新課標下初中物理教學中融合探究性實驗的意義和策略研究

摘 要：隨著素質教育和新課程改革的持續推進，我國教育事業發生了深刻變化，教育目標逐漸從知識本位向素養本位轉變。這一轉變要求學生不僅要掌握理論知識，還要培養邏輯思維能力、實驗探究能力、解決問題的能力等。同時，在社會經濟發展的推動下，各行各業對人才的要求也逐漸提升，教師需要培育全面型、綜合型、創新型、實踐型人才。科學實驗作為初中物理的核心內容，對于學生的知識技能和素養發展具有至關重要的作用。基于此，結合新課改和時代發展的要求，分析新課標下初中物理教學中融合探究性實驗的意義和策略，旨在啟發教學思路，為初中物理教學注入新的活力。

關鍵詞：新課標；初中物理；探究性實驗；教學策略

作者簡介：陸項敏（1995—），女，江蘇省張家港市大新實驗學校。

《義務教育物理課程標準（2022年版）》（以下簡稱“新課標”）明確提出，要引導學生經歷科學探究過程，學習科學研究方法，養成科學思維，進而學會學習。這說明了探究性實驗在初中物理教學中的重要價值。然而，當前初中物理教學中，部分教師由于受到課堂時間、實驗器材、實驗安全等因素的影響，在課堂上側重講授理論知識，不重視學生的實驗操作，沒有為學生的實驗探究創造足夠機會。同時，部分教師雖然意識到了物理實驗的育人價值，也會安排學生開展家庭實驗，但往往忽視實驗成果的驗收和點評，這在一定程度上影響了學生實驗操作的積極性，未能充分發揮探究性實驗的育人作用。因此，新課標背景下，探究初中物理教學中融合探究性實驗的意義和策略具有重要意義。

一、新課標下初中物理教學中融合探究性實驗的意義

新課標下，教師在初中物理教學中融合探究性實驗有重要的價值，具體體現在以下幾個方面。第一，有利于集中學生的注意力，激發學生的學習興趣。初中物理課程涵蓋的知識點比較廣泛，而初中生的思維尚處于發展階段，他們容易在物理學習中遇到學習障礙，從而影響學習興趣。通過引入探究性實驗，教師可以利用趣味性、生活性、創新性和實踐性的實驗內容吸引學生注意，激發學生的學習興趣，使學生在興趣的驅動下積極參與實驗操作，探究物理知識。第二，有利于學生的核心素養發展。物理學科核心素養主要由物理觀念、科學思維、科學探究、科學態度與責任四個方面構成，均與物理實驗教學密切相關。教師通過指導學生設計、操作、觀察和總結實驗，可使學生在實驗探究過程中形成嚴謹的科學態度，掌握實驗技能，感受物理知識在現實生活中的應用，形成社會責任感，進而激勵他們更加努力地汲取物理知識，運用科學知識推動社會可持續發展，提升核心素養［1］。

二、新課標下在初中物理教學中融合探究性實驗的策略

（一）趣味導入，引發學生對實驗的思考

新課標下，教師要明確導入教學在整個課堂中的作用，重視導入環節，采取科學有效的導入方法，引發學生對物理實驗的思考。第一，教師應深入分析物理教材，結合新課標分析課程目標，明確教材涉及的主要知識和學習重點難點，為后續的探究性實驗做好準備。第二，教師要充分準備實驗器材，并利用課堂導入環節介紹實驗器材的使用方法，讓學生對物理實驗設計有一定的思考。第三，教師要創設趣味性實驗情境，吸引學生融入情境，積極參與實驗探究，在親身體驗中得出實驗結論，理解科學原理，完成重點難點知識學習。第四，教師應鼓勵學生在導入環節發散思維、積極質疑，激發學生的實驗探究興趣，確保實驗探究效果［2］。

以“杠桿”為例，教師分析了這一節課的目標定位，了解到學生對杠桿現象較為熟悉，學習杠桿的定義、支點、動力和阻力等基礎知識比較容易，但由于缺乏實際操作經驗，在理解杠桿力臂的畫法時會遇到困難。因此，教師決定采用探究性實驗法，將教學目標確定如下：（1）通過探究性實驗學習杠桿知識，總結杠桿的平衡條件；（2）了解杠桿在生活中的應用；（3）在實驗過程中體會杠桿平衡的條件，分析、總結實驗數據，培養辯證思維。

基于教學目標，教師從導入環節入手，引發學生對探究性實驗的思考。首先，教師準備了豐富的實驗器材，如啤酒瓶、瓶蓋起子、鐵架臺、彈簧測力計、鉤碼、三角板等，并向學生介紹了這些器材，為實驗探究奠定基礎。接著，教師利用器材創設實驗探究情境，在講臺上擺出幾個未打開的啤酒瓶，并將學生分為男、女生兩組。男生不使用任何工具，嘗試用手擰開瓶蓋，女生則可以使用起子等工具。通過這個實驗，學生發現，即使男生力氣較大，僅憑手部力量也無法打開瓶蓋，而女生通過起子可以輕松打開瓶蓋。這引發了學生的疑問：為何使用起子就能輕松打開瓶蓋？這一過程中蘊含著什么物理學原理？從而為后續更深入的實驗探究做好鋪墊。

（二）科學分組，營造活躍的小組氛圍

新課標立足物理學科的性質，指出物理實驗教學的重要性，要求教師以推動學生的終身發展為本，以提升學生的科學素養為教學目標，尊重學生的個體差異，為每一個學生的學習和發展提供平等的機會。為此，教師可以實施分組教學，充分考慮學生的知識基礎、實驗能力和性格特點，激發學生的實驗探究興趣，讓他們主動融入小組合作，完成物理實驗［3］。

