核心素养下的中学物理探究式实验教学探析

张金发

摘 要：在当前教育背景下，培养学生的核心素养逐渐成为教学的热点，也是教学的重要任务。物理是初中教学的重要科目，传统的物理课堂教学偏重于教师的自身演示，而忽视了学生對知识的接受程度，导致实验教学形式化，失去了实验的本质。在新课程改革的教育背景下，教师要树立正确的教学理念与教学目标，加强物理实验教学的实施与创新，建立全面的物理实验教学体系，以培养学生的物理核心素养，促进初中物理高效课堂的构建。

关键词：核心素养;中学物理;实验教学;高效课堂

中图分类号：G63          文献标识码：A          文章编号：1673-9132（2022）03-0145-02

DOI：10.16657/j.cnki.issn1673-9132.2022.03.070

随着时代的进步与教育事业的不断发展，人们对核心素养的认识逐渐提高。近年来，核心素养已经成为初中物理教学的重点，为教师的教学与学生的学习指明了方向。物理实验是物理教学的重要部分，是验证物理理论知识的重要途径。核心素养理念指导下的物理课堂教学，要格外重视物理探究性实验教学的有效实施。物理是一门需要进行实验操作的学科，理论知识也较为抽象，通过物理探究性实验，学生可以充分发挥自身的主观能动性，深入理清物理原理，了解各知识之间的关联，从而提高物理课堂教学的有效性。

一、初中物理实验教学的现状

虽然初中物理教学时常强调物理实验的重要性，但是具体的实验操作并没有达到预期的效果。在传统的物理教学中，主要是教师讲，学生听，或者是教师进行实验演示，学生进行观看，这些方式无法提高学生的实践操作能力，更无法提高学生对物理概念的理解。研究发现，一部分物理教师通常可以主动地去探索新的实验项目和实验器材，在实验教学方面也能保持足够的激情。但也有一些物理教师觉得实验教学用处不大，对教学起不到太多的作用，经常让学生在生活中直接获得一些实验结论，甚至对于探究型实验，先给出结论后再进行实验。另外，受区域和考试要求的影响，部分教师只关注那些会被考查的实验项目，对这些实验进行重点讲解与练习，而对其他实验往往选择忽略。由于一些实验项目的效果并不理想，实验室的一些器材甚至没有出现在教学中，有些物理教师往往不愿意进行实验，而是通过网络下载相关的实验视频供学生观看。学生通过视频虽然可以了解教学内容，但是缺乏对实验的深入理解与实践经验，违背了核心素养理念的教学要求。受地域差异的影响，有些地区的初中物理教学很注重实验教学的投入，而且在实验器材的配置方面也比较完备。然而也有一些地区对初中物理实验教学不够重视，在器械使用方面也不够普及和完善，操作性不高，导致初中物理实验教学的效果不够理想。

二、提高初中物理探究式实验教学的有效措施

（一）创新设计实验操作，使学生形成较强的物理观念

物理观念指的是物理教学中的重要概念、观点和规律。例如，在初中物理教学过程中，物理教师虽然可以直接告知学生物理实验的相关概念与原理，但是无法培养学生的实践操作能力。在实际的教学过程中，教师要通过有效的教学手段来加深学生对物理知识的记忆，并且创新实验操作，体现实验教学的真正价值。只有这样学生才能深入地体会到物理学科中包含的观点、方法、规律及思想等，从而形成正确的物理观念。教师要善于观察生活中的一切，从实际生活中找寻物理因素，然后结合学生的实际生活去设计实验内容，例如研究灯泡的灯丝这一内容，因为灯泡是学生生活中常见的，会使学生产生一定的熟悉感与亲切感，更有利于激发学生的探究兴趣。教师在设计实验的过程中，要跟随时代发展的潮流，及时学习最新的科技成果，突破传统物理教学的瓶颈，丰富物理课堂的内容，通过有趣的实验来激发学生的兴趣，让学生体会到物理对生活的影响。

（二）设计趣味实验，使学生感受科学思维

科学思维属于物理学习中的一种重要的思维方法，或者可以说是学科方法与思想结合的一种思维探索方式，如分析推理。在初中物理教学中，丰富的物理实验可以有效激发学生的学习兴趣与积极性，培养学生的创新思维能力。在实验过程中，实验操作的流程、动机以及态度会直接影响实验的效果，所以在初中物理学习过程中，学生要加强物理知识的学习，夯实理论基础。教师要结合学生的实际情况，有意识地进行实验创新，设计出符合学生特点、具有趣味性、与学生实际生活有关联的物理实验，从而提高实践教学的有效性。另外，形象化、具体化的物理实验可以让学生真正意识到物理教学中包含的思维方法与科学思想，让学生对物理现象和概念以及规律产生深刻的认识，使学生从感性思维上升到理性思维。所以说，富有趣味的物理实验可以激发学生的思维能力，培养学生的思维素养。趣味实验并不是教学的最终目的，教师要重视学生实验操作的全过程。在这个过程中，学生只有亲自进行实践才能增强感性认知，才能深刻掌握物理实验的本质，进而激发出物理科学思维，提升物理学科的核心素养。

