基于初中物理学科核心素养的实验教学探究

【摘要】本文通过对基于初中物理学科核心素养的实验教学进行探究，旨在提高学生的实践能力和科学思维能力，培养他们对物理学科的兴趣和理解。研究以实际的实验活动为基础，强调了基于初中物理学科核心素养的实验教学应注重培养学生的科学探究能力、观察分析能力和实践动手能力。研究结论表明，基于初中物理学科核心素养的实验教学能够有效地提高学生的实践能力和科学思维能力，为他们培养科学素养奠定了基础。

【关键词】初中物理学科  核心素养  实验教学  探究

【中图分类号】G633.7   【文献标识码】A 【文章编号】2095-3089（2024）07-0085-03

实验教学是一种通过实际操作和实验现象来培养学生科学探究能力、观察分析能力和实践动手能力的有效教学手段，能够帮助学生巩固理论知识，培养科学思维和实践能力。然而，目前初中物理实验教学存在的问题是，学生普遍缺乏实验素养，只关注实验结果而忽视实验过程。这样的实验教学模式不能全面培养学生的科学素养和能力，学生难以真正理解和应用物理知识，同时在实验教学中也很难准确把握学科核心素养。本研究通过设计有针对性的实验活动，引导学生通过观察、实施、记录和分析实验过程中的现象和数据，培养学生的科学思维和实践能力。通过对实验结果的讨论和分析，引导学生由现象到原理的思考和推理，并能将所学的知识应用到实际问题中去，以增强学生对物理学科的兴趣和学习动机，提高学习效果。因此，基于初中物理学科核心素养的实验教学探究对于初中物理学科的教学具有重要的意义。

一、实验教学应该注重培养学生的科学探究能力

在教学中，教师需要设计一些探究性实验，引导学生在实验中观察现象、提出问题、设计实验方案、分析数据、得出结论，培养学生的科学思维能力。例如，在学习“光的传播性质”时，让学生通过实验观察光的直线传播和反射现象，以及改变物体表面的光反射方式对光传播的影响。学生在实验中需要提出问题、设计实验方案、观察并记录数据、分析数据及得出结论。通过这样的实验，学生能够深入地理解光的传播性质，并培养科学思维能力。另外，实验教学能帮助学生培养观察和实践的能力。比如，在学习“热传导”时，让学生观察不同材料的导热性质，并利用所学知识设计不同性质的隔热材料。学生需要通过实验观察、测试和比较不同材料的导热性能，然后设计出能够起到隔热效果的材料。通过这样的实验，学生能够在实践中感受到热传导现象，培养观察和实践的能力。此外，为了加深学生对物理学科的理解和兴趣，可以设计一些有趣的实验。比如，在学习“电路”时，让学生利用电线、电池和灯泡制作一个电路，然后观察电路中灯泡的亮灭情况，并通过改变电路中的元件来探究导电与断电的条件。通过这个实验，学生不仅能够直观地了解电路的工作原理，还能够培养实验探究的兴趣和动力。

通过实验教学，学生可以直接观察和实践，深入理解物理现象和原理，提高对科学的认识和体验，培养科学探究的能力和思维方式。接下来以具体的教学案例进行分析。

教学案例：探究电路中电流的分布情况

实验步骤：

1.准备材料和设备：电池组、导线、两个或多个灯泡、电流表、开关等。2.设计实验方案：将电池组、灯泡、电流表连接在一起，形成一个串联电路。再将电池组和多个灯泡连接在一起，形成一个并联电路。确保电路连通。3.进行实验观察：打开开关，观察并记录电流表上的电流数值。分别记录串联和并联电路中每个灯泡上的电流数值，并注意电流表放置的位置。4.分析实验数据：根据实验数据，对比串联和并联电路中灯泡的电流数值，并讨论电流的分布情况。5.得出结论：根据观察和实验数据，总结串联和并联电路中电流的分布规律。

