基于核心素养的初中物理实验教学的实践与思考

李燕

【摘 要】物理实验教学课要更高效，质量也要更高。必须认真做好初中物理实验教学的备课。实验设计方面要提高实验教学的有效性。关注学生的实验操作过程，实验教学中对实验进行小小的改进、创新。

【关键词】实验设计;实验操作过程;实验改进;创新

在物理教学中，物理实验占有举足轻重的地位。初中物理实验操作考试成绩将开始计入上海中考成绩总分。初中物理实验已经被提到了一个相当高的地步。

在新课程改革背景下，物理教学始终提倡以培养学生的核心素养为教学目标，从而体现物理这门课程的价值。物理课程必须倡导物理学习的自主性、探究性、合作性。让学生主动参与学习，体验和感悟科学探究的过程和方法，激发他们持久的学习兴趣和求知欲望，并在探究过程中培养自主学习的能力，逐步实现学习方式的转变，使学生逐步养成敢于质疑、善于交流、乐于合作、勇于实践的科学态度。如何有效地开展物理实验教学，培养学生的核心素养，怎样上好每一节物理实验教学就显得更加重要了，也是广大初中物理教师需要深入思考的问题。下面是我结合自己的平时实验教学实践，从几个方面来体现基于核心素养下的初中物理实验教学的思考。

一、精心设计，认真做好初中物理实验教学的备课

物理是一门以实验为基础的学科，我们在上每一节课前，都要认真分析好教材、学生来进行备课。除了基本的实验目的，实验原理，实验的器材，实验方法，实验步骤，实验数据的记录和处理以外，还有一些属于实验教学方面的要素也是要备课进去的，比如是学生实验还是演示实验。学生操作实验主要是培养学生的“学”。有的是为了让学生对实验现象观察得更仔细，培养学生的观察能力;有的是培养学生的实验的操作能力;有的是培养学生的思维能力;有的是培养学生的实验创新能力;还有培养学生的分析数据、处理数据的能力，从而提高学生的解决问题的能力。而演示实驗是为了增强学生的感官刺激，激发其浓厚的学习兴趣。有的是为了使学生更深入地了解仪器的结构和性能，提高学生的操作技能;实验的关键过程和实验的结果一定要在学生的共同参与下完成和总结。这样就要注意演示实验应直观简单，要有一定的可视度，现象要明晰易见，能充分说明问题。为便于全班每个学生的观察，特别是最后排的学生，做演示实验时尽可能采用大型的仪器，有条件的最好利用投影仪放大。所以这些是备课当中都要备进去的。

二、有效实施，提高实验教学的有效性

第一：精心设计实验，提高实验探究有效性

案例1   探究杠杆平衡的条件

在这个实验中很容易老师会先把实验过程演示一次，接着让学生跟着老师的方法再来做一次记录实验结果，所以这样做的后果是，学生完全是按照老师的方法来做，学生会缺少思考。所以在这个实验中，我们教师可以让学生基于生活中的跷跷板的模型，对于杠杆处于平衡条件需要什么条件？提出猜想可能与力和力臂有关。从而设计实验方案，1.利用钩码如何探究？2.利用弹簧测力计和钩码又如何探究？3.弹簧测力计的拉力方向不同，如何探究？实验活动设计要让学生在明确的规格的引领下，动手和动脑相结合，在实践中获取直接经验，获得对客观世界的体验和感悟，促进深度学习的开展。学生自己设计方案，进行实验，在实验中体验探究的乐趣，激发学生的思维。

第二：优化实验教学方式，提高实验有效性

案例2   探究动能与哪些因素有关

在这个实验中老师们会担心怎么讲解动能如何体现，怎么讲解小球高度不一样，到水平面的速度不一样。导致这样讲解的知识越来越多，会花很多时间，学生也不一定会懂。教师可以提出问题：基于生活中的经验，猜想动能可能与哪些因素有关？学生会答：速度和质量。教师提出：①那我们接下来设计实验来探究此实验，同学们想想我们如何来控制变量呢？特别是速度这个变量？②动能这个物理量又如何测量呢？学生分组讨论可得：①目前我们还是无法测量某个瞬间速度是否相同，但是我们可以从其他方面去控制，从而达到让小球速度相同。操作方法：让同一小球从斜面相同的高度滑下，这样小球到达斜面底端的速度就相同了。②动能也是不能直接测量的，我们可以测量小球在水平面推动木块的距离来反映动能的大小。在学生讨论的过程中，得到实验方案。以情境、问题，活动、讨论等环节为主线，让学生亲身经历实验操作，实验观察与记录，实验分析和表达交流等过程，在“自主、合作、探究 ”中获得科学知识与技能，在实验探究过程中，要引导学生相互启发，在明确分工的基础上开展有效的合作，从而培养学生的合作精神。

