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摘要：物理教學，離不開實驗?？茖W素養，是實驗的本質要求。在實驗中培養學生的科學素養，是物理教學的任務。本文先從教學理念有待更新、實驗評價不夠公正、學生的實驗經歷不足三個方面總結了初中物理傳統實驗教學存在的問題，然后從激發學習興趣、組織合作學習、開展生活實踐、拓展課外知識、鼓勵自主設計、優化教學評價等方面，提出了在初中物理實驗教學中培養學生科學素養的有效策略。
關鍵詞：科學素養；實驗教學；初中物理
科學素養是學生學習物理學科需要具備的優秀品質。在實驗教學中培養學生的科學素養，對提高學生的學習積極性、幫助學生養成實事求是的學習態度、提高學生的實踐水平均具有重要的意義。下面，筆者通過分析初中物理傳統實驗教學存在的問題，從興趣引導、小組合作、生活實踐、課外拓展、自主設計、優化評價等角度，探究在初中物理實驗教學中培養學生科學素養的有效策略。
一、初中物理傳統實驗教學存在的問題
（一）教學理念有待更新
初中物理實驗教學中，部分教師依舊沿襲傳統的教學思維，授課方式往往墨守成規，通常會習慣采用單一的教學方式，先為學生講解大量的理論知識，讓學生通過背誦的方式，將這些物理定律、概念、公式牢牢記住。如果課堂時間出現剩余，才會適當地進行演示實驗。簡而言之，這種教學模式有很強的局限性。長此以往，物理實驗的時間會被不斷的壓縮，導致學生對實驗課程失去期待感，從而消磨掉學習積極性，影響到學生的物理學習效率。
（二）實驗評價不夠公正
一些初中物理教師對學生實驗的評價還是以分數為主。教師通常會讓學生書寫實驗報告，按照學生書寫的完成程度、嚴謹程度，來為學生的實驗學習打分。這種評價方式很容易導致教師對學生實驗水平的判斷不夠客觀，對擅長操作而不擅長總結的學生的評價有失公正。
（三）學生的實驗經歷不足
由于物理實驗需要占據較多的課堂時間，很容易影響到教師的教學安排。所以，教師通常采用“教師演示、學生觀看”的實驗教學形式，給學生預留的實驗時間較短。這種情況下，學生只能參照教師的演示過程，將實驗重復完成，無法對實驗進行深度的鉆研。因此，學生對物理知識的理解也只是停留在淺顯的層次上，缺乏主動操作的機會和經驗，不利于終身學習的發展。
二、在初中物理實驗教學中培養學生科學素養的有效策略
（一）激發學習興趣
想要通過物理實驗來培養學生的科學素養，教師要先激發學生的學習興趣，利用實驗來引起學生的好奇心。對此，教師可以通過看似不可能的趣味實驗來引出懸念，引起學生的認知沖突。在完成實驗、打破學生的固有認知之后，學生就會產生強烈的探究欲。例如，教師在教學蘇科版初中物理八年級下冊第十章關于“壓強”的知識時，可以給學生設下伏筆，表示自己能用一張A4紙，打開易拉罐。對于罐裝汽水，學生都不會感覺陌生，打開拉環需要多大的力量，學生心中也大致有數。當聽到教師提出用A4紙來開啟易拉罐時，大多數學生的想法都是“教師會將紙張多次對折，提高紙張的韌性，再用紙的一角將易拉罐的環扣撬開，但這是不可能的任務”，所以，學生會持有不相信的態度。然后，教師將紙張對折，卻沒有按照學生想象的情景去撬環扣，而是用對折的一角在易拉罐口用力摩擦。此時，罐口會奇妙的破開，給學生帶來不可思議的感受。在此基礎上，教師對學生提出問題：“為什么用紙可以將易拉罐磨破。”學生想要對這個問題追根究底，就會提高學習動力，促進科學素養的養成。
（二）組織合作學習
對比自主探究的學習形式，以小組為單位，讓學生在團隊的氛圍下探究物理實驗，這樣學生的學習效率會得到顯著的提升。物理教師應當積極組織合作學習活動，著重培養學生的協作能力，通過小組合作來提高學生的交流意識。由此，學生可以從其他人身上取長補短，及時找到自身的不足之處。同時，通過分工合作，也能保障實驗的完成度，預防實驗失誤的出現。例如，教師在教學蘇科版初中物理八年級上冊第三章關于“凸透鏡成像規律”的實驗時，由于這個光學實驗比較復雜，需要學生合理調整燭焰、光屏、焦距、像距、物距等多個實驗條件，以制造出倒立縮小、倒立等大、倒立放大等多種實象，并將實驗數據全面記錄下來。僅憑學生個人的努力，很難完成這個復雜的實驗過程，即使勉強完成，也很容易出現操作錯誤。因此，教師可以將學生分成小組，提示學生通過分工的方式，將實驗的內容分解，由每名學生分別負責其中的一部分。例如，有的學生負責調整物距和像距，有的學生負責查找理論知識，有的學生負責統計實驗結果等。當學生共同完成實驗后，再進行全面的核對，分析每一個實驗環節是否符合學過的物理知識要點。由此，可以幫助學生養成良好的學習習慣，形成嚴謹、務實、求知的學習態度，對科學素養的養成有促進作用。