教学分析：学生通过实践和观察来理解电路中电流的分布规律。在实验前，教师先提问引导学生思考：电路中是否只有一条通路？电流在通路中的分布情况是一致的还是不一致的？为什么？这样能够激发学生对电路中电流分布情况的兴趣和思考，为实验的开展打下基础。在实验中，教师提供必要的指导和支持，帮助学生完成实验操作，鼓励学生亲自动手进行实验，观察实验现象，记录数据并分析，以培养学生的科学探究能力和独立思考能力。在实验后，教师引导学生讨论和总结实验结果，并帮助学生理解实验现象背后的物理原理。通过问题引导，帮助学生理解并运用基本物理概念，比如串联电路和并联电路的特点，电流的守恒定律等。

教学评价：在评价学生的学习成果时，结合实验结果和讨论的质量进行评价。学生能否准确观察并记录实验现象？是否能对实验结果进行合理的分析和解释？是否能提出合理的问题和进行有条理的讨论？这些都可以作为评价学生实验学习的指标。同时，观察学生在实验操作中的严谨性、合作性和创新性也是评价的重要方面。

综上所述，基于初中物理学科核心素养的实验教学探究应注重培养学生的科学探究能力。通过设计探究性实验，学生直接观察和实践，提高科学思维和学习方法。通过分析以上教学案例，可以看到实验教学对于学生的科学素养和综合素质的发展有着重要的促进作用。

二、实验教学应该注重培养学生的观察分析能力

观察是实验教学中必不可少的一环，通过观察可以让学生感受实验现象，培养学生的观察力和分析能力。在实验教学中，教师通过精心设计实验现象，引导学生进行仔细观察，提出自己的观察结果，并进行合理的解释。通过这样的实践，学生能够提高观察力和分析问题的能力。

在实验教学中，教师精心设计实验，引导学生仔细观察，并将结果进行合理的解释。在进行实验观察时，学生需要注意细节，观察物体、现象的外部特征、关系、变化等，同时还要对观察到的现象进行记录、整理和分析。通过这样的实践，学生能够提高观察力和分析问题的能力。为了培养学生的观察分析能力，教师可以采用一些有效的教学策略。首先，教师可以引导学生进行“闪光观察”，即在一瞬间快速观察并记录下观察到的现象，这种观察方法可以培养学生的观察细致入微的能力。其次，教师可以设计一些有趣、有挑战的观察问题，引导学生进行深入观察和推理，激发他们对实验的探究兴趣。此外，教师还可以通过分组合作的形式，鼓励学生相互交流和讨论观察结果，并对观察结果进行比较和分析，从而拓宽学生的思路和视野。 除了在实验教学中注重培养学生的观察分析能力，还应当与其他学科进行有效整合。实验教学既可以单独作为一门学科进行教学，也可以与数学、化学等学科进行有机的结合。例如，通过设计物理实验来帮助学生理解数学公式的应用，或者通过进行物理实验来探究化学反应的机理等，通过跨学科的教学，可以培养学生的综合素养和跨学科思维能力。在实施实验教学时，还要注意教师的角色转变。教师应该从传授知识的角色转变为引导者和促进者的角色，让学生主动参与实验，观察、分析并解决问题，从而培养他们的实践能力和探究精神。教师在设计实验课时，要充分考虑学生的实际情况，选择有意义、有挑战性的实验任务，激发学生的学习兴趣和学习动力。现通过一个具体的教学案例来探讨如何在实验教学中培养学生的观察分析能力。

教学案例：光的折射实验

实验目的：通过光的折射实验，让学生观察和分析入射光线在不同介质中的折射现象，培养学生对光的运动规律的观察和分析能力。

实验材料：

1.实验装置：光箱、直尺、半圆板、半透明的杯子、水。2.实验器材：光源、光屏、光波板。

实验步骤：将光箱放在实验台上，打开光源。在光源前方放置一个半圆板。在半圆板上方放置一个半透明的杯子，并加入水。在光源和光屏之间加入光波板。观察光线经过半圆板和半透明杯子后的折射现象，记录观察结果。

实验结果分析：

1.入射光线从空气中射入水中后会发生向法线方向弯曲的折射现象。2.入射光线从水中射入空气中会发生远离法线方向弯曲的折射现象。3.入射光线由水中射入空气中时，折射角小于入射角。4.由空气中射入水中时，折射角大于入射角。

观察和分析能力的培养：1.引导学生仔细观察实验现象，进行观察结果的记录和分析。2.提出问题引导学生进行分析：为什么光线在不同介质中的折射现象会出现这样的变化？如何解释光线的折射角和入射角的关系？3.鼓励学生自主思考和讨论，从中得出结论并进行合理的解释。4.引导学生将实验结果与光的折射规律进行联系，探索光的折射规律背后的科学原理。

