分析核心素养视角下初中物理实验活动设计

物理实验在初中物理教学中占据着举足轻重的地位。它不仅是理论知识的实践应用，还是培育学生科学素养和创新能力的重要手段。通过实验，学生可以亲自动手、观察现象、分析数据，从而更直观地理解物理规律，感受科学的魅力。这种实践性的学习方式，不仅能激发学生的学习兴趣，还能培养学生实践能力和创新思维。因此，从核心素养的视角来看，深入探讨初中物理实验活动的有效实践，对提升学生的综合素质具有重要的意义。本文旨在分析核心素养视角下的初中物理实验活动设计，为物理教学的顺利展开提供有益的参考，以期推动物理实验教学的改革与发展。

一、核心素养视角下开展物理实验教学的必要性

（一）有助于学生更好地理解理论知识

物理实验在初中物理教学中具有独特的作用。它不仅能帮助学生将抽象的理论知识具体化，通过实践操作来验证理论，还能深化学生的理解，使物理知识更加鲜活和深入人心。更重要的是，物理实验过程能激发学生的兴趣和自信心，使学生更加积极主动地投入到物理学习中。在核心素养的培育过程中，物理实验成为提升学生综合素质的重要途径。因此，设计与实施初中物理实验活动至关重要。每个实验都应当精心策划，确保能够有效地帮助学生深化对物理知识的理解，并为学生未来的学习之路打下坚实的基础。

（二）提升学生的探究能力

为更好地培育学生的学科核心素养，教师需要在实验设计中，赋予学生更多的自主性与创造性，不断鼓励学生，避免始终拘泥于传统固定的教学步骤，而是真正让学生自己思考、设计实验方案。在实验过程中，学生可能会遇到各种问题和挑战，但正是这些困难促使他们深入思考、积极探索。教师要引导学生发现问题、分析问题，并尝试寻找解决问题的途径，从而有效地提升学生的独立思考能力和探索精神，进一步为学生未来知识的学习与创新能力的发展提供助力。

（三）增强学生责任意识

在素养教育的大环境中，培养学生的责任意识是教育的关键目标之一。物理实验为培养学生的责任意识提供了一个极佳的途径。物理实验中，学生不仅要思考、探索，还要承担相应责任。从实验设计到操作，每一步都不能有丝毫马虎，每个细节都可能影响最终的实验结果。其中的分工合作，更是对团队协作能力的磨炼，学生在这个过程中，可以深刻体会到责任和团队协作的重要性。物理实验不仅是学生内化科学知识的实践的重要途径，还是培养学生综合素质的重要途径。通过实验教学，可以培养出既有知识，又有责任感和团队精神的新时代少年。

二、核心素养视角下开展初中物理实验教学的对策

（一）分析原理，提升观念

物理实验在培养学生物理观念方面发挥着重要作用，特别是在初中阶段，实验活动能帮助学生直观地感受物理现象，深入理解物理概念。在实验过程中，教师应鼓励学生仔细观察、记录实验现象，并积极思考实验背后的物理原理。通过这样的观察与思考，学生可以逐步整理出涉及物质状态变化、运动规律、能量转化等物理知识的核心知识点，从而逐渐形成正确的物理观念。

例如，在人教版八年级上册第三章“物态变化”一节的学习中，教师要让学生认识到实验是不可缺少的一环，在教学中可以以汽化实验为例。教师可以用简单的加热装置，向学生展示液态水在受热之后消失、变成气态水蒸气的整个过程，从而让学生直观地了解汽化现象。实验期间，教师可以引导学生观察记录温度的变化、水蒸气的产生等关键信息，帮助他们理解汽化原理。此外，在教学中还可以以液化实验为例，教师可以通过冷却装置，展示水蒸气遇冷后凝结成液态水的过程。这样不仅能呈现液化的物理现象，还能揭示温度对物态变化的影响。学生通过亲手操作、观察实验现象，能够加深对液化原理的理解。这种实验教学活动的开展，能够使学生直观地认识物态变化的整个过程，确保学生在动手实践中认识到物理的基本原理，循序渐进，从而形成初步的物理观念。

（二）创建拓展问题，锻炼科学思维

在实验教学活动设计中，发展学生科学思维十分关键。因此，教师可以在具体的教育活动中，巧妙地设计拓展性问题，从而指导学生针对物理知识点展开发散性思考，促进学生物理实验探究能力的提升。

