核心素养导向下初中物理教学设计与实践探索

【摘要】文章旨在探讨核心素养导向下的初中物理教学设计与实践，通过操作实践、实验对比、问题情境、科学探究和融入生活等五个维度，详细阐述有效提升学生物理学科素养的方法。具体包括利用操作实践帮助学生理解物理概念，通过实验对比揭示物理规律，利用问题情境激发学生思考，采用科学探究方法提升学生的学习能力，将物理知识与生活实际相结合等方法，以提升学生的学科素养。以期为初中物理教学提供新的思路和方法，促进学生全面发展。

【关键词】初中物理；教学设计；操作实践；实验对比；问题情境

作者简介：刘琬（1968—），女，北京市八一学校。

随着教育改革的不断深化，培养学生的核心素养已成为教育界的共识。初中阶段的物理学作为自然科学的重要学科，其教学设计与实践对学生核心素养的培养至关重要［1］。本文以核心素养为导向，探讨初中物理教学的创新策略，重点在于深化学生对物理概念的理解，提升其科学方法的应用能力，同时强调创新精神和实践能力的培养。旨在为学生构建稳固的知识框架，为其学习和发展奠定坚实的基础。

一、操作实践，理解概念

物理教学的首要任务是帮助学生深入理解物理概念。作为一门实验科学，物理学科所涉及的概念与原理的确立和验证都离不开实践操作。学生通过亲身参与实践，能够直观地感知现象，将抽象的概念具象化，形成对知识的直观认知［2］。这种通过实践理解概念的方式，不仅有助于学生构建系统性的知识体系，还能培养他们的实验技能和科学探究精神。

以“杠杆”的教学为例。杠杆作为日常生活中常见的简单机械，其应用遍布生活的各个角落。教学开始之前，教师可以展示常见的杠杆应用实例，使学生对杠杆有一个初步的认识。然而，为了深入理解杠杆的物理学原理，学生还需要进行实践操作。首先，教师可以为学生准备一套完整的杠杆实验器材，包括杠杆、支架、不同质量的砝码等。其次，学生可以观察扳手和羊角锤在使用过程中的运动状态，并自己动手搭建杠杆模型，调整杠杆的位置和角度，观察和记录杠杆的运动情况。随后，在实验过程中，教师适时提出问题引导学生深入思考，例如，“为什么改变砝码的位置或数量时，杠杆的运动状态会发生变化？”或者“在什么条件下，杠杆会保持平衡？”。这些问题可以激发学生的好奇心，促使他们主动探索杠杆的奥秘。最后，通过实践操作，学生可以直观地观察杠杆在受力作用下的运动状态，逐渐理解杠杆的五要素—支点、动力、阻力、动力臂和阻力臂，以及杠杆的平衡条件，并能够运用所学的力学知识来解释这些现象。

在物理教学中，操作实践作为学生理解物理概念的重要手段，具有关键作用。通过实践操作，学生在动手中感知、在思考中理解，从而实现对知识的全面掌握。这种以实践为基础的教学方式既能激发学生的学习兴趣，还能培养他们的实验技能。

二、实验对比，揭示规律

通过设计不同条件下的实验，并对结果进行对比和分析，学生能够发现隐藏在现象背后的规律。实验对比不仅有助于培养学生的观察能力和分析能力，还能帮助他们深入理解物理规律的本质和适用范围。在对比的过程中，学生需要运用已学的知识，结合实验数据进行分析和推理，这一过程能够锻炼他们的逻辑思维和问题解决能力［3］。

以“熔化与凝固”的教学为例。首先，教师可以借助多媒体和实物展示海波和石蜡这两种常见的物质，使学生直观地了解它们的物理性质，以及它们在日常生活和工业生产中的实际应用。其次，教师详细介绍实验所需的器材和具体步骤，使学生明确实验的目的，即通过观察海波和石蜡在熔化过程中的温度变化，揭示固液相变规律。随后，教师引导学生进行合作探究。在此过程中，教师需要提醒学生注意实验操作的规范性，并强调记录数据的重要性。学生按照实验步骤进行操作，同时记录海波和石蜡在熔化过程中的温度变化。最后，学生将收集到的数据整理成图表，发现在熔化过程中海波和石蜡的温度变化存在显著的差异，即海波的熔点几乎保持恒定，而石蜡在熔化过程中温度不断增高，没有明确的熔点。

