核心素養(yǎng)下初中物理實驗教學的創(chuàng)新與實踐

核心素養(yǎng)是指一個人為滿足自身發(fā)展和社會發(fā)展所必需的關鍵能力與品格，綜合體現(xiàn)在其所具備的知識、技能、思維和價值觀等各方面，著力培養(yǎng)學生的核心素養(yǎng)是我國教育體制改革與發(fā)展的必經(jīng)之路。隨著對核心素養(yǎng)的研究不斷深入，各學科均細化出本學科的核心素養(yǎng)。物理是一門基于實驗探究的科學，其核心素養(yǎng)主要包括物理觀念、科學思維、科學探究以及科學態(tài)度與責任四個方面。物理實驗教學是初中物理教學中不可或缺的組成部分，對學生物理學習能力、科學思維能力和創(chuàng)新實踐能力的培養(yǎng)具有重要意義。因此，初中物理教師需要以學科核心素養(yǎng)為導向，不斷優(yōu)化教學理念和教學策略，切實落實好新時代人才培養(yǎng)工作。

一、初中物理實驗教學的現(xiàn)狀

（一）應試教育思維限制實驗教學的開展

盡管素質(zhì)教育已經(jīng)成為我國教育發(fā)展的必然方向，但在初中物理教學中，仍存在著應試教育占主導地位的問題。相較于初中其他課程，物理課程邏輯性強、難度較大。在“以分數(shù)論英雄”的教學觀念下，多數(shù)教師會投入大量的課堂教學時間向?qū)W生講述應試技巧與方法，以幫助學生應對考試和取得理想的成績。與此同時，教師往往選擇壓縮實驗課程的時間，不能夠遵循初中物理課程標準的要求安排實驗探究，而采用講解、展示圖片或觀看視頻的形式加以替代，使學生錯失親手做實驗的機會，阻礙了其實驗操作能力和自主探究能力的培養(yǎng)，從而背離了物理教學的本質(zhì)。倘若這一問題無法得到改善，學生便會在物理學習的過程中逐步形成應試性、機械性的思維，既不利于其主觀能動性的發(fā)揮，又不利于其學科核心素養(yǎng)與個人綜合素養(yǎng)的提升。

（二）實驗環(huán)境及儀器設備受限

物理實驗教學對實驗環(huán)境、實驗儀器和實驗用具的要求較高，在教育經(jīng)費有限的情況下，所配備的實驗用具數(shù)量不足或質(zhì)量欠佳。例如，在人教版八年級上冊《測量平均速度》的實驗中，所需用到的儀器有秒表、帶刻度的木板（或軌道小車）、小車、彈簧片、木塊和刻度尺。當實驗用具的數(shù)量不足時，教師只能安排多人一組進行實驗，這就導致部分同學沒有機會動手操作，僅僅“依賴”同組同學的實驗結果。此外，若實驗過程中任何一件用具精度不達標或損壞，都可能導致實驗終止或?qū)嶒灲Y果不佳，從而挫傷學生的積極性，影響其建立正確的科學思維，干擾其核心素養(yǎng)的培養(yǎng)。

（三）實驗教學方式單一

在傳統(tǒng)的物理實驗教學模式中，教師更傾向于將授課重點放在實驗目的、實驗儀器和實驗方法上，要求學生進行筆記記錄，甚至直接將實驗結論告知學生并令其熟記，以應對考試。在實驗開展階段，教師為防止學生出錯，往往會直接使用實驗儀器演示操作步驟，或?qū)μ崆颁浿频膶嶒炓曨l進行講解，這就導致整個實驗過程所涉及的基礎知識、實驗步驟以及實驗結論均由教師提供給學生，學生缺失了探索、試錯、思考、糾正這一重要的能力鍛煉環(huán)節(jié)，不僅無法牢固地掌握理論知識，也無法建立理論與實踐之間的聯(lián)系，與新課改提出的教學目標背道而馳。

