探析如何在實驗課上培養初中學生物理學科核心素養

王永貴

【摘要】實驗課是初中物理學科教學的一個重要組成部分。對物理實驗教學的研究與整合對學生研究觀念、態度、思維、責任等物理學科核心素養提高的關鍵，本文就如何在實驗課上培養初中學生物理學科核心素養進行探析，希望能在初中物理教學研究及在此過程中培養學生核心素養起到拋磚引玉的作用。

【關鍵詞】初中物理 ?實驗課 ?核心素養

【中圖分類號】G633.7 【文獻標識碼】A 【文章編號】2095-3089（2018）43-0174-01

教育部2016年9月正式發布了“中國學生發展核心素養”，以培養“全面發展的人”為核心，分為文化基礎、自主發展、社會參與三個方面，綜合表現為人文底蘊、科學精神、學會學習、健康生活、責任擔當、實踐創新六大素養。此外，教育部在2015年也提出了物理學科的核心素養是學生在學習物理中出現的符合個人及社會發展需要的必備素養及能力。其主要含有觀念、思維、實驗、態度等四個方面[1]，表現了物理學的價值及學生成長方向。學生的核心素養是需要從學習中進行發展提升的，而以觀察、實驗為基礎的物理實驗，自然成為培養學生物理學科核心素養的重要方式。

1.運用實驗促進物理觀念建立

通過實驗，探索各個物理量及現象之間的聯系，對物理觀念的建設進行提升。初中物理學科是一門涉及面很廣泛，且理念與內容也較為豐富的自然科學，它包括基礎性的物質觀、運動觀、相互作用等。初接觸物理學科的初中學生普遍感覺較難入手，而物理實驗則能夠幫助學生更加直觀的對物理概念進行理解。以比熱容的學習為例，教材通過對各種不同物質的吸熱性能的實驗探究，選取質量相等的水和砂石，對其進行同等情況下的加熱操作，依照時間變化，用溫度計測量水和砂石升高的溫度，最后分析數據得出結論。這種以實驗引導學生學習，能夠幫助學生們深入淺出地理解物理概念，對學生物理觀念的培養十分有利。

2.強化實驗助力思維培養

強化物理實驗意識，可以幫助學生培養科學思維。在物理學科核心素養中有科學思維的培養，而科學思維指的是建構模型、將方法理想化、疑問推測、科學論述等能力。在進行物理實驗教學時，要將簡單的驗證性實驗變為思考性實驗。比如老師確定實驗主題以后，以解決問題的角度引導學生找到問題、分析問題、提出假設、論證假設等設計并進行實驗探究。實驗教學中有以下幾點需要重視。

2.1指導學生對問題進行猜想

在實驗開始前，讓學生對此實驗結果進行大膽猜想，這樣做可以發揮學生的想象力的發散性思維，并且實驗前猜想還可以幫助學生在原有的認知基礎上建立新知，這個過程不僅保護了學生的好奇心，還推動了他們勇于探究。

2.2引導學生進行實驗設計

教師可根據實驗目的引導學生對實驗進行設計。比如可以通過編制表格的方式讓學生對實驗產生一定了解，并且在步驟上以填空的方式對實驗進行設計，師生共同完善實驗方案。在這樣的過程中可以讓學生的思維邏輯得到鍛煉，建構模型、解決問題的能力也會有所提升。

2.3指導學生進行實驗和整理數據

對于學生在物理實驗上學到的知識需要對其進行整合。比如在實驗中用到的實驗器材、實驗過程以及記錄的數據，都需要指導他們進行比較和分析，找出規律，得出正確的結論。在實驗過后也要對實驗中要注意的事項進行分析，以便于培養學生的理性思維和信息意識。

2.4落實立德樹人的根本任務

教師要在實驗教學中落實立德樹人的根本任務，例如面對學生提出的疑問要進行仔細耐心的解答;在實驗過程中，教師要致力培養學生的科學精神、實踐創新等素養，使學生具備終身發展與適應社會發展需要的必備能力。

3.培養科學探究素養

培養科學探究素養，需要利用實驗了解物理規律的辦法，其中包括找到問題、猜測、設計方案、分析以及評測等。在初中物理實驗教學中要以學生為主體，結合實驗引導學生要對疑點、論證、分析等環節進行重點關注。比如在《測量小燈泡工作時的電阻》這個實驗時，可以增加《測量定值電阻的阻值》的對比實驗。讓學生根據實驗原理和教材的實驗表格設計實驗，因為沒有具體數據，鼓勵學生主動探究并根據所記錄的數據繪制小燈泡在不同發光情況下和定值電阻不同電壓下的I-U圖像，最后通過對比、分析，總結得出小燈泡燈絲的電阻與燈絲的溫度的關系。另外需要注意的是，在實驗完成后，通過對實驗誤差進行分析也可以幫助學生提升科學探究素養[2]。當學生在實驗中出現誤差時，教師一定要引導學生對原因進行探究，讓他們知道誤差產生的原因以及減少誤差的方法。比如上面《測量定值電阻的阻值》實驗中，就可采取多次測量取平均值的方法減少實驗誤差。此外，對于實驗中出現的錯誤，更要引導學生去發現并改正。在此過程中培養實事求是、科學嚴謹的作風。由上述可知，實驗過程中每個階段都對培養科學探究素養都有重要的意義。

4.培養學生的科學精神與責任擔當

物理理論大都是通過實驗檢驗得來。初中學生在物理實驗中，教師要把握如科學的態度、科學的本質等要點。舉個例子，比如在探究影響壓力作用效果的因素中，教師可以先進行演示——取兩個一樣的木塊墊在鋼尺的兩邊，將兩個外形一樣但是質量不等的金屬塊放置于鋼尺的正中間，學生通過對鋼尺的形變情況的觀測，得出此情況下金屬塊重力大小影響鋼尺形變程度。教師進一步提出：支承面上受到的壓力是否就是物體的重力？然后引導學生進一步探究：將鋼尺一端固定，另一端墊高不同高度，把同一個金屬塊放置于鋼尺的正中間，可觀測到不同傾斜程度時鋼尺的形變程度不同，從而理解支承面上受到的壓力不一定與物體的重力相等，以此培養學生的科學態度。

在實驗探究過程中教師要鼓勵學生勇于提出自己的觀點，在他們回答時適當引導和夸贊，讓他們在學習中獲得成功的喜悅。還要讓他們知道實驗就是從錯誤與質疑中進行的，在物理學習的過程中一定要善于質疑、勇于探究，只有進行探索才能有所發現，質疑是認識科學本質的開始，進而培養學生們的科學精神與責任擔當。

結束語

綜上所述，在初中物理學科的教學中，實驗教學起著不可忽視的作用，培養學生物理學科核心素養，需要物理實驗教學作為重要的支撐。教師應以學生為主體，高效實施實驗教學，激發學生學習興趣，促進學生的觀念、思維實驗、態度等物理學科核心素養的提升，幫助他們培養科學精神、學會學習、責任擔當、實踐創新等素養，成為全面發展的人。

參考文獻：

[1]王朝泰.淺談初中學生物理學科核心素養的培養[J].中學物理，2017（8）：36-38.

[2]李巖.初中物理學科核心素養的要素分析[J].物理通報， 2017（s1）：37-39.