面对这一发现，学生展现出了强烈的好奇心和求知欲。在教师的引导下，他们开始对实验数据展开深入分析。学生对海波在熔化时温度保持不变而石蜡持续升温的现象展开讨论，并尝试探究其背后的物理原理。通过查阅相关资料和深入探讨，他们渐渐领悟这一现象背后的科学原理：固定熔点的物质在熔化过程中需要吸收大量的热量以破坏其内部的晶体结构，因此其温度会保持不变；而非固定熔点的物质没有这样的晶体结构，所以在熔化过程中温度会持续上升。

实验对比作为一种有效的教学方法，在教学实践中具有显著的优势。通过比较不同条件下的实验结果，学生能够更加清晰地观察到物理规律的存在和作用，从而深化对知识的理解。同时，实验对比还能够培养学生的观察、分析和逻辑推理能力，帮助他们形成科学的思维方式和研究方法。

三、问题情境，激发思考

在教学中，问题情境的创设具有重要意义。通过构建与知识相关的问题情境，教师能够引导学生对物理现象进行深入思考，激发他们的好奇心和求知欲。问题情境能够让学生主动思考、积极探究，促使他们通过分析和解决问题来加深对知识的理解。此外，问题情境还能够培养学生的批判性思维，让他们在面对复杂问题时能够独立思考、自主解决。

以“物质的密度”的教学为例。在教学开始时，教师可以引导学生思考一系列问题以激发他们的学习兴趣。例如，“如果分别把一杯水和半杯水放在天平的两端，天平会平衡吗？”“同样地，如果有一块铁和一块木头，它们的体积看起来差不多，放在天平上，结果又会如何呢？”为了使学生更深入地思考物质的质量与体积之间的关系，教师可以进一步提问，“为什么同样是水，一满杯和半杯的质量会不同呢？”“为什么体积相近的铁和木头质量会相差如此之大？这背后是不是隐藏着什么规律？”这些问题有助于引导学生探索现象背后的规律。在表达假设和猜想后，学生可以进入实验阶段。教师需为学生提供必要的实验器材，如天平、量筒、烧杯以及不同材质的物体等。学生可以根据自己的假设设计实验方案，并在教师的指导下进行实验。在实验过程中，学生将会观察到物质的质量与体积之间存在一定的关系，并通过测量不同物体的质量和体积，计算出它们的密度。在这一过程中，学生通过“比值”这种定义物理量的方法更加深入地理解密度的概念。实验完成后，教师引导学生展示实验过程、数据以及结论，并进行交流和分享。

通过在问题情境中进行实验探究，学生不仅掌握了物质的密度这一概念，还培养了观察能力、实验技能、分析能力和问题解决能力。此外，在学习过程中，他们逐渐形成了独立思考、勇于探索的学习态度。

四、科学探究，提升能力

科学探究作为物理教学的核心环节之一，是培养学生综合能力的重要途径。通过参与科学探究活动，学生能够在实践中感知并掌握科学研究方法，培养科学精神。这种活动不仅有助于提升学生的实践能力和创新能力，还可以促进他们的团队合作技能和问题解决能力的发展［4］。在此过程中，学生需要运用所学的物理知识进行分析、推理以及实验验证，从而促进其逻辑思维能力的提升。

