核心素养导向下初中物理实验教学的创新路径探究
莫春华
湖南省衡阳县樟木中学 421213
引言:《义务教育物理课程标准(2022 年版)》明确指出,初中物理教学应着力培养学生的科学探究能力、理性思维能力、技术应用意识与社会责任感等核心素养。而物理实验教学作为实现上述目标的重要手段,其地位与作用日益凸显。因此,探索核心素养导向下物理实验教学的创新路径,已成为提升教学质量和落实育人目标的关键所在。
一、初中物理核心素养的内涵及教学要求
首先,物理观念是学生在学习物理过程中应逐步建立的关于自然世界的基本认识。这种观念包括对力、能量、电与磁、运动与变化等基本物理概念和规律的理解,是构建学生物理认知体系的基础。学生只有在掌握这些基本观念的前提下,才能在面对实际问题时形成科学的判断和解释能力。
其次,科学思维是学生在物理学习过程中形成的逻辑推理能力、模型建构能力、数据分析能力等综合思维品质。这一素养要求学生不仅能记住物理规律,还能理解其形成过程,能够用图像、语言、符号等形式建立物理模型,并通过合理推理与计算解决实际问题,体现出理性分析与系统思维的能力。
再次,探究实践强调的是学生在真实或模拟的实验情境中,能够主动观察现象、提出问题、设计实验、记录数据、分析结果并得出结论的能力。这一过程强调动手实践与主动探究的结合,是学生科学素养落实到行为层面的体现。有效的物理实验教学应注重引导学生经历完整的探究流程,而非仅关注实验结论的正确性。
最后,科学态度与责任则涵盖了学生在物理学习中形成的实事求是、尊重证据、坚持质疑、勇于创新的科学精神,同时也要求学生具备对社会、环境与科技发展的责任意识。这一素养帮助学生将物理学习与现实生活、科技进步乃至伦理责任相结合,推动其全面成长为具备社会担当的未来公民。
物理实验教学,作为初中物理课程的重要组成部分,正是实现上述核心素养有效融合与生长的关键载体。教师在组织实验教学时,应注重从学生的学习需求和发展目标出发,创设具有探究性与挑战性的实验任务,引导学生在“做中学”的过程中不断深化对物理知识的理解,提升实践能力与科学素养,最终实现“学科育人”的根本目标。
二、创新实践案例——《杠杆的平衡条件》实验教学设计
《杠杆的平衡条件》是初中物理中必做实验之一,通过以问题为驱动、实验为核心、任务为导向的探究式学习活动设计,可以推动学生在“做中学”,实现核心素养的内化与提升。
(一)创设情境,激发物理观念的建构
教学伊始,可以通过实物展示与生活化情境引导学生初步感知“杠杆”的存在与应用。让学生进行小组活动,观察和操作常见工具,如核桃夹、起子、羊角锤等,在动手体验中归纳出这些工具的共性——可绕某一点转动的硬棒,并引导学生初步形成“杠杆”的物理概念。这一环节注重学生原有经验与物理概念之间的建构连接,强化了物理观念的初步形成,有助于学生在具象认知的基础上进一步抽象建模,理解杠杆的基本特性与功能。
(二)分层引导,推进科学思维的发展
在认识杠杆基本结构的基础上,可以引导学生通过观察和思考,提出与杠杆平衡有关的问题,引发探究兴趣。随后引入我国古代科技成果中的杠杆实例,如桔槔、拋石机、杆秤等,通过历史与现实的贯通,帮助学生理解杠杆原理在不同场景中的广泛应用,拓展学生的思维视野。在此过程中,学生不仅学习物理知识本身,还逐步学会通过对现象的抽象建模、变量分析与系统推理来解释问题,科学思维能力逐步显现。
(三)设计流程,聚焦探究实践的全过程体验。
核心教学环节可以围绕“杠杆的平衡条件”实验展开,设计包含“问题提出—猜想与假设—实验设计—数据采集—归纳结论—反思改进”六大步骤的完整科学探究流程。在实验操作中,学生以小组为单位,通过实际测量不同位置的力与力臂,逐步归纳出杠杆平衡所满足的条件。该环节注重学生对探究全过程的真实参与与深度投入,突出操作、观察、记录、分析等能力的综合运用,促进学生探究实践素养的稳步提升。
(四)联系生活,强化科学态度与责任感培养。
实验结束后,引导学生将所学知识应用到具体生活场景中,借助图片、图示等方式呈现如晾衣架平衡、搬运工具使用等实际问题,引导学生基于杠杆平衡原理进行合理判断与分析。在教学评价部分,还可以设置“家庭任务”使用生活材料制作一架简易杆秤,鼓励学生尝试改进测量方式,提升实用性与精度。通过实践延伸,学生不仅能够将物理知识迁移至生活应用,更在动手与创造中体会物理的社会价值,增强责任意识与科学精神。
结束语:在核心素养导向下,初中物理实验教学不仅是知识的载体,更是素养发展的平台。教师应打破传统教学的“边界”,以科学精神为引领,以学生发展为核心,通过多方面的创新重构实验教学体系。只有这样,才能真正实现“让学生学会科学地思考、勇于实践探索、乐于合作创新”的育人目标。
参考文献
[1] 陆水明 . 基于核心素养的初中物理实验教学的创新与实践探究 [J]. 数理化学习:教研版 , 2017(6):2.
[2] 贝婧一. 立足核心素养 优化物理实验——初中物理实验教学策略研究[J].中学教学参考 , 2017(5):2.DOI:10.3969/j.issn.1674-6058.2017.05.044.