王夢佳

摘要：在開展初中物理實驗教學工作時，為有效培養(yǎng)學生的物理核心素養(yǎng)，教師應當根據(jù)物理實驗教學內(nèi)容，運用科學嚴謹?shù)慕虒W策略.文章重點以“光的直線傳播”與“摩擦力”實驗教學為例，說明物理實驗教學中滲透核心素養(yǎng)的可行性.

關鍵詞：初中物理；實驗教學；核心素養(yǎng)；情境創(chuàng)設

中圖分類號：G632文獻標識碼：A文章編號：1008-0333（2023）32-0113-03

為不斷提升學生物理學科核心素養(yǎng)和今后的自然科學探究學習提供支持，教師需高度重視物理實驗教學.基于物理學科育人目標，針對實驗教學方式方法進行改革創(chuàng)新，打造全新的物理實驗教學模式，挖掘初中生的物理學習潛能.

1 初中物理學科核心素養(yǎng)構成要素

為不斷提升初中物理實驗教學水平，教師應當立足學科核心素養(yǎng)，持續(xù)優(yōu)化物理實驗教學模式.為達到學科核心素養(yǎng)育人要求，教師必須明確物理學科核心素養(yǎng)的構成要素，如科學知識與物理觀念、科學方法與科學思維、應用知識與實驗探究、科學精神與科學態(tài)度.為助力初中生物理綜合學習實力的提升，教師開展物理實驗教學時，應當契合學生的真實學情與教材實驗內(nèi)容，針對物理實驗教學方案不斷優(yōu)化完善，提升實驗教學的趣味性與靈活性，引導學生在實驗探究學習中培養(yǎng)核心素養(yǎng)[1].

2 核心素養(yǎng)視域下初中物理實驗教學策略探討

2.1 以“光的直線傳播”為例，實驗教學策略詳解

“光的直線傳播”是蘇科版八年級物理上冊第三章《光現(xiàn)象》的重要教學內(nèi)容.基于適宜的物理實驗探究教學引導，可有效豐富學生對光現(xiàn)象的認知，為初中生后續(xù)學習平面鏡、光的反射、光的折射、透鏡、凸透鏡、望遠鏡、顯微鏡等光學知識提供有力支持.由此可見，“光的直線傳播”實驗教學的重要性.為達到預期教學目標，教師需立足于物理學科核心素養(yǎng)的育人要求，對“光的直線傳播”實驗教學引導方案進行合理優(yōu)化，具體教學策略如下.

2.1.1 物理學習情境的創(chuàng)設，落實物理核心素養(yǎng)

在教學時，為落實物理核心素養(yǎng)的育人要求，教師可為學生創(chuàng)設特定的物理學習情境，使學生結合自己的親身經(jīng)歷對光現(xiàn)象進行直觀的理解思考，如林間的光柱、旗桿的影子、明亮的圓月、舞臺的彩色燈光、發(fā)光的螢火蟲、照明的燈飾等.教師在教學引導過程中，應當使學生將生活經(jīng)驗進行有效遷移，并對學生進行合理的點撥啟發(fā)，降低本節(jié)物理內(nèi)容的學習難度，增加物理知識學習的趣味性，保證學生后續(xù)物理實驗探究學習的有效性.

2.1.2 學生分組探究總結規(guī)律，深化物理核心素養(yǎng)

為有效深化初中生的物理學科核心素養(yǎng)，教師可指導學生以小組合作的方式，進行物理實驗設計，進而得出相應的實驗規(guī)律.在學生開展物理實驗前，準備相關的實驗教具，如加少量牛奶的水溶液、小玻璃磚、激光筆、手電筒、小噴霧器、橘黃色的果凍等[2].

在探究實驗開展前，教師引導學生進行大膽猜想：光線在不同介質(zhì)中傳播的路徑會不會發(fā)生變化？學生為了驗證自己的猜想，動手進行物理實驗探究.如圖1所示為光在不同介質(zhì)中的傳播示意圖.通過實驗學生發(fā)現(xiàn)，光在空氣、水、果凍中的傳播路徑都是直線.

