《初中物理实验与科学探究与新时代前行绘未来课｜了解理念 树立意识》

1初中物理实验与科学探究的新时代核心理念解读演讲人01初中物理实验与科学探究的新时代核心理念解读02初中物理科学探究教学中核心意识的培养路径03以实验探究育人，践行与新时代同前行、共绘未来的育人目标目录《初中物理实验与科学探究与新时代前行绘未来课｜了解理念树立意识》各位同行，大家好，我从事初中物理一线教学与教研工作已经16年，这些年跑过全省不同层级的近50所初中，见过差异极大的实验教学样态，也深刻感受到新时代基础教育改革对物理实验教学提出的核心要求。今天这门课的核心，就是梳理初中物理实验与科学探究的核心理念，明确我们需要帮助学生树立的关键科学意识，最终实现以物理育人、与新时代同前行、共绘育人蓝图的目标。接下来我从三个层面逐层展开分享。01初中物理实验与科学探究的新时代核心理念解读1传统初中物理实验教学的现实痛点我在基层教研中发现，很长一段时间里，初中物理实验教学一直处于“说起来重要，做起来次要，考起来不要”的尴尬位置。很多学校受器材、课时、安全要求限制，把要求必做的分组实验压缩成演示实验，演示实验压缩成视频讲实验，最终演变成“背实验步骤、背实验结论”的应试训练。我前年参加中考阅卷，一道开放性试题问“如果实验得到的结论和课本不一致，你下一步会怎么做”，超过六成的考生答案是“修改实验数据，让结论符合课本”，这个结果让我印象非常深刻，也让我意识到：传统实验教学把实验当成知识的验证工具，而非能力的培养载体，本质上已经偏离了物理学科的育人本质。2新时代课程标准对实验探究的定位转变2022版义务教育物理课程标准明确将“科学探究”列为物理核心素养的四大核心维度之一，不仅明确规定了20个学生必须完成的分组实验，更将科学探究从“教学方法”提升为“育人目标”：实验不再是帮助学生记住物理规律的工具，而是让学生经历完整的科学研究过程、生成科学思维、培养科学精神的核心载体。这一定位转变，要求我们从根本上改变对实验教学的认知。3实验探究与“新时代前行绘未来”的内在逻辑新时代我国产业升级与科技突破对人才提出了全新要求：我们需要的不是会背公式、能刷考题的考试机器，而是能够发现问题、解决问题的创新型人才，而创新的起点就是科学探究。物理作为自然科学的基础，初中阶段又是学生科学思维萌芽的关键期，我们今天在实验课上培养的探究能力，就是十年二十年之后我国突破“卡脖子”技术、建设科技强国的人才基础，这正是初中物理实验教学与新时代同前行、共绘未来的核心逻辑。梳理清楚核心理念的定位与逻辑之后，我们需要进一步明确：在日常教学落地的过程中，我们要从哪些维度入手，帮助学生逐步树立符合要求的科学探究核心意识，这是实验教学从理念到落地的关键环节。02初中物理科学探究教学中核心意识的培养路径初中物理科学探究教学中核心意识的培养路径2.1第一核心意识：问题意识——从“被动接受”到“主动提问”问题是科学探究的起点，培养探究能力首先要培养学生主动提出问题的意识。1.1问题生成要贴合学生真实生活经验好的问题不是教师凭空抛给学生的，而是从学生的真实体验中生成的。我去年听一位青年教师的《摩擦力》公开课，开篇没有直接说“今天我们探究摩擦力的影响因素”，而是拿出两双鞋底纹路差异极大的运动鞋，请两位学生上台分别在光滑瓷砖和塑胶跑道模拟跑步，学生亲身感受到不同鞋底的防滑差异后，主动提出了“为什么有的鞋底不滑”“摩擦力大小到底和什么有关系”等问题，这种源自真实体验的问题，比教师给定的问题更能激发学生的探究欲望。1.2问题层级要适配初中生认知发展水平初中生的抽象思维还处于发展阶段，问题设计要循序渐进，不能一步到位抛出高阶问题。