核心素养视域下初中科学实验教学分析

摘 要：初中科学实验教学属于理论教学的重要补充，有助于提高学生的科学素养，加强理论知识的实践应用能力.在新课程改革的引导下，教师应重视科学实验教学的创新与改革，通过实验教学加强学生的实践操作能力和创新能力，进而掌握科学实验操作技能.本文基于核心素养的培养目标，深入探究初中科学实验的教学意义、教学策略，以期培养学生的科学文化素养.

关键词：核心素养；科学实验教学；初中教育

中图分类号：G632 ""文献标识码：A ""文章编号：1008-0333（2025）02-0136-03

收稿日期：2024-10-15

作者简介：吴云，本科，从事初中化学教学研究.

在初中科学教学体系中，实验教学是帮助学生发现问题、处理问题的重要教学方式，有助于加强初中科学教学的实践性.基于核心素养的培养目标，科学实验教学能够提高中学生的科学素养，激发思维潜力、创新意识，引导学生逐步探索科学现象与基本原理.教师要在科学教学理念和教学方法的引导下，全面提高初中科学实验教学的质效.

1 初中科学实验教学的意义

初中科学教学课程涉及大量实验教学内容，实验教学的趣味性、多元性特点明显.在初中科学教学实践中，教师应当明确学生的学习需求，以科学实验教学提高科学课程的教学质量，激发学生的学习兴趣.

首先，在初中科学教学实践中，教师通过科学实验结合理论知识、实践技能操作，帮助学生提高科学课程的学习质量.传统教学模式的教学内容与方法单一，很难激发学生对科学知识的兴趣.对此，教师应当遵循核心素养的培养要求，不断扩展实践教学的空间与深度.

其次，初中科学实验教学有助于培养学生的科学精神.科学知识具有细致性、严谨性的特点，所以在科学教学实践中要专注学生的实验精神、科学求真态度，这些都是核心素养的基本要求.基于多样化的实验教学内容，能够一步步引导学生思考和探究实验操作过程，准确把握实验内容与方向，更好地接受科学文化知识的洗礼[1].

2 核心素养视域下初中科学实验教学分析

2.1 建立多元化科学实验课程体系

为了更好地提高初中学生的科学素养，教师应调整科学实验教学方式，强化学生的学习主体地位.在科学知识体系中，“科学”的概念非常广泛，涵盖的基础概念、技术原理、科学事实、应用模型也非常多.学生在学习科学知识时，既要重视理论知识的学习，还要注意学习方法的适应性条件，这样才能提高科学课程知识学习的实效性.

从学生角度分析，科学实验课程学习属于复杂度较高的认知过程，在观察“新奇”现象的同时要解释原理与规律，从而找寻不同于常理的内容.通过设计实践探究方案，就能逐步分析和解释疑问性内容，帮助学生获得理想的课程学习效果，探究课程知识中的学科规律.在此期间，教师负责总结课程学习内容，通过知识体系链接方式扩展现有知识结构，并将科学知识教学延伸到日常生活中，引导学生利用空闲时间探究课程知识的内在价值.

基于教师角度分析，建立多元化的教学方法体系，加大科学知识内容与日常生活的关联性，从课程指导角度弱化科学实验、逻辑性分析的枯燥感，帮助学生深入理解和记忆科学知识.这就要求教师为学生提供独立的学习、思考空间，让学生更好地开发智力，运用已掌握的知识解读新的知识内容，特别是遇到疑惑问题时，教师要引导学生通过“事实”推导法论证问题，促进学生思维方式、实践能力的综合化发展.

在科学实验课程教学中，实验组科学教师可以结合初中物理知识，例如，在推导“牛顿第一定律”时，科学教师、物理教师带领各自的学习小组，通过对抗、竞争等方式推导理论内容.之后，由各小组设计理论方案，证明实验，深入理解和掌握“牛顿第一定律”的相关知识.教师还可以通过课题设计、项目操作、分组竞赛等方式加快课堂的节奏感，这样既能保证课程教学目标的完成度，还能使“牛顿第一定律”的理论更加具象化.

2.2 建立层级化科学实验探究系统

在教学活动实践中，教师按照教学形式调整问题的难易程度，难易程度依次排序为：一级（高难度）、二级（较高难度）、三级（中等难度）、四级（低难度）.其中，四级问题学习模式基本等同于传统实验课程方式，学生通过听讲完成课程学习任务[2].四级问题学习模式适用于学习能力较差的学生，在教师引导下逐步认知和理解学科的分析方式.如果课题问题项目以未知条件呈现，学生运用已掌握知识无法解决实际问题时，就要提炼、总结常见的生活现象，通过长期积累的知识找寻分析方法，独立编制课题项目的探究方案，完成相应的科学实验.层级化科学实验探究系统，能够加强实验教学的自觉性、开放性，并向学生传授问题式学习方法，以课题训练，即实践方式完成课题项目的定位与分析工作[3].

例如，在“电功率大小影响因素”教学中，课题分析与学科发展条件相互对应，学生不仅要学习课程知识，还要参与课题项目的学习活动.在探究课题时，教师提出“电功率大小的影响因素”的问题后，由学生自主设计课题实验操作，以小组合作的方式获得实验结论.按照等级划分内容可知，“电功率大小的影响因素”教学案例属于三级学习模式，学生能独立总结、分析项目内容.教学实践活动结束后，教师要判断学生的学习状态，若学生的理解力、适应性基本平衡，就要基于现有问题逐级加大问题难度，如让学生提出课题项目的不足，如何修改实验结构与设计方法，等等.这样就将教学难度提升至二级，促使学生学习和记忆课程知识，保证课程整体教育的合理性.