（三）開展生活實踐
若想提高學生對物理實驗知識的理解能力，教師應當開展生活實踐，利用學生熟知的生活元素，構建物理的生活教學情境，從而降低物理知識的難度，提高學生的學習體驗感。例如，教師在教學完蘇科版初中物理八年級下冊第七章關于“靜電現象”的知識點之后，給學生留一項課后作業，“如果家里的鹽和胡椒粒不小心混合到了一起，用什么樣的方法才能將二者順利分離？”鼓勵學生在家中自主探究，利用所學過的知識來嘗試解決這個問題。第二天，教師根據學生提交的答案，公布比較合理的實驗方案。首先，準備一個塑料湯勺和一個小盤子，將混在一起的鹽巴和胡椒粉平均灑在小盤子上，盡量將其攤薄。其次，用力摩擦塑料湯勺，使其產生靜電。最后，將湯勺接近混在一起的鹽巴和胡椒粉，會發現胡椒粉先沾在了湯勺上。該實驗利用了靜電的吸引力，將重量較輕的胡椒粉先吸附在湯勺上，成功實現了分離。通過這個實驗，學生會深刻感受到物理實驗對生活的影響，理解到探究物理知識的價值，對學生科學素養的發展有重要意義。
（四）拓展課外知識
物理實驗教學中，想要促進學生科學素養的發展成，教師應當積極介紹課外知識，引入優秀的物理研究案例，幫助學生打破教材的局限，充分激發學生的學習潛力。例如，教師在教學完蘇科版初中物理九年級下冊的課程之后，可以定期組織專題講座，為學生展示優秀的科學成果。如超導材料的應用以及未來的發展前景、納米科技在生活領域的應用、我國載人航天技術的發展情況、太陽能轉化成電能的原理等。通過以上講座，讓學生對現代科技產生初步的了解，能做緊跟時代的發展。除此之外，在完成“電學”的課程之后，教師可以積極開展第二課堂，帶領學生參觀制造電路的研究室，為學生講解家庭電路常用的鏈接方法和控制方法。為學生提供充足的自主實踐途徑，鼓勵學生在第二課堂中嘗試研究保險絲、插頭等重要電器設備的使用方法，掌握關于安全用電的規定等。
（五）鼓勵自主設計
當學生鞏固了基礎知識后，教師要通過引導的方式，幫助學生突破教材的局限，將所學的物理知識融會貫通。對此，物理教師可以鼓勵學生自主設計實驗，充分鍛煉學生的創新實驗思維。以蘇科版初中物理八年級下冊第十章“壓強”的教學為例。針對“同一壓力作用在支撐物的表面上時，受力面積越大，產生的壓強越小”這個定理，教師可以讓學生在課后自主設計實驗內容。例如，有學生通過合作討論，設計了一個實驗。準備材料有一張玻璃板、一個氣球、一張釘板、一個布袋、一柄錘子。首先，將釘板的釘尖朝上，將吹滿的氣球放置在上面。其次，將玻璃板裝入布袋，放置在氣球上面。最后，用錘子捶打玻璃板。通過實驗，學生可以發現玻璃板碎了，而氣球卻完好無損。對于這個實驗內容，學生的實驗思路比較正確，但實驗過程卻不夠完善。對此，教師可以提出改進的意見，如增加一部分實驗內容，用一根釘子放在氣球下面，再用同樣的方式捶打氣球上的玻璃板，觀察是玻璃先碎還是氣球先破，讓兩個實驗形成鮮明的對比。由此，通過學生的自主設計，加上教師的完善，學生能在探究的過程中將物理知識吃透，并養成嚴謹的科學思維和良好的探究精神。
（六）優化教學評價
根據前文的論述，部分教師對于實驗課程的評價環節不夠重視。這也導致學生在實驗中犯錯后，不能及時總結問題，從而出現重復出錯的情況。因此，物理教師在完成實驗課程后，應當優化教學評價，帶領學生梳理實驗過程，從中總結得失。這樣能讓學生養成嚴謹、仔細的學習態度，在潛移默化中促進學生科學素養的形成。例如，每當完成一個單元的實驗課程后，教師都可以組織學習交流會，讓學生主動上講臺談一談自己的學習收獲。如在實驗中曾經出現過什么錯誤，在誰的幫助下發現了問題，又是怎樣進行改正的等。同時，學生可以評價他人的學習過程，分析其他人在實驗中的不足之處和閃光點。最后，教師將所有自評、互評的結果進行歸納匯總，找出學生的學習問題，并針對性地提出改進建議。由此，幫助學生全面做好查缺補漏工作，幫助學生明確下階段的學習方向。
三、結語
在初中物理實驗教學中培養學生的科學素養，可以幫助學生建立嚴謹的學習態度，激發創新意識，能激勵學生勇敢地打破常規，對實驗過程進行個性化的思考。教師需要注重學生的主體地位，鼓勵學生大膽質疑，擺脫教師的影響和教材的束縛，將科學素養轉化成自主學習的內驅力，積極實現知識的遷移。由此，可以充分挖掘學生的學習潛力，促進學生物理綜合素質的全面提升。
參考文獻：
[1]蔣煒波，王宏.物理實驗的設計如何指向學生科學思維的培養[J].物理教學，2019（12）：10—12+9.
[2]蔡樹男.提升物理科學思維素養的方法策略[J].物理教學，2018（11）：33—37+53.
作者：葛肖肖 單位：江蘇省運河中學北校