第三：自制实验器材，提高实验有效性

案例3  力

在讲解力的作用效果时，力的作用效果可以使物体发生形变，于是我通过捏海绵，拉橡皮筋，使竹竿变弯等显而易见的实验使学生马上可得到力可以使物体发生形变，但是当我问到大家坐在椅子上，我们的椅子有没有发生形变呢？学生马上说没有发生形变，是不是真的没有发生形变呢？于是我在这里给学生观看了微小形变的多媒体课件，可是课后有些学生还是觉得椅子是没有发生形变的。虽然多媒体课件可以模拟很多物理现象，但是只有动手做的实验学生亲眼看到，亲身感受到才有深刻的印象，才能更加深刻的理解这个现象。

于是我去买了一支激光笔，和自制了一个发生微小形变的瓶子。在另一个班上课的时候，我将激光笔固定在铁架台上，在桌子上放了一个平面镜，打开激光笔，光线经过平面镜反射后反射到墙上。提醒学生仔细观察墙上的光点。于是我用手按了按桌子，学生喊出来：“光点移动了！”在这里我引导学生为什么会发生这样的情况呢？学生说出是因为反射光线的方向改变了，于是我又提出反射光线的方向为什么会改变呢？学生说：“是因为手对桌子施加力了，力使桌子发生的形变，从而使方向改变，进而改变了发射光线的传播方向”。于是让学生亲自体验手捏玻璃瓶的实验，通过玻璃瓶上端的细玻璃管的液面的上升和下降。学生很容易得出是因为手对玻璃瓶施加了力，使玻璃瓶发生了形变。得出有些物体的形变比较明显容易观察，而有些物体的形变不容易观察，我们把这些不易观察的形变叫微小形变。所有的物体在施加了力后都会发生形变。因此在物理教学中老师不应该局限于实验室和课本上的实验，适当的自制教具，补充实验提高实验教学效率，从而大大提高课堂的教学有效性。

三、及时反馈，关注学生的实验操作过程中出现的问题

在实验教学中对于学生从实验中得到的数据，要学生通过小组讨论归纳总结出实验结论。但是一些看起来不是那么重要的数据和一些错误的数据也是要认真分析的。要及时的反馈，分析出数据产生的原因，从而调整实验方案。

案例4   验证凸透镜成像的规律

在这个实验中学生通过实验记录的数据，会得到凸透镜成像的规律。在探究凸透镜成像的规律时，两组同学用相同的凸透镜进行实验，在分析数据时，发现甲组同学的物距和乙组同学的物距是相等的，但是他们得到的像距却不相等，实验器材都相等，操作过程也没有错误。例如甲组同学物距为35厘米，像距为14厘米;物距为15厘米，像距为30厘米。但是乙组同学的物距35厘米，像距卻是13厘米;物距15厘米，像距为31厘米。那么出现这种现象的原因会是什么呢？于是同学们陷入了思考，数据不会出错，数据就是证据，我们要思考数据差异的原因，在同学们的讨论下，发现原来有同学在进行实验的时候光屏上的像并没有达到最清晰便开始读数了。所以在课堂中学生往往会暴露一些错误，我们不要怕学生出错，而要引导学生对错误进行分析，查找原因，这也是证据物理的体现。在这样的教学过程中，通过实事求是地记录和处理数据，形成严谨求实的科学态度;通过分析数据，得出结论，懂得基于证据和推理发表自己的见解，并树立敢于质疑，勇于创新的科学精神;通过实验反思，感受事物的两面性，形成辩证认识事物的意识。

四、善于创新，对实验进行小小的改进

案例5  探究动滑轮的使用特点

在这个实验中要探究使用动滑轮所用的力的特点比较直观，但在探究动滑轮绳的自由端移动的距离的特点上实验的操作比较没有连续性。在此可以将这个内容放到第二节课探究，让学生设计创新原有实验装置来突破这一难题。学生通过设计后得到可以把这些器材固定在一个画好距离的木板上，这样很明显的看到绳的自由端移动的距离与物体移动距离的关系。并且可以在画好的木板上固定一些小的图钉，以来改变力的方向，这样也可以来探究使用动滑轮时所用力的方向改变时力的大小也是会随之改变的。教师要通过对实验器材的研究和改进促进实验探究，并延展到学生实际生活中，激发学生的学习兴趣，提高实践创新能力。

五、结束语

实验教学是中学理化课程标准规定的重要教学内容，是培养创新人才的重要途径，对提升学生的科学素养有着不可替代的作用。作为一名物理教师，我要将不断丰富实验教学内容，改进和创新实验教学，规范学生的实践操作，强化情境体验、探索求知和创新，关注提升学生的观察能力，动手能力，创造性思维能力和团队合作能力，培育学生的兴趣爱好、科学素养和意志品质。

【参考文献】

[1]江耀基.从几个教学案例谈如何提高物理实验教学的质量[J].物理教学，2017（1）