分析核心素養(yǎng)視角下初中物理實(shí)驗(yàn)活動(dòng)設(shè)計(jì)

物理實(shí)驗(yàn)在初中物理教學(xué)中占據(jù)著舉足輕重的地位。它不僅是理論知識(shí)的實(shí)踐應(yīng)用，還是培育學(xué)生科學(xué)素養(yǎng)和創(chuàng)新能力的重要手段。通過實(shí)驗(yàn)，學(xué)生可以親自動(dòng)手、觀察現(xiàn)象、分析數(shù)據(jù)，從而更直觀地理解物理規(guī)律，感受科學(xué)的魅力。這種實(shí)踐性的學(xué)習(xí)方式，不僅能激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，還能培養(yǎng)學(xué)生實(shí)踐能力和創(chuàng)新思維。因此，從核心素養(yǎng)的視角來看，深入探討初中物理實(shí)驗(yàn)活動(dòng)的有效實(shí)踐，對(duì)提升學(xué)生的綜合素質(zhì)具有重要的意義。本文旨在分析核心素養(yǎng)視角下的初中物理實(shí)驗(yàn)活動(dòng)設(shè)計(jì)，為物理教學(xué)的順利展開提供有益的參考，以期推動(dòng)物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)的改革與發(fā)展。

一、核心素養(yǎng)視角下開展物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)的必要性

（一）有助于學(xué)生更好地理解理論知識(shí)

物理實(shí)驗(yàn)在初中物理教學(xué)中具有獨(dú)特的作用。它不僅能幫助學(xué)生將抽象的理論知識(shí)具體化，通過實(shí)踐操作來驗(yàn)證理論，還能深化學(xué)生的理解，使物理知識(shí)更加鮮活和深入人心。更重要的是，物理實(shí)驗(yàn)過程能激發(fā)學(xué)生的興趣和自信心，使學(xué)生更加積極主動(dòng)地投入到物理學(xué)習(xí)中。在核心素養(yǎng)的培育過程中，物理實(shí)驗(yàn)成為提升學(xué)生綜合素質(zhì)的重要途徑。因此，設(shè)計(jì)與實(shí)施初中物理實(shí)驗(yàn)活動(dòng)至關(guān)重要。每個(gè)實(shí)驗(yàn)都應(yīng)當(dāng)精心策劃，確保能夠有效地幫助學(xué)生深化對(duì)物理知識(shí)的理解，并為學(xué)生未來的學(xué)習(xí)之路打下堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。

（二）提升學(xué)生的探究能力

為更好地培育學(xué)生的學(xué)科核心素養(yǎng)，教師需要在實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)中，賦予學(xué)生更多的自主性與創(chuàng)造性，不斷鼓勵(lì)學(xué)生，避免始終拘泥于傳統(tǒng)固定的教學(xué)步驟，而是真正讓學(xué)生自己思考、設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案。在實(shí)驗(yàn)過程中，學(xué)生可能會(huì)遇到各種問題和挑戰(zhàn)，但正是這些困難促使他們深入思考、積極探索。教師要引導(dǎo)學(xué)生發(fā)現(xiàn)問題、分析問題，并嘗試尋找解決問題的途徑，從而有效地提升學(xué)生的獨(dú)立思考能力和探索精神，進(jìn)一步為學(xué)生未來知識(shí)的學(xué)習(xí)與創(chuàng)新能力的發(fā)展提供助力。

（三）增強(qiáng)學(xué)生責(zé)任意識(shí)

