核心素养背景下初中物理实验教学的优化路径

何佰川 何正琴

【摘要】实验是组织物理教学的一个基本方式，也是优化学生物理认知经验的重要策略，让学生通过物理实验进行现实操作、具体观察，也可很好地促使学生自主生成物理知识，使其逐步形成良好的实验操作能力，渐渐形成完善的思维品质，更易于培养学生的物理学科素养。因此，初中物理教师要重视物理实验教学，由此落实核心素养育人任务[1]。本文将从利用信息技术改善演示实验、通过小组合作推进探究实验、借助德育引导展现实验精神三个角度来分析核心素养背景下初中物理教师应该如何组织丰富的实验教学活动。

【关键词】核心素养  初中物理  实验教学  优化策略

【中图分类号】G633.7   【文献标识码】A 【文章编号】2095-3089（2021）32-0102-02

核心素养理念的提出标志着以理论知识为中心的教育时代正式过去，我们将迎来一个需要立足于学生终身发展，且需综合培养学生关键能力与思维品质的新时代，也必须要及时创新教学形式，优化教学策略的选择与实施[2]。因此，初中物理教师要积极组织丰富的实验教学活动，既要及时训练学生的观察能力、探究能力，也要及时培养学生的科学思维意识，使其积累丰富的动手经验，引导学生自觉传承优良的科学精神，不断优化自身的精神财富。

1.利用信息技术改善演示实验

演示实验主要是针对一些存在危险性、过于繁琐或者过于简单等特性的实验活动，由教师面向全体学生演示实验操作步骤，让学生通过观察得出物理结论的实验教学形式。常规的初中物理演示实验是由教师在讲台上演示的，存在几个不良问题，比如座位过于偏僻、靠后的学生无法全面觀察实验现象，实验现象转瞬即逝而无法及时启发学生等[3]。针对这一现实问题，初中物理教师则要及时利用信息技术来改善演示实验的呈现形式，通过多媒体屏幕全面展现实验操作过程，且可重复播放、放大视频画面，以便切实训练学生的观察能力。如此，初中生也可初步积累感性认识，自觉思考实验原理，积极进行物理探究，而这就可直接培养学生的物理探究能力，更易于培养学生的物理素养。

就如在“声音的产生与传播”一课教学中，为了让学生全面了解声音产生的必要条件与传播媒介，笔者就利用信息技术录制了一些小实验。第一类小实验展现的是声音产生的条件，比如用声带发生，且要用手触碰喉咙;通过敲击乐器得出乐音，观察乐器的动态变化等。第二类实验是通过传声筒游戏、用手捂住耳朵发声、将手机放在真空箱中打电话、在水中发声等小实验来解释声音传播的介质种类。然后，笔者就在物理课上使用多媒体设备播放了这些小实验，希望学生能够由此分析声音产生、传播的条件[4]。值得说明的一点是，之所以要利用信息技术来组织演示实验，是因为这些小实验中有部分内容并不方便直接在课堂上亲自演示，而且使用信息技术来展现声音的产生条件与传播方式，也可不断显化实验现象，可让学生观察实验细节，使其由此建构物理概念。如此，本班学生则可在演示实验的驱动下进行观察、思考与探究，而这就更易于促使学生实现学习进步[5]。

2.通过小组合作推进探究实验

探究式物理实验是由学生自主设计、操作，并由此归纳实验现象、探究物理结论所形成的一种实验形式，它可切实锻炼学生的创新实践能力，让学生自主总结丰富的实验操作技巧，形成举一反三的学习能力，所以也可直接发展学生的物理素养，让学生学会学习，优化学生的文化修养[6]。因此，初中物理教师要积极组织小组合作教学活动，鼓励学生通过学习共同体的集体智慧有效推进实验探究活动，通过平等合作总结丰富的物理实验结论，全面丰富学生的建模、推理、证明、创新、发明等能动学习经验，进一步发展学生的物理学科素养。

为了保证本班学生可以通过物理实验形成良好的科学思维能力，笔者就综合分析了学生的特长优势与人际关系，将能够和谐相处且存在互助关系的学生分到一个学习小组之内，由此组建了4人小组。然后，笔者便会根据实验任务的难度水平去组织分组实验。比如，在“串、并联电路中电流的规律”一课教学中，笔者就组织了分组实验。各小组需积极讨论，分析安装串联、并联电路的方式方法，积极利用实验室的具体设备，分别安装串联电路、并联电路。为此，小组内部也可暂时进行分工合作，两人一组，一组负责安装串联电路、一组负责安装并联电路，且要在电路中合理确定电流表的具体位置。然后，小组则可接通电流，打开电路开关，观察小灯泡是否会发亮，重点观察电流表中的具体数值，记录实验数据，由此推测串、并联电路中的电流规律。接着，笔者就会组织组际探究活动，随机抽取一个小组展示实验操作过程，总结电流表的结构与识读方法，汇总串、并联电路中的电流规律，其余小组要认真记录重要观点，及时补充、质疑，顺利展开组际讨论，通过全班合作做到准确表达。这样一来，本班学生则可及时积累自主建构物理知识的有效经验，及时提升自身的实验操作能力，而这就可切实唤起学生的思考意识，有可能会让学生热爱科学、爱上物理[7]。