為引導學生進行舉一反三的思考，教師可組織學生制備不同濃度的糖水，并利用木棒攪拌糖水，當糖水沒有達到均勻狀態(tài)時，學生對光穿過糖水的路徑進行觀察記錄，接著在糖水充分攪拌達到均勻狀態(tài)后，繼續(xù)對光穿過糖水的路徑進行觀察記錄.通過對先后觀察記錄的內(nèi)容比較，教師引導學生進行歸納思考，光在同種均勻介質(zhì)中是沿著直線傳播的，但介質(zhì)不均勻時，則會影響光的傳播路徑.在物理實驗探究實踐過程中，學生可提出問題，并解決相關問題，促使學生的問題解決能力、合作學習能力、獨立思考能力、實驗探究能力均得到質(zhì)的提升，實現(xiàn)學科核心素養(yǎng)的育人目標.

2.1.3 實驗探究中質(zhì)疑思考解決問題，升華核心素養(yǎng)

為使抽象的物理概念具象化，輔助學生進行深入的學習思考，教師應當啟發(fā)學生在實驗中質(zhì)疑批評，并思考問題的解決路徑，助力學生物理學科核心素養(yǎng)的升華.為此，教師可鼓勵學生思考“如何畫出光的傳播路徑與方向”，由于光線是看得見摸不著的特殊物質(zhì)，在引導學生畫出光的傳播路徑時，教師可滲透理想模型法，使學生基于特定的實驗場景，畫出光線的傳播路徑與方向.

為此，教師引導學生利用激光筆照射混有色素的水溶液，使激光筆的光線傳播路徑在水溶液中清晰可見，接著學生可基于水溶液中的直觀現(xiàn)象畫出光的傳播路徑，以及光的傳播方向，使學生可視化、具象化地思考“光的直線傳播”，保證學生對本節(jié)物理實驗內(nèi)容學習的質(zhì)量[3].

2.2 以“摩擦力”為例，物理實驗教學策略詳解

通過對蘇科版初中物理“摩擦力”教材內(nèi)容分析可知，該小節(jié)內(nèi)容的實驗研究重點，主要是探究摩擦力大小的影響因素，引導學生猜想思考探究滑動摩擦力大小的各種影響因素.基于核心素養(yǎng)育人要求，在對實驗教學引導方案進行優(yōu)化完善時，基于猜想、假設、設計、實踐、分析、總結的教學思路，引導初中生掌握“控制變量法”這種探究方法.在物理實驗探究中，基于控制變量進行科學探究、小組合作、數(shù)據(jù)分析、實例剖析，助力初中學生物理學科核心素養(yǎng)的形成.

2.2.1 生活現(xiàn)象剖析，靈動引入新課內(nèi)容

為調(diào)動學生的物理實驗探究積極性，教師應當契合學生的真實生活，靈活創(chuàng)設相應的學習思考情境，引導學生對生活現(xiàn)象進行剖析，從而有效引出新課內(nèi)容.如教師請每一位學生將自己的手掌用力按壓在桌子上，適當?shù)貎A斜手臂，并做出向前推的動作，感受這個動作帶給自己的感覺，以此作為“摩擦力”新課內(nèi)容引出的切入口.

為豐富初中生的物理思維想象力，教師需展示準備好的課件，將生活中更多關于摩擦力的實例進行收集，如在移動重物時，可利用滑板車省下很多力氣；汽車輪胎表面的花紋凹槽設計，能夠幫助汽車獲得更好的抓地力，避免汽車出現(xiàn)側滑現(xiàn)象.在課件展示后，教師為學生預留一定的思考時間，使學生對摩擦力產(chǎn)生自己的理解認知，辯證地分析摩擦力的好處與壞處.

2.2.2 拋出物理問題，引發(fā)學生討論思考

為輔助學生進行摩擦力的實驗探究，教師應當組織學生開展針對性的活動，并拋出相關的物理問題，引發(fā)學生進行討論思考.為此，教師可組織學生利用廢舊的牙刷，開展摩擦力實踐活動.通過將牙刷的刷毛與桌面緊密接觸，用力推動或拉動牙刷，觀察在拉動與推動牙刷時，刷毛彎曲方向的變化.基于簡單的物理實驗操作，引發(fā)學生進行思考：牙刷運動的方向與刷毛彎曲的方向具有怎樣的關系？牙刷與桌面產(chǎn)生了怎樣的摩擦力？通過隨堂物理實驗的探究，使學生能夠?qū)⑸顚嵗c物理知識進行融合，培養(yǎng)學生的物理學科核心素養(yǎng)，并為學生后續(xù)學習滑動摩擦力相關知識做鋪墊.