（四）學生主體地位不突出

“重效率、輕質(zhì)量”是當前初中物理實驗教學中的普遍現(xiàn)象之一，部分教師認為授課時間緊張，為加快教學進度，常常要求學生遵循實驗流程按部就班地完成實驗。在這種教學方式中，教師是主導者，學生則是受教者，教師忽視了學生在課程學習中的主體地位，使得學生過于依賴教師的意志機械性地學習物理知識，不利于學生構建完整、獨立、科學的思維方式，綜合能力難以得到提升。

二、基于核心素養(yǎng)的初中物理實驗教學策略

（一）教師需要樹立正確的教學觀念

教師的教學理念是課堂教學的方向標，在根本上決定著教學實施效果的好壞。在初中物理實驗教學中，教師不能只以書面成績作為評判學生對物理知識掌握程度的標準，而需要立足于培養(yǎng)學生核心素養(yǎng)的教學目標，不僅重視基礎理論和實驗方法的講解，還應堅持以學生為主體，引導其積極動手進行實驗，加強對學生的物理觀念、科學思維、科學探究以及科學態(tài)度的培養(yǎng)，從而進一步促進學生觀察能力、思維能力和實踐能力的提升。

俗話說“興趣是最好的老師”。在實際物理實驗教學中，教師如果堅持以提升學生的積極性為指導方向，就有利于提高課堂效率，還有利于促進學生物理思維的形成。例如，在人教版八年級上冊《光的直線傳播》這一課時的學習中，首先，教師可以借助光現(xiàn)象圖片引入教學主題，幫助學生正確認識光現(xiàn)象，同時激發(fā)其探索興趣。其次，教師使用激光筆射向水中，請學生思考和分析何為“光源”（此處光源是激光筆），同時引導他們觀察光線的形狀。在此基礎上，教師再提出問題：光源發(fā)出的光的傳播路徑是怎樣的？最后，教師需要給予學生充足的獨立思考時間，而后引導學生分組交流并進行自主實驗探究，通過反復的觀察幫助其理解光的直線傳播規(guī)律，使課堂教學從教師單向“輸入”向?qū)W生主動“汲取”轉(zhuǎn)化。在這一過程中，學生的思維能力和動手能力都能得到鍛煉，他們也能從實驗學習中獲得滿足感和成就感，為課堂教學注入生機與活力。

（二）著力豐富創(chuàng)新物理實驗教學形式

在傳統(tǒng)的初中物理實驗教學中，單一、機械的教學方法往往無法滿足既定的教學目標，也無法達到教育體制改革對培養(yǎng)學生核心素養(yǎng)的要求。因此，初中物理教師需要不斷創(chuàng)新教學策略，全力發(fā)揮輔助和組織的作用，采用科學、先進、多元的教學方法，重點關注學生的思維發(fā)展水平和自主創(chuàng)造能力，確保實驗教學效果達到最優(yōu)化。

隨著信息技術的飛速發(fā)展，運用信息技術豐富課堂教學形式已成為大勢所趨。初中物理教師需要將信息技術與課堂教學進行有效融合，利用信息技術所提供的教學資源補充完善實驗教學，以滿足實驗教學多樣化、包容性和趣味性的要求。例如，在人教版九年級《研究磁場的方向》實驗中，所需使用的實驗用具有條形磁體和若干小磁針。由于實驗用具較小，若教師直接使用用具進行演示，將導致部分學生無法觀察到實驗過程。因此，教師可以將裝置的具體情況通過投影儀展示在屏幕上，以確保全體學生均能觀察到實驗現(xiàn)象，并就實驗現(xiàn)象進行思考與分析，從而使實驗課堂教學效果得到優(yōu)化。值得注意的是，物理實驗是一門需要學生通過表觀實驗現(xiàn)象發(fā)現(xiàn)內(nèi)在物理規(guī)律的課程，然而部分物理規(guī)律無法直觀、明確、完全地呈現(xiàn)給學生。例如，在《探究通電螺線管外部的磁場分布》一節(jié)中，磁感線是無形的，為幫助學生建立起對于磁場的感性認識，教師可以利用多媒體課件或磁場簡圖向?qū)W生說明磁場分布情況，從而加深學生對本節(jié)基礎知識的理解，集中其注意力，推動初中物理實驗教學的有效開展。