在素養(yǎng)教育的大環(huán)境中，培養(yǎng)學(xué)生的責(zé)任意識(shí)是教育的關(guān)鍵目標(biāo)之一。物理實(shí)驗(yàn)為培養(yǎng)學(xué)生的責(zé)任意識(shí)提供了一個(gè)極佳的途徑。物理實(shí)驗(yàn)中，學(xué)生不僅要思考、探索，還要承擔(dān)相應(yīng)責(zé)任。從實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)到操作，每一步都不能有絲毫馬虎，每個(gè)細(xì)節(jié)都可能影響最終的實(shí)驗(yàn)結(jié)果。其中的分工合作，更是對(duì)團(tuán)隊(duì)協(xié)作能力的磨煉，學(xué)生在這個(gè)過程中，可以深刻體會(huì)到責(zé)任和團(tuán)隊(duì)協(xié)作的重要性。物理實(shí)驗(yàn)不僅是學(xué)生內(nèi)化科學(xué)知識(shí)的實(shí)踐的重要途徑，還是培養(yǎng)學(xué)生綜合素質(zhì)的重要途徑。通過實(shí)驗(yàn)教學(xué)，可以培養(yǎng)出既有知識(shí)，又有責(zé)任感和團(tuán)隊(duì)精神的新時(shí)代少年。

二、核心素養(yǎng)視角下開展初中物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)的對(duì)策

（一）分析原理，提升觀念

物理實(shí)驗(yàn)在培養(yǎng)學(xué)生物理觀念方面發(fā)揮著重要作用，特別是在初中階段，實(shí)驗(yàn)活動(dòng)能幫助學(xué)生直觀地感受物理現(xiàn)象，深入理解物理概念。在實(shí)驗(yàn)過程中，教師應(yīng)鼓勵(lì)學(xué)生仔細(xì)觀察、記錄實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，并積極思考實(shí)驗(yàn)背后的物理原理。通過這樣的觀察與思考，學(xué)生可以逐步整理出涉及物質(zhì)狀態(tài)變化、運(yùn)動(dòng)規(guī)律、能量轉(zhuǎn)化等物理知識(shí)的核心知識(shí)點(diǎn)，從而逐漸形成正確的物理觀念。

例如，在人教版八年級(jí)上冊(cè)第三章“物態(tài)變化”一節(jié)的學(xué)習(xí)中，教師要讓學(xué)生認(rèn)識(shí)到實(shí)驗(yàn)是不可缺少的一環(huán)，在教學(xué)中可以以汽化實(shí)驗(yàn)為例。教師可以用簡(jiǎn)單的加熱裝置，向?qū)W生展示液態(tài)水在受熱之后消失、變成氣態(tài)水蒸氣的整個(gè)過程，從而讓學(xué)生直觀地了解汽化現(xiàn)象。實(shí)驗(yàn)期間，教師可以引導(dǎo)學(xué)生觀察記錄溫度的變化、水蒸氣的產(chǎn)生等關(guān)鍵信息，幫助他們理解汽化原理。此外，在教學(xué)中還可以以液化實(shí)驗(yàn)為例，教師可以通過冷卻裝置，展示水蒸氣遇冷后凝結(jié)成液態(tài)水的過程。這樣不僅能呈現(xiàn)液化的物理現(xiàn)象，還能揭示溫度對(duì)物態(tài)變化的影響。學(xué)生通過親手操作、觀察實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，能夠加深對(duì)液化原理的理解。這種實(shí)驗(yàn)教學(xué)活動(dòng)的開展，能夠使學(xué)生直觀地認(rèn)識(shí)物態(tài)變化的整個(gè)過程，確保學(xué)生在動(dòng)手實(shí)踐中認(rèn)識(shí)到物理的基本原理，循序漸進(jìn)，從而形成初步的物理觀念。

（二）創(chuàng)建拓展問題，鍛煉科學(xué)思維

在實(shí)驗(yàn)教學(xué)活動(dòng)設(shè)計(jì)中，發(fā)展學(xué)生科學(xué)思維十分關(guān)鍵。因此，教師可以在具體的教育活動(dòng)中，巧妙地設(shè)計(jì)拓展性問題，從而指導(dǎo)學(xué)生針對(duì)物理知識(shí)點(diǎn)展開發(fā)散性思考，促進(jìn)學(xué)生物理實(shí)驗(yàn)探究能力的提升。