第一，教師要根據學生的物理知識基礎、實驗探究能力和性格特點科學劃分學生層次，確保組內異質、組間同質，小組探究有對比性和競爭性。第二，教師在劃分小組時，應尊重學生的意愿，綜合考慮學生的個人特點。例如，莉莉雖然物理知識基礎扎實，但實驗能力較弱，教師在綜合分析后，將其分配到提升層小組，鼓勵她在小組內擔任職位，爭取更多動手操作的機會。小剛知識基礎好，實驗探究能力強，本應是組長人選，但他性格內向，不擅長和他人溝通交流，于是教師尊重小剛的意愿，沒有強行安排小剛做組長，而是讓他擔任實驗記錄員，記錄實驗數據、操作進度，為小組實驗探究貢獻自己的力量。第三，教師要結合各組的學習氛圍、興趣點，營造自由開放的小組實驗探究氛圍，鼓勵學生自主設計實驗，發揮創意和能力。

仍以“杠桿”為例，教師要求各小組深入討論，自行設計家庭小實驗，探究杠桿平衡原理，并利用信息技術、實驗報告等記錄實驗過程，方便課堂展示實驗成果。例如，某小組選擇杠桿尺、支架、底座、鉤碼和繩子作為實驗器材，設計了以下實驗步驟：（1）組裝杠桿尺，調節平衡螺母，使杠桿尺在不懸掛鉤碼的情況下保持水平平衡；（2）在杠桿兩端相同距離的地方分別放置一個50克的鉤碼，觀察杠桿是否平衡；（3）在杠桿一端增加一個20克的鉤碼，觀察杠桿是否仍然平衡；（4）移除20克鉤碼后，調整杠桿另一端的鉤碼的位置，觀察杠桿是否平衡；（5）在兩端不同位置反復懸掛鉤碼，直到杠桿平衡。在小組合作氛圍的感染下，所有小組成功設計并完成了實驗，深入理解了杠桿平衡的原理。

（三）探究任務，鍛煉學生的探究能力

1.提出探究問題，實現問題驅動

新課標下，教師要善于提出探究性問題，實現問題驅動教學。第一，教師要立足現實生活，結合學生熟悉的事物提出問題，充分調動學生的生活經驗，引發學生的思考，使學生在實驗探究中尋找答案。第二，教師要凸顯學生的實驗探究本位，鼓勵學生自行設計實驗，鍛煉學生的實驗設計、組織和操作能力。第三，教師在提出問題后，應留出足夠的時間讓學生思考、探究問題，充分發揮問題的驅動作用，避免教師自問自答，導致學生無法從問題中獲得啟發。第四，教師要注重實驗成果驗收，重點分析學生是否通過實驗探究解決了問題，并給予積極的點評［4］。

以“機械能與內能的相互轉化”為例，在開展探究性實驗教學時，教師可以提出如下探究問題。問題1：汽車行駛過程中，為什么輪胎的溫度會逐漸升高？火箭升空時，能量發生了怎樣的變化？問題2：物體的內能是如何增加的？以上問題能夠促進學生思維發散，推動學生自主設計實驗，驗證個人猜想，尋找問題答案，最終總結出機械能和內能之間可以實現相互轉化的結論，使學生在設計實驗、實驗操作的過程中獲得成就感，激發學生學習動力。

2.布置探究任務，驗收實驗成果

在新課標的指導下，教師應當精心設計物理實驗探究任務，以支持學生的高效探究，并及時驗收和點評學生的實驗成果，從而全面提升學生的實驗探究能力［5］。

以“電磁波及其傳播”為例，教師可以將探究性實驗教學的教學目標確定如下：（1）認識波及其基本特征，并在此基礎上總結電磁波的定義；（2）在實驗探究中感受振動的振幅、周期、頻率、波長和波速的科學價值，了解這些物理概念之間的聯系；（3）通過實驗觀察總結電磁屏蔽等現象，深化對電磁波等抽象物理知識的理解。基于教學目標，布置如下探究任務。

任務1：探究波的基本特點。

課堂開始時，學生結合自己的生活經驗，靈活利用常見物品探究波的基本特征，并分享實驗探究過程。比如，有學生通過抖動繩子，觀察繩子形成的波，進一步探究波的特點；有學生通過拉動皮筋，觀察其彈回的波動，總結波的特征。

任務2：探究電磁波的傳播。

在學生進行實驗探究之前，教師利用信息技術播放電磁波的預言和證實過程，幫助學生建立對電磁波傳播的初步認識。隨后，教師鼓勵學生開展實驗，探索電磁波的特點。比如，有學生將手機放入真空罩子中，觀察手機是否能夠接收到信號，結果發現電磁波可以在真空中傳播；還有學生進行課后實驗，在電視機面前打開電吹風，發現電視屏幕會短暫地失去信號，由此得出結論——電磁波會受到其他因素（如電磁干擾源）的影響。

通過上述探究任務，學生不僅能體驗物理實驗的樂趣，還能加深對電磁波傳播、波的基本特征等概念的理解。同時，教師通過對實驗結果的驗收和點評，指導學生如何改進實驗操作，可以提升他們的科學思維和實驗能力。

三、總結

綜上所述，基于在物理教學中融入探究性實驗的重要價值，教師應重視實驗教學，充分利用課堂導入環節，引發學生對實驗的思考，為學生的實驗操作做好鋪墊。教師還要科學分組，吸引學生合作學習，充分發揮小組的力量，確保學生的實驗探究效果。最后，教師要科學設計探究任務，凸顯學生的實驗探究本位，鍛煉學生的實驗操作能力，推動學生全面發展。

［參考文獻］

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