2.3 多媒体实验展示，激发学生的实验兴趣

多媒体技术有助于提高学生的学习热情，教师通过多媒体技术展示科学实验过程，能够激发学生积极参与科学实验教学活动.因此，教师既要了解实验教学的内容，还要掌握多媒体技术的使用方法，通过专业教学方式优化多媒体实验课件[4].

例如，在“熔化与凝固”教学中，教师使用多媒体设备录制实验过程后，在课堂上播放实验演示画面，有助于激发学生对科学实验的兴趣，积极参与科学实验操作.在多媒体实验的演示中，学生可以了解水由液态变为固态、固态变为液态的过程，此时，教师再引入物体熔化、凝固的理论知识，提高学生对科学知识的理解深度.

2.4 科学划分学习小组，提高科学实验效率

在科学实验教学中，教师多以课后作业方式培养学生的实验操作技能，加强实践教学的可行性.如参考实验目标、实验操作内容，将一个班级的学生划分为若干小组，由各小组自主设计、探究科学实验，以此激发学生的实验操作热情.经过长期科学实验操作的锻炼，增强学生的团结协作意识及探究精神，实验授课的可行性和学生综合能力也得到显著提升.

例如，在“光的折射和反射”教学中，教师以课后作业形式布置光的折射、反射实验，指导学生使用纸箱、不透明镜片求证实验结果.当纸箱、镜片的角度达到45°时，学生就能从正向位置看到箱子的全貌.在“光的折射和反射”实验中，学生还可以制作可移动小桌灯，使用并联接线法连接桌灯下方的电路，接着，使用吸盘将两个镜子固定在塑料盒上，开启桌灯后，置于塑料盒两侧，打造微缩版“霓虹灯”景象.通过一系列趣味性科学实验，吸引学生深入探索和发现科学知识，有助于培养学生的实践操作能力[5].

2.5 开展问题引导实验，强化科学实验思维能力

为了培养学生的科学实验思维能力，教师应当开展问题引导式实验，结合实验内容设计实验问题，引导学生根据实验顺序探究实验原理与内容.

例如，在“水的电解”实验教学中，教师设计实验内容与问题：水循环过后是否会变为其他物质？水体通电后会产生什么现象？学生在实验前思考这些问题，在问题引导下开展水电解实验的操作，既可以了解“水的组成”“水电解反应原理”等知识，还能提高实验思维能力.教师通过问题引导式实验，能够检验学生对实验操作的掌握程度，全面提高实验教学的效率.

2.6 加强科学实验体验，提高科学实验综合素养

在科学实验教学中，实践体验为重要核心，学生通过体验实验过程，能够了解实验的目的、意义、实验过程、实验结论，并将实验体验转化为实验操作的动力，提高科学实验素养.因此，教师应当为学生提供大量科学实验体验的机会，逐步培养学生对科学实验的兴趣.

例如，在“金属的化学性质”教学中，教师采用科学实验体验方式引导学生理解 “铁生锈”现象的原理.在开展科学实验之前，教师与学生共同准备实验材料，详细讲解不同实验材料的特性，规避实验操作过程的风险，同时，要陈列各类原料，如棉花、植物油、干燥剂、蒸馏水等，让学生掌握材料的使用方法.在实验开始后，由各小组学生负责“三根试管”的试验，一根试管装有沸腾水、铁钉、植物油、铁钉沉在水底；一根试管装有水、铁钉，铁钉露出水面；一根试管经过干燥处理后放入铁钉.学生通过观察实验后，发现铁钉均发生变化，教师引导学生叙述铁钉变化情况，汇报完整的实验结论.以上科学实验方式呈现出实践体验的有效性.学生经过科学实验体验后，有助于提高其实验分析能力、合作能力和理解能力，进而加强科学实验素养.

2.7 提高实验数据的处理能力

实验数据对科学实验结果起决定性作用，实验人员、实验器材、操作方法均会影响实验数据.当实验数据出现误差时，教师要引导学生共同分析实验数据误差的成因，优化实验操作过程与步骤，以减少实验数据误差.在整个实验操作过程中，教师要尊重学生的主体地位，帮助学生衔接科学理论知识、科学实验操作，建立高效的实验教学课堂[6].通过这种教学模式，推动初中科学实验教学的发展，满足新课改的标准与要求.

3 结束语

综上所述，在初中科学实验教学中，教师通过建立多元化科学实验课程体系、层级化科学实验探究系统，能够改变传统的科学实验教学模式.同时，通过多媒体实验展示的方式，激发学生对科学实验的兴趣，以问题引导方式加强学生的科学实验思维能力、实验数据处理能力，完成初中科学实验教学目标，培养学生的科学学科素养，最大限度地提高科学实验的教学效率.

参考文献：［1］ 麻芮.KDU导向下的初中科学社团课项目式学习教学设计与实践研究[D].桂林：广西师范大学，2023.

[2] 潘煜.应用DISLab优化初中科学实验：以“气压对液体沸点的影响实验”为例[J].中小学实验与装备，2023，33（2）：19-22.

[3] 吴莲莲.以技术革新传统实验 促进核心素养发展 以“水煮鱼”的故事为例[J].上海教育，2022（16）：72-73.

[4] 丁洁虹.核心素养下初中科学借力传统文化开展深度学习策略探究[J].文化产业，2022，27（5）：148-150.

[5] 王芳.基于核心素养培养背景构建初中科学深度学习模式的方法[J].天天爱科学（教育前沿），2021，18（11）：75-76.

[6] 李陈.核心素养视角下的初中科学实验教学实践：以《光合作用》的教学为例[J].中学教学参考，2020，23（11）：81-84.

［责任编辑：季春阳］