例如，在教學(xué)人教版八年級(jí)上冊(cè)第二章“聲現(xiàn)象”的過程中，為進(jìn)一步加深學(xué)生對(duì)知識(shí)的理解與應(yīng)用，教師可以以實(shí)驗(yàn)教學(xué)活動(dòng)巧妙地設(shè)計(jì)拓展性問題。以探究“不同材料的傳聲效果”為例，教師可以先通過多媒體展示一段關(guān)于不同場(chǎng)景下聲音傳播的視頻，如人們?cè)谑覂?nèi)外、金屬管道旁、水中等不同環(huán)境中對(duì)話的場(chǎng)景。接著，教師向?qū)W生提問：“不同材料對(duì)聲音的傳播有什么影響？”學(xué)生根據(jù)已學(xué)知識(shí)，可能會(huì)提出“金屬傳聲效果更好”“固體比氣體傳聲快”等假設(shè)。在教師的引導(dǎo)下，學(xué)生開始設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)來驗(yàn)證這些假設(shè)?？梢赃x擇幾種常見的材料，如木頭、金屬、塑料等，將其作為實(shí)驗(yàn)對(duì)象，使用同樣的聲源和接收器，分別記錄聲音通過這些材料傳播的時(shí)間和強(qiáng)度。教師指導(dǎo)學(xué)生將數(shù)據(jù)整理成表格，并引導(dǎo)他們分析數(shù)據(jù)，推導(dǎo)結(jié)論。通過這樣的拓展性問題，學(xué)生不僅能夠鞏固所學(xué)知識(shí)，還能鍛煉科學(xué)探究能力，學(xué)習(xí)如何根據(jù)問題設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)、收集數(shù)據(jù)、分析結(jié)果。同時(shí)，教師也能通過學(xué)生的表現(xiàn)和反饋，評(píng)估實(shí)驗(yàn)教學(xué)效果，進(jìn)一步提高初中物理教學(xué)質(zhì)量。

（三）引導(dǎo)自主實(shí)驗(yàn)，進(jìn)行科學(xué)探究

實(shí)驗(yàn)教學(xué)作為提升學(xué)生探究能力的重要一環(huán)，要求教師不斷鼓勵(lì)學(xué)生自主實(shí)驗(yàn)，確保學(xué)生能夠在實(shí)驗(yàn)中發(fā)現(xiàn)問題、提出問題和解決問題。因此，教師有必要設(shè)計(jì)有針對(duì)性的物理探究實(shí)驗(yàn)，并在實(shí)驗(yàn)中巧妙地融入相關(guān)知識(shí)點(diǎn)，讓學(xué)生在探究中自然地掌握和鞏固物理知識(shí)。

例如，在教學(xué)人教版九年級(jí)第十六章“電壓電阻”時(shí)，可以開展以“探索電流與電壓、電阻關(guān)系”為主題的物理實(shí)驗(yàn)活動(dòng)。實(shí)驗(yàn)開始時(shí)，教師不應(yīng)急于給出具體的實(shí)驗(yàn)步驟，而應(yīng)引導(dǎo)學(xué)生自主思考：“如何探究電流、電壓、電阻之間的關(guān)系？”學(xué)生可能會(huì)想到利用可變電阻器、電壓表等設(shè)備來改變電阻和測(cè)量電壓。然后，將其運(yùn)用到實(shí)驗(yàn)時(shí)發(fā)現(xiàn)，通過調(diào)節(jié)可變電阻器，可以改變電路中的電阻，從而觀察電壓表讀數(shù)的變化，了解電壓與電阻之間的關(guān)系。此外，學(xué)生也會(huì)在實(shí)驗(yàn)的過程中遇到各種問題，如“為什么電阻增大，電壓也會(huì)增大？”這種疑惑會(huì)促使學(xué)生去探究更深層次的原因，嘗試將所學(xué)的定律應(yīng)用于實(shí)際情境中，理解電流、電壓、電阻三者之間的關(guān)系。實(shí)驗(yàn)結(jié)束后，教師可以引導(dǎo)學(xué)生對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行總結(jié)，并提出問題：“通過實(shí)驗(yàn)，你發(fā)現(xiàn)了什么？”“這些發(fā)現(xiàn)對(duì)你有什么啟示？”學(xué)生可能會(huì)回答：“我發(fā)現(xiàn)電壓與電阻成正比關(guān)系。”“這些發(fā)現(xiàn)讓我更加理解了電流、電壓、電阻的概念和它們之間的關(guān)系。”這樣的探究過程不僅能豐富學(xué)生的知識(shí)體系，還能培養(yǎng)他們解決問題的能力，并賦予他們強(qiáng)烈的成就感。因此，實(shí)驗(yàn)活動(dòng)對(duì)于學(xué)生來說具有深遠(yuǎn)的意義，不僅能使學(xué)生積極參與并體驗(yàn)完整的實(shí)驗(yàn)探究過程，還能激發(fā)他們的學(xué)習(xí)熱情與主動(dòng)性。

