核心素养视角下初中物理实验教学模式的探索

摘

要：《义务教育课程方案和课程标准（2022年版）》（简称《新课标》）的核心理念为“让核心素养落地，为实际运用赋能”，而物理学科的核心素养为物理观念、科学思维、科学探究、科学态度与责任。学生如果拥有较好的物理核心素养，就可以科学、理性地看待问题，为之后的生活与工作铺平道路。基于此，文章将尝试分析核心素养视角下初中物理实验教学模式的实践策略，希望能够起到一定的参考作用。关键词：初中物理；物理实验；教学模式；核心素养物理实验是物理学习中不可或缺的重要组成部分。教师如果能够科学合理地引导学生参与物理实验，则能够提高他们的核心素养，让他们更好地面对未来的学习生涯。但目前，部分教师在物理实验课程的教学中，普遍存在种种问题，导致学生的实验质量不佳，进而使学生的物理成绩无法提高、学科核心素养无法得到长足发展。一、核心素养视角下初中物理实验的教学要求（一）积极转变教学观念在传统的初中物理教学中，物理教师通常采用灌输的方式进行教学，导致课堂枯燥乏味，不但无法使学生对物理学科产生兴趣，还会使学生产生一定的厌烦心理。所以，在新课标视域下，教师应从传统的知识传授者转变为引导学生自主探究知识的合作者，给予学生分析、探索和思考的空间，锻炼学生的思维能力，加深学生对物理理念的理解与认识。（二）开展小组合作探究学习一个人的思维模式往往是有限的，因此在独自思考时学生很容易陷入思维误区，从而影响学习效果。为了解决这一问题，小组合作探究学习法应运而生。相较传统的学习方式，小组合作探究学习法更加注重团队合作，通过集体智慧来减少思维误区，提高学习效果。在物理实验授课的过程中，教师需要根据学生的学习能力、性格特征等因素，将学生合理地分为若干个学习小组，鼓励学生进行合作探究。这样不仅可以减少学生的思维误区，提高学习效果，还可以锻炼学生的口语交际能力，培养他们的团队合作精神。值得重视的是，由于初中生的自律意识还不强，因此在此过程中，教师需要承担起监督者的责任，及时解决学生在合作探究过程中出现的问题和矛盾，保证教学过程的顺利进行。（三）紧密联系学生生活实际在传统的物理实验教学中，教师往往只是简单教授书本上的理论知识，而忽略了与实际生活的联系，这让学生感到物理知识离他们很远，难以引起他们的学习兴趣，并无法将所学的物理知识应用到日常生活中转换为改善生活的生产力。而在新课标的背景下，紧密联系生活实际成了物理实验教学的一个重要特征。在核心素养视域下，教师应当将生活元素运用到实验教学中，从而提高物理实验教学的质量。这一方式不但可以让学生更加直观地理解物理知识，感受到物理在生活中的重要性，提高对物理学习的兴趣，而且能够培养学生的创新能力、实践能力和科学素养，使学生能够学会用课堂上所学习到的物理知识解决生活中的实际问题。（四）充分发挥学生积极能动性著名教育家苏霍姆林斯基在其著作中明确指出：“兴趣是最好的老师。”教师在进行物理实验时，可以通过游戏学习法、信息化技术等學生喜闻乐见的学习方式，提高学生学习物理知识的积极性与主动性，使传统教学视域下的“要我学”转变为“我要学”，提高学生学习的效率与质量。（五）情境创设与问题教学在《新课标》中，情境创设与问题教学法是教学的重点方法。问题式情境最早可以追溯至古希腊著名哲学家苏格拉底提出的产婆术，指的是通过一连串围绕着教学重点的问题，引导学生进行思考，加强学生对相关知识的认识与理解。具体到物理实验教学中，教师应当深入分析探究实验的主题、内容和目标，并依托现代信息技术，为学生呈现出具体、可感的情境，启迪学生思考，加深学生对学习内容的印象。二、核心素养视角下初中物理实验教学难点（一）实验教学观念陈旧目前，部分初中物理教师受传统教学理念的影响相对较大，并过于依赖自身的教学经验。在授课过程中，学生通常处在被动接受的地位，缺乏应有的参与感，导致教学质量远远达不到预期。古人云：“工欲善其事，必先利其器。”如今，部分学校存在重成绩、轻实验的问题，教学设备等硬件设施投入不足，为物理实验教学的正常进行造成了阻碍。此外，由于物理实验在课时分配上无法占据优势，因此学生缺乏对实验的重视。（二）教学方式过于单一在初中物理实验教学中，学生往往按部就班地跟随教师与教科书上的引导进行物理实验，而小组合作教学法以及希沃白板、微课视频等内容没有融入初中物理实验中。此类物理教育模式不但无法使学生真正掌握物理实验知识，还会让学生感到物理学习的枯燥无味，对他们核心素养的培养极为不利。（三）学生实验参与度不够在核心素养的视角下，初中物理实验教学需要充分发挥学生的主体作用，使学生积极参与到实验教学中。然而在实际的教学中，部分学生往往将自己置身于实验教学之外，在主观意识和学习方法上都缺乏积极性，成了物理实验的旁观者，导致其物理学科的核心素养难以得到长足发展。三、核心素养视角下初中物理实验教学模式的应用策略（一）发挥信息技术优势，培养学生物理观念21世纪是网络的时代，也是信息化的时代，在这样的历史背景下，信息化技术早已成为教学过程中不可或缺的重要组成部分。