（三）積極運用生活元素開展物理實驗教學

“知識來源于生活”，將物理學科知識與生活實際相聯(lián)系是培養(yǎng)學生的物理學習興趣、引導其樹立正確物理觀念的重要途徑。在核心素養(yǎng)培養(yǎng)的大背景下，初中物理教師可以積極挖掘生活化的教學資源，將生活元素融入課堂教學，引導學生聯(lián)系生活實際剖析理論內(nèi)容，同時結合理論知識認識生活實際，并進一步嘗試將課堂所習得的方法與思考方式運用到實踐中，逐步形成穩(wěn)固的、科學的思維品質(zhì)。

以人教版八年級下冊《物體的浮沉條件及應用》一節(jié)為例，該節(jié)的學習建立在學生已初步掌握受力分析、二力平衡、浮力和阿基米德原理等知識的基礎上，旨在通過實驗進一步加深學生對浮沉現(xiàn)象的認識、引導其深入探究物體的浮沉條件關系。在實驗課程設計中，教師可以創(chuàng)設“橙子與橙皮”的潛水比賽情境，提出“將兩者放入水中由靜止釋放后分別將怎樣運動”的問題并引導學生進行猜想，以激發(fā)學生的學習興趣?；谠搶嶒?，教師再進一步對物體在液體中的浮沉狀態(tài)進行介紹，使學生對浮沉現(xiàn)象具備初步了解。隨后，教師以生活中的常見物體（如乒乓球等）為實驗對象，開展探究性實驗教學。例如，分別將乒乓球和用針筒注滿水的乒乓球浸入水中，引導學生分析乒乓球在水中上浮、漂浮、下沉以及懸浮的狀態(tài)，并探究乒乓球在水中的受力情況和運動情況，從而將看似復雜的物理原理與學生熟悉的生活實際結合起來，幫助其構建起完整、科學的知識框架。在生活中發(fā)現(xiàn)物理、將物理運用于生活有助于激發(fā)學生的主觀能動性，讓學生體會到物理學習的趣味性和實用性，從而促進其學科核心素養(yǎng)的提升。

（四）合理設計分組探究性實驗

分組合作是契合初中物理實驗課程特點的重要學習方式，能夠有效提升學生的自主學習能力，鍛煉其物理學科核心素養(yǎng)。在設計分組實驗的過程中，教師以探究型任務為驅(qū)動，引導學生在小組內(nèi)進行交流討論、闡發(fā)觀點，自主設計實驗方案，促進學生之間思維的碰撞，幫助其思維走向深刻、穩(wěn)步提升。與此同時，分組合作學習還能夠提升學生的團結協(xié)作能力和動手實踐能力，但需要教師切實發(fā)揮指導者身份，保障分組實驗高效、穩(wěn)步地進行，進而對學生核心素養(yǎng)的培養(yǎng)起到積極作用。

例如，在人教版八年級上冊《凸透鏡成像規(guī)律》的學習中，首先，教師需要向?qū)W生展示并介紹凸透鏡、光具座、光屏等實驗用具，向?qū)W生說明實驗用具的使用方法和注意事項。教師可以從照相機、投影儀、放大鏡均使用凸透鏡出發(fā)，引入問題：凸透鏡成像的大小、倒正、虛實與什么因素有關？引發(fā)學生對凸透鏡成像規(guī)律探究的興趣。其次，指導學生以小組的形式開展自主實驗探究，完成實驗記錄，并總結物體距透鏡二倍焦距之外、物體在透鏡的一倍與二倍焦距之間以及物體在透鏡的焦距之內(nèi)三個區(qū)域的成像特點，培養(yǎng)學生的觀察能力、動手能力、實事求是的科學態(tài)度和交流合作精神。最后，在實驗結束后，教師可以組織小組展示和組間交流，比較不同小組實驗結果的異同，并思考差異產(chǎn)生的原因。在這種教學方式之下，學生將全身心地投入課堂，主動完成相關的實驗操作，達到培養(yǎng)學生核心素養(yǎng)的目的。

