核心素養(yǎng)視角下初中物理實驗活動設(shè)計

王巖

近年來，核心素養(yǎng)教育受到了各級學(xué)校的高度關(guān)注。它不僅成為一種教育模式，還是一種新的教育理念。核心素養(yǎng)教育強調(diào)學(xué)生的個人素養(yǎng)的綜合發(fā)展，旨在培養(yǎng)孩子的自主思考、團隊協(xié)作、創(chuàng)新意識等核心素養(yǎng)能力。物理實驗則是培養(yǎng)這些能力的重要手段之一。本文以核心素養(yǎng)為切入點，探討初中物理實驗活動的設(shè)計策略，旨在為物理教師提供一些建議和啟示，以便大家更好地運用核心素養(yǎng)教育理念進行教學(xué)活動設(shè)計。

一、初中物理核心素養(yǎng)概述

初中物理核心素養(yǎng)內(nèi)容包括以下幾個方面：物理知識學(xué)習(xí)能力、物理實驗操作能力、物理知識應(yīng)用思維、物理模型構(gòu)建能力。其中，物理知識學(xué)習(xí)能力是學(xué)習(xí)物理的基礎(chǔ)，包括學(xué)生對力學(xué)、熱學(xué)、電學(xué)、光學(xué)、聲學(xué)等知識的學(xué)習(xí)能力；物理實驗是學(xué)習(xí)物理的關(guān)鍵，能夠培養(yǎng)學(xué)生的實驗?zāi)芰蛯嵺`能力；物理思維是學(xué)習(xí)物理的重要部分，要求學(xué)生能夠靈活運用科學(xué)思維方法解決問題；物理模型是幫助學(xué)生理解物理現(xiàn)象的工具，能夠?qū)⒊橄蟮奈锢砀拍罹唧w化；物理應(yīng)用是將物理知識應(yīng)用于實際生活中，解決實際問題。這些核心素養(yǎng)內(nèi)容將有助于學(xué)生全面系統(tǒng)地學(xué)習(xí)和掌握物理知識，提高他們的理解和實踐能力，為未來學(xué)習(xí)知識和科學(xué)研究打好堅實的基礎(chǔ)。

二、初中物理實驗活動設(shè)計中的問題

（一）教師對實驗創(chuàng)新缺乏重視

初中物理教師對實驗創(chuàng)新缺乏重視，主要體現(xiàn)在兩方面。一方面，一些初中物理教師對于基礎(chǔ)的實驗內(nèi)容理解不深，埋頭于完成教學(xué)大綱規(guī)定的基本實驗，忽略了實驗中的探究和創(chuàng)新；另一方面，更高級別的實驗和創(chuàng)新性實驗因為缺乏技術(shù)和經(jīng)濟支持，也難以在初中教學(xué)中得到實踐。

（二）學(xué)生合作探究意識不足

當(dāng)前初中物理實驗課堂上，存在學(xué)生合作探究意識不足的問題，主要表現(xiàn)在學(xué)生們往往只關(guān)注實驗結(jié)果而忽略實驗中的發(fā)現(xiàn)和探究過程。他們?nèi)狈χ鲃犹骄康臒崆楹秃献鹘涣鞯囊庠?，?dǎo)致實驗結(jié)果單一、缺乏創(chuàng)新性。這種現(xiàn)象可能與學(xué)生對實驗操作步驟不熟悉、對實驗宗旨不明確、思路不清晰，以及缺乏探究和實驗?zāi)芰Φ纫蛩赜嘘P(guān)。

（三）實驗內(nèi)容脫離學(xué)生生活

當(dāng)前初中物理實驗課堂上存在著實驗內(nèi)容脫離學(xué)生生活的問題。許多教師設(shè)計的實驗內(nèi)容與學(xué)生的生活經(jīng)驗和實際需求相去甚遠(yuǎn)。由于學(xué)生無法理解和感受實驗內(nèi)容，導(dǎo)致學(xué)生對物理實驗的興趣和學(xué)習(xí)成效受到影響。因此，需要教師進行實驗內(nèi)容的優(yōu)化，注重實驗與學(xué)生生活經(jīng)驗的“對接”，使實驗內(nèi)容更有意義，學(xué)生能夠從中獲得更多的實踐經(jīng)驗和思維啟發(fā)，提高物理實驗課堂的教學(xué)效果。

