物理實驗教學在培養學生核心素養中的作用和意義

范愛民

【關鍵詞】物理實驗;實驗教學;核心素養;初中物理

核心素養是初中生未來發展的需要，也是新課程改革深入的必然趨勢，有利于初中生保持積極的學習態度，勇于探索物理知識和實驗，充分展示自己的才能，形成自主學習意識，運用物理知識解決實際問題。新課程標準對初中物理實驗教學提出了嚴格的要求，要求學生掌握實驗操作技能，會用簡單的實驗儀器，學會實驗數據的記錄和處理，養成實事求是、尊重自然的科學素養。教師在實驗教學過程中應在核心素養導向下注重知識遷移，拓寬實驗渠道，探索實驗演變，明確實驗方向，確立實驗規范。

一、注重知識遷移，實驗教學貴在求活

在近幾年的中考試題中可以看出，教育部門加大了對物理實驗的考查力度，更加注重實驗方案的設計和評價，聯系社會和生活的命題層出不窮。物理教師要引導學生充分利用好教材，構建物理實驗基礎知識體系，培養知識的遷移能力，重視融會貫通，從不同的角度，用不同的方法去探究開放性實驗題，使物理實驗“活”起來。比如，北師大版初中物理《探究水的沸騰》，這個實驗的核心是引導學生探究水的沸騰現象，會運用沸騰規律解釋生活中的簡單現象，學會通過實驗探究解決實際問題的方法。物理教師以生活健康為背景材料，設計情境新穎、內容廣泛的實驗環節，讓學生觀看巫師從油鍋中撈物的視頻，其實這并不是神功，只是利用了液體沸騰時的特點來蒙騙人。再給學生提出紙鍋燒水的猜想，請學生去解釋其中的原因。教師通過課件給學生展示演示錄像，讓學生有了極大的興趣。再引導學生思考，太空中的水沸騰是一種什么樣的情景呢？引導初中生對前沿科技的了解，培養自主學習的欲望。

二、拓寬實驗渠道，實驗教學貴在求異

搞好初中物理實驗教學，培養學生的實驗能力和素養，是每個物理教師義不容辭的責任。隨著教育體制改革的深入，傳統的實驗教學手段已不能滿足時代發展的要求，因此，需要運用創新思維，不斷拓寬實驗渠道，引導學生從實驗的新材料、新方法、新手段等方面入手，使創新思維得到啟迪，培養物理實驗的求異思維。比如講北師大版初中物理《探究杠桿的平衡條件》時，在課堂上學生都知道了杠桿的概念和五要素，能畫出力臂，對杠桿的平衡條件有了初步的認識。做實驗前物理教師通過多媒體給學生播放動畫片《海爾兄弟》翹大石頭的片段，讓學生有進行實驗探究的欲望，讓學生思考生活中有哪些工具是杠桿？學習氛圍被調動起來，此時物理教師沒有按照舊的模式去組織學生實驗，而是在多媒體上給學生展示實驗的一部分，讓學生根據要求去補充實驗方案，使實驗過程完整無誤。這種方式受到學生的喜愛，學生在補充方案的過程中，加深了對整個實驗過程的把握。

三、探索實驗演變，實驗教學貴在求變

靈活演變物理實驗是培養創新思維和核心素養的重要途徑，如果初中物理教師善于對傳統物理實驗進行演變，必會收到事半功倍的效果。進行實驗演變包括演變實驗目的、實驗器材、實驗方法、實驗模式，不失時機地對初中生進行教育和引導，發揮學生的辯證思維能力，使創新精神得到進一步的提升。比如講解北師大版初中物理《測小燈泡的電阻》時，要求初中生會使用電流表和電壓表，能準確讀數據，會設計簡單的電路圖，根據電路圖連接電路，運用歐姆定律計算電阻。在實驗的時候，物理教師鼓勵學生大膽創新，設計不同的電路圖測量小燈泡的電阻，最終查看所測量的結果是否相同，學生都活躍起來，紛紛動手設計電路圖。物理教師要加強巡查和指導，減少學生連接電路時的錯誤，使學生順利完成實驗，知道電阻隨電壓升高而增大。教師給學生布置探究作業，探索電流表內接結果會有什么不同，為發展初中生的物理素養搭建舞臺。

四、明確實驗方向，實驗教學貴在求真

明確實驗考查方向，提高物理實驗效率，是物理教師需要研究的課題，初中物理實驗教學要讓學生知道實驗的目標，做好新舊知識的銜接，鼓勵學生自主操作，從關注實驗結論轉向關注實驗過程，理解物理實驗原理與方案，儲備豐富的實驗經驗，提高對物理實驗的熟練程度。學生需要做的不僅是動手參與，更要對物理實驗技術以及實驗能力進行有效掌握。比如北師大版初中物理《探究凸透鏡成像規律》，這個實驗是初中物理的重難點，也是中考的易考點，實驗時物理教師要先給初中生介紹凸透鏡成像的規律，知道凸透鏡所成像的虛實、倒正、大小等，讓學生在自己的實驗數據中發現成“放大實像”和“縮小實像”的物距和像距的范圍。當學生掌握了實驗的目標和方向后，才會有克服困難的信心和決心，有主動與同伴合作的意識。

五、確立實驗規范，實驗教學貴在求誠

規范初中物理實驗教學管理，強化學生的實驗操作，讓學生認真、嚴謹地對待每一次物理實驗，才能真正實現高效的實驗教學。在實際教學中，經常會有學生私自篡改實驗數據，實驗缺少重要步驟，實驗儀器的使用不合理，這樣就造成了物理實驗陷入僵局。教師要引導學生遵守實驗操作規范，正確使用實驗儀器，科學記錄實驗數據，規劃下一步實驗。比如北師大版初中物理《用天平測物體的質量》，實驗的目標是讓學生學會使用天平，掌握測量固體和液體質量的方法，體會物理實驗的樂趣。使用天平之前應把天平放到水平臺上，觀察天平的最大測量值和標尺上的分度值，經常會有學生不看最大測量值就去測物體質量，導致天平受損。還要把游碼移到標尺的0刻度線處，調節平衡螺母，使橫梁平衡。在實驗中發現有的學生在天平沒有平衡的狀態下就去測量物體質量，測量結果自然是不準確的。

由此可見，操作每一項實驗器材都應該遵循相關的要求和規范，這樣才能確保實驗數據的準確無誤。

總之，核心素養的培養是一個動態過程，初中物理教師要根據學生的實際情況，創新實驗教學方式，鍛煉學生的動手能力，注重學生的自主學習，在潛移默化中強化學生的物理核心素養。同時，還需要初中生自己不斷摸索和積累物理實驗經驗，主動參與到物理實驗中，找到適合自身發展的學習習慣，促進可持續發展。