處

（一）物理實驗開展形式單一

目前，很多初中學(xué)校的物理實驗器材都非常有限，實驗的設(shè)備也比較陳舊，教師很難利用這些設(shè)備創(chuàng)設(shè)教材中的實驗活動，這就導(dǎo)致初中物理實驗受到了極大的資源限制，而教師只能根據(jù)實驗器材選擇部分知識原理開設(shè)物理實驗。另外，初中物理教師的實驗教學(xué)活動通常都是參考教材內(nèi)容進(jìn)行創(chuàng)設(shè)的，并沒有對其進(jìn)行延伸探索，因此實驗的內(nèi)容和實驗形式就都顯得較為單一，而學(xué)生在這樣的實驗氛圍中，也很難對物理知識進(jìn)行獨立的、發(fā)散性的思考，實驗提出的問題也可以在教材中找到相應(yīng)的答案，因而阻礙了他們創(chuàng)新性思維和發(fā)散性思維的形成。而且，在這樣單一的物理實驗?zāi)Ｊ较?，教師也很難激起學(xué)生的參與興趣，這使他們的學(xué)習(xí)行為就比較被動，難以達(dá)到最好的實驗教學(xué)效果。

（二）物理實驗操作全在教師

傳統(tǒng)物理實驗的操作權(quán)和主動權(quán)基本都在教師手中，他們很少會給學(xué)生預(yù)留出太多實驗操作的時間，所以，初中生也很少有親自動手體驗的機會，常常是作為一名旁觀者對實驗過程和實驗結(jié)果進(jìn)行觀察。這就很難使學(xué)生全身心地投入物理實驗課程中，也無法加深物理現(xiàn)象和物理原理的理解與感悟。

（三）缺乏對物理實驗的重視

由于受傳統(tǒng)教育理念影響，初中物理教師對理論型課程更加重視，他們幾乎把所有的時間和精力都放在物理原理、物理基礎(chǔ)知識的教育中，甚至認(rèn)為物理實驗就是一門輔助性課程，所以，無論是對物理實驗的設(shè)備和材料，還是對物理實驗課程的教學(xué)內(nèi)容設(shè)計與教學(xué)過程，教師都不是很重視。

三、在初中物理實驗教學(xué)中培養(yǎng)學(xué)生核心素養(yǎng)的具體策略

（一）轉(zhuǎn)變教學(xué)理念，重視實驗教學(xué)

在核心素養(yǎng)教育要求下，傳統(tǒng)的初中物理教學(xué)模式已經(jīng)不能滿足當(dāng)前初中生的學(xué)習(xí)需求，也不符合最新的物理實驗教學(xué)要求，對此，為了解決這一問題，教師首先要做的就是轉(zhuǎn)變自身的授課理念，要正確認(rèn)識物理實驗教學(xué)，并將其與理論教學(xué)放在同等的位置。另外，在改變教學(xué)理念的同時，教師還要認(rèn)可初中生的主體地位，要了解他們的實際求知需求，并從學(xué)生的視角出發(fā)設(shè)計實驗內(nèi)容和實驗?zāi)Ｊ健６?，物理教師要明確自身指導(dǎo)者和引導(dǎo)者的身份，要把實驗操作的主動權(quán)還給學(xué)生，自己只是對學(xué)生的物理實驗步驟和操作方法進(jìn)行指導(dǎo)與糾正，這樣才能真正鍛煉初中生的實踐操作能力，提高物理實驗課程的教學(xué)效率和教學(xué)效果，使學(xué)生形成良好的物理核心素養(yǎng)。

以人教版初中物理八年級上冊“測量平均速度”課程為例，教師在設(shè)計物理實驗內(nèi)容時，要從初中生的角度出發(fā)，根據(jù)他們當(dāng)前的實際學(xué)習(xí)水平和操作能力進(jìn)行實驗活動方案的制定。因為八年級學(xué)生接觸物理的時間還比較短，還沒有形成較為穩(wěn)定的物理思維，所以，教師不能設(shè)置太過復(fù)雜的物理實驗，而是要讓他們充分利用身邊的事物進(jìn)行簡單的實驗操作。比如，教師可以給學(xué)生準(zhǔn)備玩具小車、格尺、金屬片、薄紙板、小木塊、紙和筆，然后讓學(xué)生進(jìn)行小車運動平均速度的測量實驗。學(xué)生需要把小木塊放在薄紙板的一端，使其變成一個斜面，然后把金屬片立在薄紙板的另一端，用于擋住小車，最后把小車放在斜面的頂端，讓它自然滑下，記錄它的下滑速度，然后根據(jù)時間和距離起初小車運動的平均速度。這樣的實驗設(shè)計完全是從初中生的角度出發(fā)，因為實驗內(nèi)容和實驗步驟都比較簡單，符合當(dāng)前學(xué)生的認(rèn)知水平，而且實驗材料也比較日?；冉档土宋镔|(zhì)要求，又能讓學(xué)生順利地完成實驗。由此可見，教師要想提高物理實驗的效率，就要先轉(zhuǎn)變自身的教學(xué)理念。