（四）部分實驗內(nèi)容不夠直觀

部分實驗內(nèi)容不夠直觀主要表現(xiàn)為某些實驗的過程或結(jié)果難以直接觀察或感知。例如，在光學(xué)實驗中，學(xué)生可能難以直接觀察到光路和光線的傳播方向；在熱學(xué)實驗中，學(xué)生可能難以直接感受到溫度和熱量的變化。這些問題可能會影響學(xué)生對物理知識的理解和掌握，也可能導(dǎo)致他們對實驗的興趣和積極性降低。

三、基于學(xué)生核心素養(yǎng)發(fā)展的初中物理實驗設(shè)計策略

（一）開展教材分析，形成創(chuàng)新理念

實驗教學(xué)是培養(yǎng)學(xué)生物理核心素養(yǎng)不可或缺的一環(huán)，而教師如何開展教材分析、形成創(chuàng)新理念則是成功實施實驗教學(xué)的關(guān)鍵所在。首先，教師應(yīng)該全面了解學(xué)生的學(xué)習(xí)需求，對教材進行深入分析，有針對性地為學(xué)生制訂教學(xué)計劃。其次，教師應(yīng)該根據(jù)實驗教學(xué)的特點，在教育教學(xué)中積極探索，開展適應(yīng)性強的授課方法，注重學(xué)生的參與性和實踐性，引導(dǎo)學(xué)生將理論知識和實踐操作有機結(jié)合。在這個過程中，教師還應(yīng)該注重引導(dǎo)學(xué)生發(fā)表自己的意見和建議，為實驗教學(xué)的改進提供寶貴的參考意見。

以“測量小燈泡的電功率”為例。這個實驗教學(xué)環(huán)節(jié)可以將理論知識與實踐操作有機結(jié)合起來，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情，提升他們的參與度。在這個實驗教學(xué)過程中，教師不僅可以對燈泡的電功率、電阻、電壓等理論知識進行詳細(xì)講解，還可以引導(dǎo)學(xué)生親自動手進行實驗操作，從而達到理論與實踐相結(jié)合的效果。此外，教師還可以引導(dǎo)學(xué)生對實驗結(jié)果進行數(shù)據(jù)分析，讓學(xué)生通過觀察實驗結(jié)果得到結(jié)論，從而提升學(xué)生自主研究的能力和創(chuàng)新意識，使學(xué)生的物理核心素養(yǎng)得到全面發(fā)展。

（二）設(shè)計小組實驗，培養(yǎng)合作意識

在開展實驗教學(xué)培養(yǎng)學(xué)生物理核心素養(yǎng)的過程中，教師應(yīng)該注重設(shè)計小組實驗，以培養(yǎng)學(xué)生的合作意識。當(dāng)學(xué)生分組進行實驗時，教師可以要求學(xué)生在小組內(nèi)分工合作，相互協(xié)作，細(xì)致認(rèn)真地完成實驗并互相幫助。教師可以小組報告的形式，鼓勵學(xué)生共同完成實驗報告，培養(yǎng)學(xué)生分享、鑒賞和評價的能力。在這個過程中，學(xué)生相互學(xué)習(xí)、相互促進、相互鼓勵，從而增強了歸屬感和團隊協(xié)作意識。

以大氣壓強教學(xué)活動為例。教師可以讓學(xué)生分組設(shè)計實驗，利用傳感器和電子衡器等工具測量大氣壓強并計算結(jié)果。在實驗過程中，教師需要鼓勵小組成員之間的合作，當(dāng)然也要有合理的角色分工。例如，一個同學(xué)負(fù)責(zé)觀察實驗數(shù)據(jù)，另外一個同學(xué)負(fù)責(zé)記錄數(shù)據(jù)和計算平均值等。通過角色分工可以讓學(xué)生體驗到合作所帶來的好處，同時還可以培養(yǎng)學(xué)生分享、協(xié)作意識。最終，每組學(xué)生都可以共同完成一份實驗報告，介紹他們的實驗方法和數(shù)據(jù)處理過程。同時讓各組成員上臺分享自己的實驗成果，可以更好地促成學(xué)生之間相互交流和學(xué)習(xí)。