物理教师在授课的过程中，应当充分发挥信息技术的巨大优势，为学生树立正确的物理观念，促进其学科核心素养的发展与进步。比如，希沃白板就是一种提高学生学习质量的重要工具。相较传统的“粉笔+黑板”教学模式，希沃白板具有简单明了、系统直观的优势，可以在极短的时间内吸引学生的注意力，激发学生的学习兴趣，提高学生的学习效率。例如，物理教师在引导学生学习“飞机的升降原理”的实验过程中，就可以依托希沃白板为学生展现“飞机升降原理”的Flash动画，将抽象复杂的物理现象清晰化。学生在观看了“飞机升降”的模拟实验后，可以对其具有更加深入、直观的认识，这为学生之后的实验提供了强有力的支持。除了希沃白板之外，微课教学法也是一种常见的信息化学习技术。所谓的微课视频，通常是指3～10分钟的教学视频，具有短小精悍、重点突出的特征，更容易引起学生的学习兴趣，并方便学生利用课余时间进行学习。在实验正式开始之前，教师可以围绕实验课的重点，总结实验的重要事项、制作微课视频，并将其上传到班级的微信群里；随后根据微课内容，给学生下发问卷；学生回答完毕后将其上传到群中，教师可以根据问卷内容，分析学生对本节课实验的认识，并对现有的教学方式进行调整与修改，从而更好地优化学生的物理学习效果。值得重视的是，信息化技术虽然具有种种优势，但其劣势也十分明显。比如，教师如果大量采用信息化教学法，学生将难以集中注意力，缺乏思考分析的空间。所以在进行初中物理实验教学时，信息化教学法仅能作为一种辅助教学工具来使用，不应当喧宾夺主。（二）创设问题情境，培养学生科学思维在引导学生进行物理实验时，物理教师可以围绕本节课的实验内容，对其中的某个知识要点进行拓展。具体而言，对那些相对浅显易懂的知识点，物理教师可以脱离常规的束缚，对其进行大刀阔斧的改进和创新，使整个实验课堂更具探究性和实践性，以强化学生的科学思维。以人教版初中物理八年级下册《浮沉条件及应用》一课作为案例。在本节课上，教师在给学生解析完基础内容之后，便可以适时、适当地为学生设置拓展性问题：“现在有量筒一个，水一桶，同学们，请问你们应当怎样估测橡皮泥的密度呢？”随后，教师将学生分为若干个小组，让学生自行展开实验探究。一个小组内部应当有1～2名优等生作为领军人物，3～4名学困生或中等生作为帮扶人物。考虑到这一实验要求学生充分掌握浮沉条件的相关知识，对初中生而言存在一定的难度，所以教师可以先引导学生一同探讨，通过交流、协作总结出最恰当、准确的实验方法，并不断对实验操作进行优化，尽量减小实验误差。这一探讨、协作、交流的实验过程，不但强化了学生的团队观念、操作技能，而且培养了学生的科学思维，起到一举多得的作用。再如，在讲解《大气压强》的内容时，教师可以借助一些实验操作不断强化学生对压强的认识。考虑到初中生的思维能力有限，物理教师所开展的实验应当简单易行，如蜡烛吸水、瓶吞鸡蛋等。此时教师询问学生：“同學们，请你们列举出生活中应用压强的例子。”学生：“我觉得厨房里的塑料吸盘是压强的一种应用方式。”在此过程中，教师拉近了学生与物理知识的距离，随后可以抛出本节课的实验任务，请学生尝试通过塑料吸盘、弹簧测力计、直尺等工具，对大气的压强值进行估算。由于有了之前的分析与探讨，因此学生进行实验的难度大幅度降低。（三）转化教学方式，转变学生科学态度科学态度是指人们对科学、科研工作以及与此相关的人和事的认识、看法，以及言行表现。拥有良好科学态度的学生，具有批判精神与理性思维，能够对日常生活学习中的问题进行深入、系统的探索与分析。在初中物理实验的过程中，物理教师可以通过为学生创造情境，帮助学生树立良好的科学态度。以人教版九年级物理全一册《串联与并联》一课为例。这节课的操作与实验相对而言比较简单，但学生很容易由于微小的错误出现问题。所以在授课的过程中，教师可以创建以下情境：“小甲是一个马虎大王，他在设置电路时，电路虽然完好，但小灯泡怎么也不亮，同学们，请问这是怎么回事？”随后，教师将预先设置好的电路摆放在学生眼前，让学生以小组为单位进行分析。在全部小组讨论完毕后，教师可以让每一个小组派一名发言人，尝试总结电路的缺陷，随后让学生开展生生互评，分析该小组的想法是否正确，并说出原因。这一过程能够培养学生的开放性和合作精神，在未来的学习与生活中，学生能够积极与其他人交流和分享研究成果，并尊重他人的观点和批评。随后，教师让学生分析小甲的电路出现问题的原因，并让学生明白，在进行物理实验时，应当秉持一丝不苟的态度，避免不必要的马虎。（四）完善教学机制，培养学生核心素养系统、完善的教学机制是培养学生核心素养的基本保障。在教学过程中，教师首先应当构建合理的教学评价机制，让学生意识到自身存在的缺陷，并及时予以改正。比如，部分教师在培训学生时，往往存在“重结果，轻过程”的问题。在核心素养视域下，教师应当改变传统的评价方式，即便学生的实验结果与实际相悖，但只要学生展现出一定的科学思维、科学态度、科学探究精神，就应当给予其充分的肯定与鼓励。此外，教师可以设置一定的奖惩机制，给予展现出一定核心素养的学生物质鼓励，或者授予其学习标兵称号，从而激发学生的竞争意识与个人荣誉意识，在班级内部塑造“后进追先进，先进更