巧用探究實驗撬動初中物理教學

摘要：《義務教育課程方案和課程標準（2022年版）》著重指出核心素養的重要性，所謂核心素養指的是學生在成長過程中所必需的能力與品格。就初中物理學科而言，核心素養由科學態度、科學探究、科學思維與物理觀念四個部分組成。將核心素養的培養工作滲透到初中物理教學中，能夠為學生未來的發展與進步奠定良好的基礎。但就目前而言，部分教師受傳統教育理念影響較大，并過于依賴自身的教學經驗，依舊采用以灌輸為主的傳統教學模式，學生缺乏探究、分析的機會，導致其物理核心素養始終無法得到長足的發展。基于此，本文以探究式物理實驗為切入點，嘗試分析培養物理科學探究核心素養的方式，以期提高教學效率與質量。

關鍵詞：初中教學 初中物理 物理教學 核心素養 物理實驗

物理學的應用涉及能源、環境、交通、通信等方方面面。物理核心素養強調學生運用物理學知識解決生活問題。但受應試教育的影響，部分教師長期采用“填鴨式”教學方式，導致課堂枯燥乏味，不但難以提高學生的核心素養，甚至會使其對物理這門學科產生厭倦心理，這與新課標的精神顯然是背道而馳的。為了解決這一問題，物理教師應當在物理實驗課堂上給予學生分析、探究的時間與空間。學生在不斷分析、思考的過程中，能夠潛移默化地提高核心素養，為其之后的學習與生活鋪平道路。

一、物理實驗對于物理學習的重要性

實驗是物理學習不可或缺的重要組成部分，其重要性表現在以下四個方面。首先，助力學生理解知識。物理學是一門實驗科學，通過實驗可以直觀地觀察和驗證物理現象。實驗可以幫助學生更好地理解抽象的物理概念和理論，使其變得具體和形象化。其次，鍛煉學生科學思維。進行實驗需要經歷設計實驗方案、收集數據、分析結果等一系列的過程。在這一過程當中，可以培養學生的科學思維，為其之后的進一步學習奠定良好的基礎。再次，培養學生實踐能力。實驗是將理論知識應用于實際操作的過程，可以培養學生的實踐能力和動手能力。具體地說，學生在實驗中需要親自動手操作、調試儀器設備，在這個過程中提高實際操作技能和實驗安全意識。最后，激發學生學習興趣。蘇聯著名教育家蘇霍姆林斯基指出：“興趣是最好的老師。”在傳統的物理課堂當中，教師是課堂的主導者，而學生則只是被動地接受教師灌輸的知識，導致學生對于物理這一學科的興趣寥寥，核心素養無法得到應有的發展。探究式實驗則可以激發學生對物理這一學科的興趣，讓學生親身參與到科學探索中，從傳統教學模式下的“要我學”轉變為“我要學”。

二、核心素養視域下進行物理實驗教學的原則

（一）趣味性原則

就目前的情況而言，部分教師在進行物理實驗教學的時候，往往按部就班，完全根據固有的實驗步驟去做實驗，這雖然能夠保證物理實驗的準確性，但同時也失去了物理實驗應有的趣味性，導致部分學生對物理學習產生厭惡心理。故此，物理教師在進行實驗授課的過程中，應當秉持趣味性原則，走近學生，分析其思想傾向、性格愛好，建立系統完善的實驗教學檔案，并且以此為依據制訂行之有效的實驗策略，從而讓學生感受到物理學科的魅力，提高其進行物理實驗的主觀能動性。

（二）信息化原則

21世紀是網絡時代，在這樣的時代背景下，以微課、希沃白板為代表的信息技術，已經成為教學工作中重要的輔助手段。教師在引導學生進行物理實驗的時候，應當運用好信息技術這一利器，從而提高實驗教學效率與實驗教學質量。譬如，教師在正式實驗的時候，可以將實驗步驟以微課的形式上傳到班級微信群中。相比于傳統的教學方式，微課教學法具有重點突出、不受時空限制的優勢，能夠有效提高教學效率。在傳統的物理實驗課堂上，教師往往采用言傳身教的教學方式，只有部分學生能夠看明白教師的操作，而在互聯網時代，教師可以依托希沃白板，為學生慢速播放物理實驗的教學視頻，從而提高全體學生的物理實驗能力。

（三）生本原則

《義務教育課程方案和課程標準（2022年版）》著重指出要尊重學生的主體性。在傳統實驗教學中，教師忽視了學生的主體性，實驗教學墨守成規，學生缺乏創新、擴展與探究的機會，導致其核心素養的培養效果大打折扣。故此，在進行初中物理實驗教學的時候，教師應當遵循生本原則，通過小組合作、翻轉課堂等方式，讓學生能夠在分析、討論的過程中擴展思維，促進學科核心素養的發展。

三、核心素養視域下探究式實驗課堂的若干構建方式

（一）剖析實驗原理，強化物理觀念

所謂物理觀念，是指利用物理思維學習并吸收物理知識，達到深刻理解物理概念的目的，進而能夠通過自身的物理知識體系對自然界的物理現象進行分析與解釋。物理觀念包括但不限于時空觀、運動觀、物質觀等。學生具備良好的物理觀念，便能夠從容地面對物理學習生涯中的困難與阻礙，并將課堂上學習到的理論知識，轉變為能夠切實解決生活問題的重要生產力。而物理實驗能夠有效促進物理觀念的形成與發展，尤其是教師引領學生對物理實驗原理進行深入剖析，在短時間內，可以促使學生對物理現象進行合理的解釋。物理教師在實驗課上，可以依托以希沃白板為代表的信息化教學手段，通過“講解+展示”的教學策略，使學生對能量、運動、物質等物理概念產生清晰而明確的認識。在講解完畢后，物理教師應組織學生開展自主探究活動，整理出在物理實驗中可能發生的變化，如能量變化、運動變化、物質變化等，從而加深其對物理概念的認識與理解，形成正確的物理觀念。