例如，在教学人教版八年级上册第二章“声现象”的过程中，为进一步加深学生对知识的理解与应用，教师可以以实验教学活动巧妙地设计拓展性问题。以探究“不同材料的传声效果”为例，教师可以先通过多媒体展示一段关于不同场景下声音传播的视频，如人们在室内外、金属管道旁、水中等不同环境中对话的场景。接着，教师向学生提问：“不同材料对声音的传播有什么影响？”学生根据已学知识，可能会提出“金属传声效果更好”“固体比气体传声快”等假设。在教师的引导下，学生开始设计实验来验证这些假设。可以选择几种常见的材料，如木头、金属、塑料等，将其作为实验对象，使用同样的声源和接收器，分别记录声音通过这些材料传播的时间和强度。教师指导学生将数据整理成表格，并引导他们分析数据，推导结论。通过这样的拓展性问题，学生不仅能够巩固所学知识，还能锻炼科学探究能力，学习如何根据问题设计实验、收集数据、分析结果。同时，教师也能通过学生的表现和反馈，评估实验教学效果，进一步提高初中物理教学质量。

（三）引导自主实验，进行科学探究

实验教学作为提升学生探究能力的重要一环，要求教师不断鼓励学生自主实验，确保学生能够在实验中发现问题、提出问题和解决问题。因此，教师有必要设计有针对性的物理探究实验，并在实验中巧妙地融入相关知识点，让学生在探究中自然地掌握和巩固物理知识。

例如，在教学人教版九年级第十六章“电压电阻”时，可以开展以“探索电流与电压、电阻关系”为主题的物理实验活动。实验开始时，教师不应急于给出具体的实验步骤，而应引导学生自主思考：“如何探究电流、电压、电阻之间的关系？”学生可能会想到利用可变电阻器、电压表等设备来改变电阻和测量电压。然后，将其运用到实验时发现，通过调节可变电阻器，可以改变电路中的电阻，从而观察电压表读数的变化，了解电压与电阻之间的关系。此外，学生也会在实验的过程中遇到各种问题，如“为什么电阻增大，电压也会增大？”这种疑惑会促使学生去探究更深层次的原因，尝试将所学的定律应用于实际情境中，理解电流、电压、电阻三者之间的关系。实验结束后，教师可以引导学生对实验结果进行总结，并提出问题：“通过实验，你发现了什么？”“这些发现对你有什么启示？”学生可能会回答：“我发现电压与电阻成正比关系。”“这些发现让我更加理解了电流、电压、电阻的概念和它们之间的关系。”这样的探究过程不仅能丰富学生的知识体系，还能培养他们解决问题的能力，并赋予他们强烈的成就感。因此，实验活动对于学生来说具有深远的意义，不仅能使学生积极参与并体验完整的实验探究过程，还能激发他们的学习热情与主动性。

（四）实施生活实验，培养责任感与科学态度

在实验教学中，教师可以结合生活实际，引导学生观察身边的物理现象，使实验与社会、环境、科学等紧密关联起来。这种从生活出发的教学方式，不仅能增强学生的学习兴趣，还能帮助学生更好地理解和应用物理知识，实现知识的实践价值。

例如，在教学人教版八年级下册第九章“压强”时，为了让学生直观地理解压强对实际生活的影响，可以设计一项生活化的实验活动。准备一个气球、几块不同重量的砝码和一块木板，让学生在不放置任何砝码的情况下，将木板平放在气球上，观察气球的变化；然后逐渐增加砝码，让学生观察并记录气球的形变。通过实验，学生可以清楚地看到随着压力的增加，气球形变越来越大，直至破裂。在实验教学活动中，还可以将“高空抛物”社会热点事件与压强概念结合起来，让学生了解高空抛物带来的压强巨大，其对地面行人或物体的伤害可能非常严重。这样的实例讲解不仅加深了学生对压强概念的理解，还能告诫学生在生活中要正确地运用物理知识，避免出现不良后果。

三、结语

总而言之，基于核心素养的初中物理实验教学，不仅要求学生掌握基础物理知识，还注重培养其批判性思维、问题解决能力、创新意识和合作精神。通过自主参与和积极探究的实验过程，学生不仅能够更深入地理解物理规律，提升实践能力，还能在合作与交流中锻炼自身的沟通和团队协作的能力。基于核心素养的物理实验教学改革，不断创新实验教学方式和手段，丰富实验教学内容，全面提升学生的物理学习体验和综合素质，从而培养更多具有创新精神和实践能力的优秀人才，为新时代的社会发展和科技进步做出积极的贡献。

（责任编辑：谢璐）