（二）探究實驗背景，激起實驗興趣

眾所周知，興趣是最好的老師。因此，初中物理教師要想讓學(xué)生更加主動地參與實驗活動，就要提高實驗的趣味性，以此激起初中生的好奇心，吸引他們的注意力，從而使其能全身心地投入物理實驗中。對此，教師可以在物理實驗操作開始之前先給學(xué)生講述一些與本節(jié)知識點相關(guān)的物理小故事，或者讓學(xué)生看一些與實驗活動相關(guān)的物理現(xiàn)象和物理事件，以此改善他們的學(xué)習(xí)狀態(tài)，提高初中生參與物理實驗活動的積極性。

例如，在學(xué)習(xí)“浮力”，進(jìn)行“浮力”實驗操作之前，教師可以先給學(xué)生講述與“浮力”相關(guān)的故事。在兩千年前，古希臘著名的學(xué)者阿基米德想要確定國王的皇冠是否是純金所做，這就需要測量皇冠的體積，但是，皇冠是一個不規(guī)則的物體，很難用常規(guī)的方法對其進(jìn)行測量，而他思考了很久也沒有找到能測出皇冠體積的辦法。直到有一天，浴盆中溢出的水給了他新的啟示，他發(fā)現(xiàn)當(dāng)固體侵入到液體中時，就會排開一定量的液體，而這些液體很有可能就是固體的體積。對此，他根據(jù)這一發(fā)現(xiàn)進(jìn)行了物理實驗，并因此測量出了皇冠的體積。教師通過講述這樣的物理小故事，能有效激發(fā)初中生進(jìn)行物理實驗的興趣，同時，還能幫助他們樹立科學(xué)嚴(yán)謹(jǐn)?shù)膶嶒灳瘛?/p>

（三）開展合作探究，激發(fā)思維碰撞

通過了解物理學(xué)的歷史發(fā)展過程可以發(fā)現(xiàn)，大多數(shù)物理原理的確立都是由多為物理學(xué)家通過合作實驗探究的方式得出的，由此可見，合作是學(xué)習(xí)物理知識的最好方式。實驗是物理學(xué)科的基礎(chǔ)，能幫助初中生更快速、更準(zhǔn)確地理解物理學(xué)原理。教師為了更好地落實核心素養(yǎng)教育，可以開展合作探究式實驗教學(xué)，讓學(xué)生通過合作互助的方式完成物理實驗，從而培養(yǎng)他們協(xié)同合作的意識，提高初中生互助合作的能力。另外，教師在物理實驗教學(xué)中創(chuàng)建合作模式，還能為學(xué)生提供更廣闊的思維空間，使他們在交流與溝通中碰撞出更多的思維火花，進(jìn)而有效彌補個人能力中的不足之處。

比如，教師在進(jìn)行“串聯(lián)和并聯(lián)”物理實驗教學(xué)時，可以把班級學(xué)生按照取長補短的原則分成多個學(xué)習(xí)小組，每個小組既要有學(xué)習(xí)能力較強的學(xué)生，也要有學(xué)習(xí)能力較弱的學(xué)生，這樣才能讓他們在實驗過程中實現(xiàn)有效的互幫互助，從而達(dá)到共同進(jìn)步的目的。在“串聯(lián)與并聯(lián)”物理實驗中，每個組的成員都要有自己的任務(wù)，比如，在A組中有人需要負(fù)責(zé)記錄串聯(lián)和并聯(lián)的實驗結(jié)果，有的學(xué)生負(fù)責(zé)主導(dǎo)實驗，還要有在旁配合的輔助人員，也要有成員負(fù)責(zé)記錄實驗的過程，還要有一名學(xué)生負(fù)責(zé)統(tǒng)籌實驗內(nèi)容，隨時解決小伙伴遇到的各種問題。由此可見，小組合作物理實驗不僅能提高實驗的效率，還能有效培養(yǎng)初中生團結(jié)協(xié)作的意識，讓他們擁有良好的溝通能力和分配能力，并在這一過程中收獲到更多的知識。

（四）結(jié)合生活實際，感知物理原理

教育的最終目的是讓學(xué)生把知識靈活地運用到現(xiàn)實生活中，更好地解決實際問題。對此，教師可以在物理實驗中融入生活元素，讓初中生可以從真實生活中發(fā)現(xiàn)物理現(xiàn)象，探索物理原理，應(yīng)用物理學(xué)知識。而且，生活化物理實驗也符合當(dāng)前學(xué)生的認(rèn)知特點，能讓他們感知和了解到更多的物理學(xué)原理。對此，教師要把物理實驗和日常生活結(jié)合在一起，并引導(dǎo)他們尋找實驗中的物理知識。