以北師大版八年級物理上冊“物態及其變化”一課為例，教師教授“物態變化”有關內容時，可引導學生進行升華、液化、氣化等多個實驗活動，探究物態的變化規律，以此來達到強化學生物理觀念的教學目的。在進行實驗教學時，教師通過希沃白板播放與本節課相關的實驗影像資料，將物態變化過程清晰地展現在學生面前，使學生能夠以課堂所學理論知識為依據，全方位、多維度地剖析變化原理，根據自身對于物態變化原理的認識，對變化規律進行探討與研究。教師運用引導學生剖析物理實驗原理的教學方法，可以有效加深學生對于物質本質的認知與理解，從而使其形成系統且完善的物理觀念，為后續的物理學習打好基礎。

（二）設計實驗問題情境，鍛煉科學思維

科學思維是物理核心素養的重要組成部分。通過學習物理學的基本原理和方法，學生可以建立起對自然界運行規律的認識，培養科學的思維方式。在開展實驗教學的過程中，教師應當在培養學生的科學思維方面予以重視。而創設問題情境，是提升學生科學思維的重要渠道。在進行實驗的過程中物理教師可以圍繞本節實驗內容，布置拓展性問題，要求學生圍繞某個物理知識點進行發散性思考。教師在設計、布置拓展性問題的時候，要注意鍛煉學生的發散性思維、逆向思維、推理思維，以最簡單的物理知識點作為切入點，引導學生在做實驗的時候對已經掌握的知識內容進行探索，對物理問題進行分析。通過這一方式，學生能夠學習到與課程內容相關的、更深層次的物理知識，有效提高科學思維。

例如，在學習北師大版八年級上冊“物質的密度及其應用”的時候，物理教師便可以在實驗教學活動當中，設置生動有趣的拓展性問題，從而保證實驗質量。具體地說，在探究同一物質的體積和質量的關系的時候，物理教師可以通過希沃白板，播放一段關于蠟的體積和密度之間關系的flash動畫，隨后提出問題：“同學們，在我們的生活當中有著各種各樣的物質。請你們結合自己的生活經驗，嘗試對相同物質的體積與其質量之間的關系進行分析。”隨后將學生分成若干小組進行分析討論與研究。在這一過程當中，學生會得出“同樣物質的物體的質量愈大，其體積也就愈大”“質量相等的物質，其體積必然相同”等諸多假設。隨后，學生在教師的幫助與支持下，對此類假設進行實驗驗證。比如學生選擇三種不同的物質——銅、鋁、鐵為實驗對象，隨后利用天平測量物體質量，并利用量筒測量物體體積。每一小組配有一名專門的記錄員，負責詳細記錄數據。在此過程中，教師引導學生用橫向坐標軸表示體積V，用縱向坐標軸表示質量m，并根據自己所記錄的測量信息來繪制坐標圖像，通過這一方式計算出各個物體的體積與質量之比。學生可以通過表格中記錄的數據得出正確的結論。在此過程中，學生的物理思維會得到長足的鍛煉。

（三）完善物理實驗評價機制，提高物理實驗教學質量

在物理實驗中采用系統完善的評價機制可以讓學生對自身的學習水平具有深刻的認識，并根據教師的評價對自身的學習方式、學習過程加以優化，從而促進其核心素養的發展。

首先，教師在評價的時候，不應當局限于傳統視域下的教師評價學生，而應當積極開展師生互評或生生互評。生生互評不但可以營造濃厚的學習氣氛，還能夠夯實其知識基礎。而師生互評則可以讓教師發現自己在教學過程中存在的問題，并及時予以改正，從而提高教學質量。

其次，教師應當摒棄“重結果，輕過程”的傳統評價理念，將評價標準細化為學業水平、學風建設、合作精神、探究精神四個方面。如果學生在學習過程中展現出了一定的探究精神、學友情結、嚴謹的學風，那么即便其學業水平尚未達到要求，教師也應當給予其一定的肯定與鼓勵。

再次，在傳統的實驗教學評價中，教師往往會使用“很好”“不錯”等大而空的言辭，缺乏對學生細致的剖析，導致學生很難發現自己在實驗中存在的問題，更遑論改正。故此，在進行實驗教學評價的過程中，教師應當秉持公開、公正的原則，對每一個被評價的學生進行全方位、多維度的剖析，并給出系統翔實的總結報告。這樣的評價能夠促使學生對評價內容產生信服感，從而使其根據教師的評價內容進行自我完善。

最后，由于初中生普遍較為敏感脆弱，在日常學習、生活中格外重視他人對自己的評價，所以在進行實驗教學評價的過程中，教學評價應當以正向反饋為主，給予學生充分的肯定，提高其學習物理知識的自信心，從而提高其對物理學科的興趣。值得重視的是，教師所做出的評價應當是基于實驗事實的，如果評價內容與事實相差較遠，不但無法提高學生的學習興趣，甚至會使其對教師產生不信任感，為之后的教學工作帶來阻礙。

結語

探究式實驗教學是提高學生物理學科核心素養的重要渠道，各校物理教師應當明確其重要性，閱讀相關學術論文，汲取國內外先進經驗。在日常工作當中，通過通俗易懂的教學語言、科學有效的教學方式，提高學生做實驗的積極性與主動性，從而取得事半功倍的教學效果。

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責任編輯：唐丹丹