（四）實(shí)施生活實(shí)驗(yàn)，培養(yǎng)責(zé)任感與科學(xué)態(tài)度

在實(shí)驗(yàn)教學(xué)中，教師可以結(jié)合生活實(shí)際，引導(dǎo)學(xué)生觀察身邊的物理現(xiàn)象，使實(shí)驗(yàn)與社會(huì)、環(huán)境、科學(xué)等緊密關(guān)聯(lián)起來。這種從生活出發(fā)的教學(xué)方式，不僅能增強(qiáng)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，還能幫助學(xué)生更好地理解和應(yīng)用物理知識(shí)，實(shí)現(xiàn)知識(shí)的實(shí)踐價(jià)值。

例如，在教學(xué)人教版八年級(jí)下冊(cè)第九章“壓強(qiáng)”時(shí)，為了讓學(xué)生直觀地理解壓強(qiáng)對(duì)實(shí)際生活的影響，可以設(shè)計(jì)一項(xiàng)生活化的實(shí)驗(yàn)活動(dòng)。準(zhǔn)備一個(gè)氣球、幾塊不同重量的砝碼和一塊木板，讓學(xué)生在不放置任何砝碼的情況下，將木板平放在氣球上，觀察氣球的變化；然后逐漸增加砝碼，讓學(xué)生觀察并記錄氣球的形變。通過實(shí)驗(yàn)，學(xué)生可以清楚地看到隨著壓力的增加，氣球形變?cè)絹碓酱?，直至破裂。在?shí)驗(yàn)教學(xué)活動(dòng)中，還可以將“高空拋物”社會(huì)熱點(diǎn)事件與壓強(qiáng)概念結(jié)合起來，讓學(xué)生了解高空拋物帶來的壓強(qiáng)巨大，其對(duì)地面行人或物體的傷害可能非常嚴(yán)重。這樣的實(shí)例講解不僅加深了學(xué)生對(duì)壓強(qiáng)概念的理解，還能告誡學(xué)生在生活中要正確地運(yùn)用物理知識(shí)，避免出現(xiàn)不良后果。

三、結(jié)語

總而言之，基于核心素養(yǎng)的初中物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)，不僅要求學(xué)生掌握基礎(chǔ)物理知識(shí)，還注重培養(yǎng)其批判性思維、問題解決能力、創(chuàng)新意識(shí)和合作精神。通過自主參與和積極探究的實(shí)驗(yàn)過程，學(xué)生不僅能夠更深入地理解物理規(guī)律，提升實(shí)踐能力，還能在合作與交流中鍛煉自身的溝通和團(tuán)隊(duì)協(xié)作的能力。基于核心素養(yǎng)的物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)改革，不斷創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)教學(xué)方式和手段，豐富實(shí)驗(yàn)教學(xué)內(nèi)容，全面提升學(xué)生的物理學(xué)習(xí)體驗(yàn)和綜合素質(zhì)，從而培養(yǎng)更多具有創(chuàng)新精神和實(shí)踐能力的優(yōu)秀人才，為新時(shí)代的社會(huì)發(fā)展和科技進(jìn)步做出積極的貢獻(xiàn)。

（責(zé)任編輯：謝璐）