（五）引導學生對實驗進行反思總結

回顧反思是深入學習的有效方式之一。在進行物理實驗教學時，教師應注重強化學生的反思意識，引導學生主動就實驗原理、實驗步驟、實驗結果以及實驗過程中出現(xiàn)的問題進行反思總結，這也是培養(yǎng)學生科學研究精神和嚴謹治學態(tài)度的重要手段之一。在對問題進行全面的考查分析后，學生將對問題的產(chǎn)生原因與解決方案有更深層次的理解，思維水平也得以提升，并建立起不同知識點之間的聯(lián)系，進而產(chǎn)生新的發(fā)現(xiàn)與思考。

以人教版八年級上冊《探究固體熔化時溫度的變化規(guī)律》為例，在實驗開展之前，首先，教師需要督促學生做好必要的準備工作，引導學生明確實驗目的，以促進其科學思維的形成。其次，教師組織學生進行分組實驗，給予學生適當?shù)臅r間令其自主解決變量控制、實驗記錄和數(shù)據(jù)處理等問題。在學生獨立完成實驗操作之后，教師可以引導學生寫下實驗過程中與預期不符的地方，同時對比實際實驗結果和理論實驗結果之間的差異，嘗試分析誤差產(chǎn)生的原因。最后，教師再就教材中的實驗方法進行說明與分析，指導學生進一步對比反思自身實驗方案中存在的優(yōu)缺點。學生通過反思實驗流程，能夠發(fā)現(xiàn)實驗技能與思維方式中存在的不足，并及時進行調(diào)整與完善，從而有助于其在后續(xù)實驗中盡可能地排除干擾因素，有效強化學生的科學思維能力和細節(jié)處理能力。

（六）改進實驗評價策略

實驗評估是初中物理實驗教學中的重要一環(huán)，核心素養(yǎng)導向下的評價體系不應僅僅以傳統(tǒng)的“對錯”作為評價標準，而應當融合多種評價方式，力求做到動態(tài)、科學、多元。教師的實驗評價體系需要建立在對每一位學生的情況都充分了解的基礎上，關注學生的實驗探究過程和其自身的進步，客觀指出其思維方式和動手操作中存在的優(yōu)勢和不足，同時為學生提出指導意見，并對其進行適當?shù)墓膭詈捅頁P，以維護好學生的自尊自信和學習熱情。

例如，在人教版八年級上冊《汽化和液化》一節(jié)的教學中，首先，教師可以由生活中的“水沸騰”現(xiàn)象引出汽化的概念，并明確沸點的含義。其次，引導學生進一步思考水沸騰時的溫度變化特點并指導其進行分組實驗，通過反復觀察實驗現(xiàn)象總結“水沸騰”現(xiàn)象產(chǎn)生的條件及溫度變化特點，記錄實驗數(shù)據(jù)并繪制圖像。最后，在班級內(nèi)進行小組展示與交流討論。在就學生進行評價時，教師可以使用多維度評價表，評價內(nèi)容包括與組內(nèi)同學的合作程度、實驗過程參與度、展示交流的能力以及是否收獲物理思維能力的提升。在確保學生知曉評分細則后，由學生進行自評和互評，最終成績將綜合教師評價、同組同學評價以及學生自我評價三方的評價結果，按照合適的比例求出最終得分。此外，教師在實驗教學中需多進行指導性評價，對于正確的思路和操作要指出好在哪里，反之則要給予正向的引導和建議，幫助學生從評價中獲得及時有效的反饋，找到改進的突破方向?？偠灾?，教師應基于“以人為本”的理念優(yōu)化實驗教學的評價體系，充分尊重學生的主體地位，促進學生的核心素養(yǎng)和綜合能力的發(fā)展。

三、結語

綜上所述，初中物理實驗教學在初中生科學探究素養(yǎng)的培養(yǎng)中占有重要地位，以核心素養(yǎng)為導向優(yōu)化初中物理實驗教學策略具有必要性。因此，教師必須樹立正確的教學理念，不斷創(chuàng)新實驗教學的方式方法，引導學生在探究過程中發(fā)展科學思維，培養(yǎng)學生一絲不茍的科學態(tài)度和勇于創(chuàng)新的探索意識，進而有效提升其核心素養(yǎng)，促進學生的全面、健康發(fā)展。