值得一提的是，通过小组合作探究实验活动，本班学生的实验操作能力、科学探究能力都有了明显的变化，就连一些对物理知识不感兴趣的学生，也会自发配合组内同伴，积极承担相应的实验探究责任，切实营造了优良的物理教学氛围，促使学生通过合作探究积累了成功的实验研究经验，让学生取得了学习进步[8]。而且，通过探究式分组实验活动，初中生也能改变只背诵理论知识的学习方式，因为经过动手操作与实验检验之后，初中生的知识印象会更加深刻，而这就有利于培养学生的物理认知能力，更易于让学生学好物理。

3.借助德育引导展现实验精神

在培养学生核心素养的教育背景下，学生的思维品质与社会道德意识备受关注，因为只有让学生具备高尚的品德，使其自觉传承我国传统文化，践行社会主义核心价值观，才能使其真正实现长远发展，在未来的社会发展中凸显自己的人生价值，实现自己的理想信念。其中，实验资源本身也包含深层的人文思想，比如学生要坚持实事求是，不可捏造数据、操之过急，亦或者不可浪费资源、破坏实验设备等。因此，初中物理教师要利用实验教学活动突出德育教育理念，引导学生自觉继承优良的实验精神，使其自觉传承各位科学家不怕苦不怕累、刻苦钻研、不畏艰难、不惧失败的高尚品质，从而切实改善学生的道德意识[9]。

就如在上述“串、并联电路中电流的规律”实验教学过程中，本班有一个小组因为操作不当导致电路出现了短路问题，灯泡并未发亮。但是，由于时间紧迫，这个小组的内部成员并未分析问题成因，而是直接与位置靠后的一个小组合作，观察了对方的实验结论，摘抄了实验数据。对此，笔者就严肃指出这种逃避问题行为的不良影响，告诉学生实验的基本要求便是实事求是、不怕失败、刻苦钻研，同时还以爱迪生发明灯泡这一科学故事告诉学生要坚持、不要气馁，遇到任何问题都要认真对待，引导学生自主分析小灯泡无法发亮的原因，总结了电路短路的常见原因，引导这个小组一一对比尝试，使其自主调整了电路设备，最终引导这个小组完成了实验探究任务[10]。另外，在实验总结环节，笔者还要求各小组自主整理实验台，将物品放回原位，还要记录本轮实验所耗费的材料。借此，笔者就告诉学生要时刻保持实验台的整洁明亮，且要遵守实验室的纪律要求，懂得爱惜实验设备、节省实验材料，希望学生可以逐步养成爱整理、懂节约的正确意识。如此，本班学生则可潜移默化地改善自己的实验操作行为，而这一优良的行为习惯也将让学生在现实生活中受益。另外，在实验探究活动中，有的学生会因为失败的实验操作步骤、不理想的实验现象感到焦躁不安，在挫败感的影响下无法集中注意力。在这时，笔者则会尝试引入物理学家的科学探究发明史，告诉学生任何人的成功都不是一帆风顺的，学生一定要有足够的耐心、持久的恒心，不可轻言放弃，更不应向困难或者挫折低头。

总而言之，在初中物理教學过程中组织丰富的实验活动可以很好地优化学生的观察经验、实践能力与探究水平，且可让学生自觉传承科学精神，摒弃错误的思想意识，而这就可进一步培养学生的物理学科素养，让学生实现长远发展。因此，初中物理教师要客观分析本学科的实验教学资源，及时创新并优化实验教学形式，通过直观的演示实验与能动的探究实验来发展学生的科学探究能力，结合学生的实验学习经历去优化学生的精神财富，使其真正实现长足进步。

参考文献：

[1]黄伟艺.技工学校物理实验教学与学生创新能力的培养策略探究[J].科技经济导刊，2020，28（7）：135.

[2]刘汉桐.信息技术与高中物理课程整合的调查研究——以延吉市高中为例[J].才智，2018（30）：157.

[3]何振勤.浅谈初中物理实验教学方法的创新思路[J].学周刊，2018（33）：77-78.

[4]陈苍鹏.基于核心素养的初中物理实验探究教学[J].物理教学探讨，2018，36（7）：3-7.

[5]侯永.基于初中物理实验教学的核心素养因子研究[J].物理通报，2018（S1）：115-116.

[6]朱永明.优化初中物理实验发展学生核心素养[J].湖南中学物理，2018，33（3）：61-62.

[7]杜东文.初中物理教学模式和教学方法的创新[J].科技资讯，2020，18（12）：166+168.

[8]陈飞云.STEM教育理念下初中物理实验教学初探[J].科技资讯，2020，18（10）.

[9]余坤海.在初中化学实验中渗透绿色化学理念的实践研究[J].课程教育研究，2020（20）：194-195

[10]刘旭.初中物理教学中实验教学开展策略探究[J].科学咨询（科技·管理），2020（5）：274.