在探究思考滑動摩擦力的作用點、方向、大小時，教師引導學生進行物理實驗探究，如圖2所示為滑動摩擦力的實驗示意圖.在實驗操作過程中，首先，學生需要確保木板始終處于水平狀態(tài)；其次，在拉動彈簧測力計時，需要保證測力計與木板處于平行狀態(tài)；最后，在拉動過程中，應當保證木材做勻速直線運動.基于該物理實驗探究的引導，促使學生形成合作學習、實驗探究的科學素養(yǎng)，達到深化物理學科核心素養(yǎng)的預期教學目標[4].

2.2.3 梳理物理猜想，合作設計物理實驗

在學生進行滑動摩擦力實驗探究時，可發(fā)現(xiàn)不同小組成員測量的數(shù)據(jù)存在差異，教師可引導學生進行大膽猜想，并合作設計全新的物理實驗探究方案.通過對學生的猜想進行總結可知，主要集中于以下方面：其一，滑動摩擦力的大小與物體接觸面積是否有關；其二，滑動摩擦力大小是否與物體運動速度相關；其三，物體接觸面產(chǎn)生的壓力是否對滑動摩擦力大小有影響；其四，物體接觸面的粗糙程度對滑動摩擦力大小的影響.學生進行小組討論過程中，教師需要進行合理的點撥啟發(fā)，使學生能夠打破思維約束，從全新的視角切入，保證物理實驗的創(chuàng)新性與科學性.

2.2.4 動手實驗操作，收集實驗詳細數(shù)據(jù)

基于控制變量法的實驗思想指導，引導學生進行小組合作實驗探究.為保證后續(xù)滑動摩擦力物理實驗分析的科學性，教師需指導學生收集詳細數(shù)據(jù)信息.在合理的小組分工下，明確實驗細節(jié)，保證實驗操作的嚴謹性、數(shù)據(jù)記錄的準確性，進而有效鍛煉學生的物理實驗合作能力、探究能力和觀察能力，使學生形成正確的科學態(tài)度與科學探究意識.

2.2.5 分析實驗數(shù)據(jù)，歸納推理物理規(guī)律

滑動摩擦力實驗數(shù)據(jù)完成整理歸納后，教師需要引導學生分析實驗數(shù)據(jù)，并得出相關的物理規(guī)律.通過學生的交流討論，歸納推理出滑動摩擦力的大小與接觸面的粗糙程度、壓力大小有著一定關系，當接觸面越粗糙時，接觸面產(chǎn)生的滑動摩擦力則越大.而接觸面間的壓力越大時，產(chǎn)生的滑動摩擦力越大.基于物理實驗的數(shù)據(jù)分析與推理思考，有效提升學生的歸納總結能力與分析能力，為學生后續(xù)的物理課程內(nèi)容學習提供有力支持.

2.2.6 反思實驗過程，評價總結物理實驗

為有效挖掘?qū)W生的物理實驗學習潛能，教師需引導學生針對實驗過程進行反思，評價總結物理實驗，發(fā)現(xiàn)物理實驗可優(yōu)化的環(huán)節(jié)以及出現(xiàn)的錯誤，為學生今后開展物理實驗積累經(jīng)驗，助力初中生物理實驗綜合學習能力的不斷提升.

綜上，筆者以初中物理教學為例，重點闡述了物理實驗教學的改革創(chuàng)新路徑，旨在說明物理實驗教學創(chuàng)新的迫切性與必要性.為滿足新時代初中生的物理學習要求，教師應當秉持創(chuàng)新理念，靈活整合實驗教育資源，創(chuàng)新實驗引導方式，啟發(fā)學生實驗創(chuàng)新，促使學生在實驗探究中創(chuàng)造新知，不斷提升學生物理學科綜合學習水平.

參考文獻：

［1］ 程杰.初中物理實驗教學現(xiàn)狀及改進策略：評“基于核心素養(yǎng)的初中物理實驗教學探究”[J].教育理論與實踐，2023，43（20）：2.

[2] 盧飛.核心素養(yǎng)視域下初中物理實驗探究教學案例：以“光的直線傳播”為例[J].數(shù)理化解題研究，2023（8）：83-85.

[3] 張成偉，張良.聚焦核心素養(yǎng)，創(chuàng)新物理實驗：初中物理實驗教學策略研究[J].中國多媒體與網(wǎng)絡教學學報（下旬刊），2022（12）：202-205.

[4] 甘顯成.核心素養(yǎng)下的物理實驗教學應用：以初中“動態(tài)電路”專題教學為例[J].試題與研究，2022（33）：48-50.

［責任編輯：李璟］