通过这样的实践，学生不仅仅是简单地观察实验现象，并能够记录和分析观察结果，更能够利用所学知识对实验结果进行合理的解释。同时，学生也能够在实践中提高观察力和分析问题的能力，培养他们的科学思维。除了光的折射实验，还可以通过其他实验来培养学生的观察分析能力，如重力实验、磁力实验等。通过这些实验，学生观察和分析不同物理现象，培养他们的观察力和分析问题的能力，并帮助他们更好地理解物理学中的基本概念和原理。

实验教学是培养学生观察分析能力的重要途径之一。通过精心设计的实验现象，引导学生进行仔细观察和分析，能够帮助他们提高观察力和分析问题的能力。这种培养方式能够激发学生的学习兴趣，促进他们对物理学科核心素养的全面发展。

三、实验教学应该注重培养学生的实践动手能力

物理学科是一门注重实践操作的学科，实验教学可以让学生亲自动手进行实验，提高学生的实践动手能力。在实验教学中，学生需要了解实验器材的使用方法，掌握实验步骤，进行实验操作并记录实验数据。通过这样的实践，学生能够提高实践动手能力，培养实验技能。

在实验教学中，学生需要了解实验器材的使用方法。物理学科的实验常常涉及使用不同的实验器材，学生需要了解这些器材的特点和使用方法，才能够正确地进行实验。例如，当学生学习到电流测量实验时，需要学会如何正确使用电流表、电源和导线等器材。只有真正了解这些器材的使用方法，才能够正确进行实验操作。其次，学生需要掌握实验步骤。实验步骤是实验进行的基本指导，学生需要按照实验步骤进行实验。通过实验步骤的学习，学生能够了解实验的整体流程，从而能够更好地进行实验操作。例如，在学习“光的折射”实验时，学生需要了解的实验步骤包括确定光线的入射角和折射角，选择适当的实验器材，以及记录实验数据等。同时，学生还需要进行实验操作并记录实验数据。实验操作是学生进行实验的核心环节，只有通过实际操作，学生才能够深入理解实验原理和规律。在实验操作的过程中，学生需要根据实验步骤一步步地进行操作，并记录下实验数据。通过记录实验数据，学生能够对实验结果进行分析和总结，从而加深对实验内容的理解。

通过实验教学的实践，学生能够提高实践动手能力，培养实验技能。以“光的反射和折射”的实验教学为例，教师先向学生介绍实验的目的和原理，并展示实验所需的器材。然后，教师向学生演示如何使用镜子进行光的反射实验，并指导学生进行实际操作。学生需要根据实验步骤操作实验器材，如准确放置镜子，调整光源以及观察光的方向变化等。在实验过程中，教师可以及时指导学生，纠正错误操作，帮助学生正确理解光的反射过程。在实验过程中，学生需要记录实验数据，包括实验前后的光的方向变化、角度变化等。通过记录实验报告，能够培养学生的实验数据记录能力。在实验结束后，教师与学生一起分析实验数据，让学生理解光的反射过程及规律。通过实践操作和数据分析，学生能够更加深入地理解光的反射和折射原理，增强实验技能和实践动手能力。实验教学可以通过多种方式进行，如实验演示、小组合作实验等。不同的教学方式可以满足不同学生的学习需求，提高学习的效果。

基于初中物理学科核心素养的实验教学能够培养学生的实践动手能力和实验技能。通过实验教学，学生可以亲自动手进行实验操作，掌握实验器材的使用方法，了解实验步骤，并记录实验数据。通过实验操作和数据分析，学生能够更好地理解物理原理，提高实践动手能力和实验技能。

四、结束语

基于初中物理学科核心素养的实验教学探究，应注重培养学生的科学探究能力、观察分析能力和实践动手能力。只有在实践中不断探索并在实验中实践，学生才能真正地掌握和理解物理知识，培养出科学的思维方式和工作方法。这样的实验教学不仅能够提高学生的学习兴趣，还能够培养他们的创新精神和实践能力，为他们的未来发展奠定坚实的基础。

参考文献：

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