以“电流的热效应”的教学为例。在教学开始前，教师可以鼓励学生自主预习课本，初步了解本课的学习目标和科学探究的方向。首先，教师可以引导学生对电流通过导体产生热量的现象进行初步猜想，激发他们对探究活动的兴趣。通过讨论，学生可以提出关于电压、电流、电阻等因素对热效应的相关假设。这个过程不仅有助于培养学生的发散思维，也能引发他们进一步探索的欲望。其次，教师组织学生以小组形式进行实验方案的设计。学生根据自身的假设和所学知识，设计出各种实验方案。教师需要审查学生的实验方案，指出可能存在的安全风险和可行性问题，并提供建议。在实验过程中，教师指导学生采用控制变量法和转换法进行实验。通过在密闭容器中放置不同阻值的电阻丝并接通电路，学生观察空气膨胀引起U形管中红色液体高度的变化，并记录实验数据。再次，学生运用所学知识对物理原理进行分析和推理。最后，教师组织学生进行分享和讨论。每个小组展示实验过程和结果，并与其他同学交流。学生发表看法和意见，深入讨论实验中的问题和现象。这样的分享和讨论不仅有助于学生更深入地理解电流的热效应与电阻大小之间的关系，还培养了他们的表达能力和批判性思维。

通过一系列科学探究活动，学生不仅掌握了“电流的热效应”这一知识点，还在这个过程中逐渐形成了独立思考和勇于探索的学习态度和科学精神，学会了如何运用科学方法来探究和解决问题，如何有效地与团队成员沟通和协作，以及如何在失败中汲取教训并持续进步。

五、融入生活，提升素养

物理知识与生活实践紧密相连，教师将物理知识与生活现象相结合，能够帮助学生认识到物理知识的实用性和趣味性，从而激发他们的学习兴趣和动

力［5］。同时，将物理知识融入生活实践，还能够帮助学生更好地理解知识，形成科学的生活态度和价值观。在此过程中，学生需要运用所学的知识来解释生活中的现象、解决生活中的问题，有助于培养他们的实践能力和创新思维。

以“能源利用与社会发展”的教学为例。首先，教师可以用一段生动的视频引导学生进入课程。通过展示能源在日常生活中的广泛应用场景，包括工业生产、交通运输和生活照明等，以引发学生对能源与社会发展关系的深刻认识。其次，教师引导学生从课本内容出发，深入分析和讨论能源相关问题，包括能源分类、能源转换以及能源利用效率等。通过互动和交流，学生提出许多关于节能减排和提高能源利用效率的创新性建议。例如，有的学生建议在学校和家庭中使用节能灯具和电器，可以提高能源利用效率。有的学生则建议利用太阳能和风能等可再生能源，减少对化石能源的依赖，降低环境污染。为了进一步加深学生对能源问题的理解，教师还可以组织学生进行实地调查与实践活动。学生通过小组合作探究的形式，观察和记录学校和家庭周围环境的能源使用情况，并运用所学知识针对如何节约能源提出可行建议。这一系列的教学活动不仅有助于学生在实践中理解和应用物理知识，也培养了他们的实践能力和创新意识，进而促进学生对能源问题的深入思考和理解。

将物理知识融入生活实践的教学方式，有助于学生成为物理知识的感知者、理解者，并提升其物理学科素养。将物理知识与生活实践相结合，能够使学生在实际生活中体验物理知识的应用和意义。这种教学方式不仅能够提高学生的学习效果，还有助于培养他们的创新思维，帮助学生形成科学的生活态度和价值观。

结语

综上所述，本文通过对核心素养导向下的初中物理教学设计与实践的深入探讨，提出了一系列教学策略。这些策略不仅有助于提升学生的物理学科素养，还能培养他们的科学思维和实践能力。展望未来，物理教师应持续深化对核心素养的理解，不断优化教学设计，探索更为高效的教学方法，确保学生能够在学习中得到全面发展，满足社会对人才的多元化需求。

【参考文献】

［1］杨变花.以核心素养为导向的初中物理教学研究［J］.华夏教师，2018（29）：77-78.

［2］马培斌.初中物理课堂教学中落实学生核心素养的策略［J］.读写算，2022（24）：66-68.

［3］李丽萍.核心素养视域下的初中物理教学设计与思考［J］.数理化解题研究，2023（23）：127-129.

［4］程永进.物理教学中融入核心素养的策略探究［J］.文理导航（中旬），2021（12）：50-51.

［5］华旗.初中物理核心素养的内涵及培养策略研究［J］.家长，2021（32）：98-99.