例如，在學(xué)習(xí)“光的折射”這節(jié)課的知識時，教師可以帶領(lǐng)學(xué)生進(jìn)行生活化物理實驗。首先，教師先給學(xué)生播放一段視頻，視頻中是江南水鄉(xiāng)的一位老伯在用竹竿撐船，每次竹竿落入水中時，都會在水線處變得彎折，而每次竹竿出水后又變成原來的樣子。然后借助視頻里的物理現(xiàn)象引出“折射”這一物理概念，并讓學(xué)生通過實驗對其進(jìn)行驗證。學(xué)生先把一個透明玻璃杯裝滿水，然后把一根筷子放到水杯后面，透過水杯對筷子進(jìn)行觀察，根據(jù)筷子不同的傾斜角度總結(jié)出“光的折射”的定義。這個物理實驗所選的內(nèi)容都是初中生日常生活中經(jīng)常能見到的，所以對他們來說也更容易理解和感知。其實，在現(xiàn)實生活中還有很多與物理學(xué)密切相關(guān)的現(xiàn)象，比如，在炎熱的夏天，一場大雨過后，潮熱的地面上就會冒出陣陣“水氣”；把一塊燒熱的鐵塊放在涼水里，水面上也會冒出一股“白氣”；把塑料格尺在頭發(fā)上摩擦幾下，然后再把格尺放在碎紙片上，紙片就會被吸附在格尺上。以上這些都是生活中非常奇妙的物理想象，教師可以把此類生活中常見的現(xiàn)象融入實驗教學(xué)中，借此讓學(xué)生真正感知到物理知識的魅力，從而有效提升他們探究的興趣。

（五）優(yōu)化實驗過程，提高實驗效率

在以往的初中物理實驗課程中，總有學(xué)生做的實驗現(xiàn)象不夠明顯，或者實驗不能達(dá)到預(yù)期的效果，這就會給他們帶來較大的挫敗感，久而久之就會影響初中生參與物理實驗活動的積極性。而對這種情況，教師就要引導(dǎo)初中生通過多種方式對物理實驗的過程進(jìn)行進(jìn)一步優(yōu)化與改建，從而使整個物理實驗流程變得更加合理、更加嚴(yán)謹(jǐn)，使物理實驗的效果得到有效的提升。對物理實驗來說，它并不是完全孤立的，所以經(jīng)常會受到一些外界因素的干擾或影響，對此，教師就要培養(yǎng)學(xué)生獨立解決問題的能力，要引導(dǎo)他們靈活運用已掌握的物理知識或者豐富的生活經(jīng)驗對問題進(jìn)行分析和研究，從而使其得到高效的解決，同時，也讓物理實驗達(dá)到預(yù)期的效果。由此可見，在初中物理實驗教學(xué)活動中，對實驗的過程和實驗步驟進(jìn)行合理的優(yōu)化，在問題出現(xiàn)之前就將其快速解決，不僅可以使物理實驗得以順利進(jìn)行，還能增強初中生探索物理知識的信心，從而提高實驗教學(xué)的效率。

例如，在進(jìn)行八年級下冊“摩擦力”這節(jié)課的物理實驗時，總有一部分初中生很難正確判斷靜摩擦力的方向，而出現(xiàn)這個情況的主要原因就在于學(xué)生對這部分知識缺乏理性的理解和認(rèn)知，而且，在現(xiàn)實生活中學(xué)生也很難感知到靜摩擦力的存在，更無法憑空想象兩個相對靜止的事物之間時如何產(chǎn)生力的關(guān)系的。對此，教師可以對實驗的內(nèi)容進(jìn)行優(yōu)化，找尋兩個毛刷，并把它們相對疊放在一個表面粗糙的平面上，然后水平方向推上面的一個毛刷，而下面的毛刷毛則向著反方向變化，由此推想出靜摩擦力中兩個力的方向。這樣的優(yōu)化實驗不僅簡化了物理實驗的難度，還能幫助學(xué)生更直觀地理解物理知識。

（六）問題引領(lǐng)實驗，培養(yǎng)物理思維

在傳統(tǒng)物理實驗教學(xué)中，教師通常都是把教材中的問題作為實驗探究的目的，并沒有以解決學(xué)生所遇到的實驗問題為主要目的來制定相應(yīng)的問題探究性實驗，也因此無法讓學(xué)生更快速地提升實際問題解決能力。對此，教師需要改變教學(xué)的思路，要在實驗課程中設(shè)計一些更有針對性、更有價值的現(xiàn)實問題，并利用這些問題來引領(lǐng)物理實驗。與此同時，教師還可以借助這些問題對初中生進(jìn)行物理思維的培養(yǎng)，讓他們通過實驗問題的輔助對物理原理有一個更深刻的了解，并且，通過對實驗中物理現(xiàn)象的觀察來加深物理學(xué)知識的印象，從而真正提升教師的實驗教學(xué)效率，提高學(xué)生的物理實驗?zāi)芰Α?/p>

四、結(jié)語

綜上所述，在核心素養(yǎng)教育背景下，初中物理實驗教學(xué)也逐漸被學(xué)生和教師所重視，而這也是初中生快速掌握物理學(xué)原理的最佳方式，因此，教師要進(jìn)一步完善與改進(jìn)物理實驗課程的教學(xué)內(nèi)容與教學(xué)模式，要從學(xué)生的視角出發(fā)開展實驗活動，以此來調(diào)動學(xué)生主動發(fā)現(xiàn)物理現(xiàn)象、主動探索物理知識的興趣，在提高他們實驗效率的同時，提升他們的物理核心素養(yǎng)。