（三）聯(lián)系生活，培養(yǎng)應(yīng)用思維

在開展實驗教學(xué)培養(yǎng)學(xué)生物理核心素養(yǎng)的過程中，重要的一點是要聯(lián)系生活，培養(yǎng)應(yīng)用思維。教師可以以學(xué)生在實際生活中看到的現(xiàn)象為背景，引導(dǎo)學(xué)生去探究物理現(xiàn)象的本質(zhì)和規(guī)律，從而使學(xué)生能夠?qū)⑺鶎W(xué)的知識與實際生活結(jié)合起來，并在遇到實際的問題時，運用所學(xué)的物理知識和技能解決問題。同時，也需要教師注意學(xué)生學(xué)習(xí)的興趣和需求，以此為基礎(chǔ)提供有創(chuàng)造性和探究性的實驗設(shè)計，讓學(xué)生充分參與實驗過程、自主探究，從而培養(yǎng)學(xué)生的應(yīng)用思維。

以“生活中的透鏡”為例。為了充分展現(xiàn)實驗課程內(nèi)容與學(xué)生實際生活之間的關(guān)聯(lián)，促進學(xué)生應(yīng)用思維的發(fā)展，教師可以組織學(xué)生使用凸透鏡對水花進行聚焦，從而通過實驗得到凸透鏡成像的規(guī)律，進而探討人眼成像的原理，最終了解凸透鏡的應(yīng)用。這個實驗設(shè)計讓學(xué)生通過實踐感受到物理規(guī)律和現(xiàn)象對他們?nèi)粘Ｉ畹挠绊?，能夠加深他們對物理的認(rèn)識和理解，培養(yǎng)應(yīng)用思維能力。

（四）結(jié)合信息技術(shù)，提高學(xué)生理解能力

在開展實驗教學(xué)培養(yǎng)學(xué)生物理核心素養(yǎng)的過程中，教師可以結(jié)合信息技術(shù)來提高學(xué)生的理解能力。例如，在講解不夠直觀的物理實驗內(nèi)容時，可以使用模擬軟件或視頻進行演示。這樣可以讓學(xué)生更加直觀地了解不同物理規(guī)律的基本概念和相關(guān)法則，減少抽象概念給學(xué)生帶來的學(xué)習(xí)困擾。同時，通過信息技術(shù)的輔助，學(xué)生能夠進行相應(yīng)的虛擬實驗，更好地理解抽象性物理因素在不同情況下的變化規(guī)律。

例如，教師可以使用磁場模擬軟件，讓學(xué)生觀察磁場中磁力線的變化，從而理解磁場的強度隨距離變化的規(guī)律。通過這種方式，學(xué)生可以更深入地理解磁場的本質(zhì)，并且能夠?qū)⑻摂M實驗中得到的結(jié)論應(yīng)用到現(xiàn)實生活中。如，理解磁懸浮列車的工作原理等。因此，結(jié)合信息技術(shù)能夠提高學(xué)生的理解能力，使得實驗教學(xué)更加生動、有趣和有效。

在核心素養(yǎng)視角下，初中物理實驗活動設(shè)計不僅僅是為了提高學(xué)生的實驗技能和知識理論水平，更重要的是要培養(yǎng)學(xué)生的核心素養(yǎng)，包括學(xué)習(xí)能力、思考能力、溝通能力、合作能力、問題解決能力等。在本文中，筆者提出了針對性實驗教學(xué)活動的開展策略，讓學(xué)生在探究物理規(guī)律的過程中，找到學(xué)習(xí)方法，提高思考和表達能力，拓寬視野和眼界，增強同學(xué)之間的合作意識和團隊精神，進一步提升學(xué)生的核心素養(yǎng)和綜合素質(zhì)。在今后的教學(xué)實踐中，筆者將繼續(xù)探索出更多符合核心素養(yǎng)視角下的實驗活動設(shè)計方案，不斷完善教學(xué)體系，為學(xué)生帶來更加優(yōu)質(zhì)的學(xué)習(xí)體驗。