（三）制造知识认知冲突，培养学生的科学态度与不懈精神

初中学生在学习物理的过程中要秉持坚持不懈的精神，端正学习态度。在教学过程中，教师要注意的是，虽然教材中的理论知识很重要，但是其发展的过程更具启发性。所以在物理实验教学中，教师要从各个方面运用辩证思维，通过具体的实验操作对物理知识进行比较，并为学生创建有价值的探究情境，引导学生在实验操作过程中及时发现问题，并解决问题，从而培养学生的自主学习能力与思考能力。实验过程中出现的各种物理现象，都可以充分调动学生的学习兴趣，激发学生的创新思维。另外，教师还要在发现问题的基础上，将问题发现的全过程，物理规律、概念形成以及解决的过程直观地呈现给学生，让学生体会到物理学科中的科学精神，从而培养学生的科学态度与坚持不懈的精神。这样做还可以促进学生对物理知识的了解，拓展学生的思维空间，提高学生的观察能力、思考能力、分析能力以及解决问题的能力。

（四）自主设计物理实验，强化学生的求知、探索欲望

探究式物理实验就是发现规律、掌握方法與解决问题的过程。研究发现，一些学生在进行自主实验时，会出现操作步骤与结论统一的现象，这不利于培养学生的探究能力与解决问题的能力，久而久之会减弱学生的积极性与主动性。要想改变这一状态，物理教师要深刻意识到问题的严重性，结合实际问题，采用有效措施加强学生的经验学习，并对实验提出合理的猜想，设计出不同的研究方案，主动对实验过程进行反思与总结，从而帮助学生提高解决问题的能力，创新学生的学习思路。在物理实验设计中，教师要引导学生尽量避开书本中的实验，通过独立思考自主设计实验方案，然后提出猜想，再通过具体的实验操作对猜想进行验证，最终得出科学的结论。例如在做“欧姆定律的应用”实验时，教师可以先向学生提出问题：怎样制作实验数据表格？然后带领学生进行实验探究。数据表格中包括了很多物理逻辑，如自变量、控制变量等，学生根据这些数据计算电阻，并精确地测量出导体两侧的电压与电流，可以用R=U/I的公式进行计算。此时，教师还可以提出问题：在电流不变的基础上，根据电压高低，如何计算出相应的电阻功率？然后与学生共同探讨，根据实验中物理量之间的关系去探究欧姆定律的相关内容。另外，实验过程中难免会出现一些误差，影响学生的判断，所以教师要帮助学生进行深入分析，找出问题产生的原因，还原实验过程，从而培养学生解决问题的能力，提高学生的探索欲望，推动学生探索素养的养成。

（五）做真实验，培养学生的科学素养

实验是物理发展的基础保障，也是验证的唯一途径。在物理实验过程中，教师要把科学的本质、精神以及态度等作为教学重点，使学生养成严谨的科学态度与责任感。例如，在做“力的作用是相互的”实验时，教师可以先为学生呈现实验过程。物理教师事先准备好大小相同的两个气球，将其中一个放在讲台上，另一个放在第一个气球的上方并用力挤压，然后向学生提问：这两个气球发生了形变，可以说明力的作用是相互的吗？或许一个例子不能说明什么，教师可以再举出另外两个例子，如用手拍桌子，手会感到疼痛;用船桨往后划水，船会向前流动，等等。教师可以与学生共同分析这些例子，并画出物理相互作用的示意图，由此导入“力的作用是相互的”的理论知识。借助这种方式，教师可以有效培养学生的科学素养。

（六）以解决问题为基础，培养学生解决问题的能力

在实验教学过程中，教师需要培养学生的问题解决能力，使学生通过有效的方法去解决实验中遇到的各种问题。在核心素养理念的指引下，初中物理教师要转变传统的教学模式，以解决实际问题为实验教学目标，让学生在解决问题的过程中体会到学习的快乐。在教学过程中，教师还应培养学生的独立思维，使学生能独立地思考问题，解决问题，养成良好的学习习惯。另外，在实验完成后，教师要引导学生进行总结，对实验过程中的思路、重点及问题等进行整理、思考与分析，使学生在了解内容的基础上充分掌握物理知识的来源与发展。

三、结语

物理是一门理论与实践并行的学科。在物理教学中，教师要重视实验教学的重要性，通过有效的方法去优化、创新实验设计，从而培养学生的实验操作能力、观察能力、分析能力以及解决问题的能力。教师要通过构建丰富的实验课堂来激发学生的学习兴趣，让学生成为课堂的“主人”，使学生感受科学思维，大胆进行实验创新，促进物理核心素养的形成与发展。

参考文献：

[1]   陆贤萍.基于核心素养的初中物理实验教学研究[J].数理化解题研究，2017（6）.

[2]   陆水明.基于核心素养的初中物理实验教学的创新与实践探究[J].数理化学习（教育理论），2017（6）.

[3]   李岩.初中物理学科核心素养的要素分析[J].辽宁教育，2017（3）.