比如探究凸透镜成像规律，我一般会先让学生用透镜分别看课本上的字和窗外的树木，学生自己会发现“有的时候成放大的像，有的时候成缩小的像”，先引导学生提出“凸透镜成像的大小和什么有关”的基础问题，再逐步深入探究规律，符合学生的认知发展节奏，不会让学生产生畏难情绪。1.3包容非预期问题，保护学生探究欲我在教学中遇到过很多看起来“不合逻辑”的问题，比如讲蒸发吸热的时候，有学生问“蒸发快慢和液体的味道有关系吗”，当时班里其他学生都笑了，我没有否定这个问题，而是给了他器材，让他自己用糖水和清水做对比实验，最后得出了正确结论。这个学生后来对物理探究一直保持着极高的热情，我一直认为：哪怕问题看起来“离谱”，也是学生主动思考的结果，保护这种提问的欲望，比得到一个正确的结论更重要。2.2第二核心意识：实证意识——从“记住结论”到“用数据说话”实证是物理学科的核心灵魂，所有物理结论都必须建立在实验证据的基础上，这是我们必须帮学生树立的核心意识。2.1坚持实物操作，不盲目用虚拟实验替代实体实验近些年虚拟实验技术发展很快，很多学校为了节省课时、避免安全问题，用虚拟实验完全替代了实体分组实验，我在去年省级实验操作抽测中遇到过一个非常典型的例子：一所城市名校的尖子生，连接串联电路后灯泡不亮，整整十分钟都没有找到问题，因为他之前所有的实验训练都是在虚拟平台完成的，虚拟平台里只要连接正确就一定会亮，从来没有遇到过导线接触不良、灯丝熔断这类真实实验中常见的问题。虚拟实验可以作为教学的补充，但永远不能替代学生亲手操作实体器材的真实体验，没有接触过真实器材的学生，永远学不会真实的探究。2.2尊重原始数据，杜绝“凑结论”的教学陋习很多教师和学生为了得到符合课本的结论，一旦数据偏差就直接修改，这个陋习本质上是对科学精神的伤害。我之前带学生做伏安法测小灯泡电阻的实验，有一个学生测出来的电阻比其他同学大30%，他主动找我说自己做错了，想改数据，我让他把灯泡拿出来检查，发现他误拿了一个额定电压2.5V的灯泡，而我们实验要求用的是额定电压1.5V的灯泡，所以电阻差异本来就是正常的。学生自己排查出问题的过程，就是实证意识最好的培养，比改一个符合要求的数据有价值得多。2.3厘清误差与错误的区别，建立科学认知很多学生把实验误差当成自己的错误，总想得到完全和课本一致的结果，我们要明确告诉学生：误差是真实实验不可避免的，误差不是错误。比如测量物体长度，多次测量的目的是减小误差；探究杠杆平衡条件，多次测量的目的是得到普遍规律。让学生理解科学探究是一个不断接近真理的过程，接受误差的存在，本身就是实证意识的重要组成部分。2.3厘清误差与错误的区别，建立科学认知3第三核心意识：创新意识——对接新时代的创新人才需求创新是新时代对人才的核心要求，初中实验探究教学也要有意识培养学生的创新思维。3.1鼓励学生对常规实验进行生活化改进很多常规实验受器材或安全限制，学生参与度不高，我们可以鼓励学生用生活材料改进实验。比如传统托里拆利实验用水银有毒，不适合学生亲手操作，有学生就用透明塑料软管和清水做了改进，验证大气压的存在，虽然操作麻烦一些，但整个设计过程就是创新思维的锻炼。3.2拓展探究场景，从实验室延伸到日常生活探究不需要都在实验室完成，我们可以布置生活化的探究作业，比如让学生回家用电能表测量家用电器的待机功率，探究“不拔插头为什么会耗电”，让学生在生活中应用探究能力，感受到物理的实用价值。3.3融入新时代科技工具，拓展探究边界现在很多免费的科技工具可以用来做实验，比如手机传感器软件phyphox，可以测量声速、加速度、磁感应强度，我去年和学生一起用这个软件测量电梯的运行加速度，学生的兴趣非常高，原来日常使用的手机就是非常好的实验器材，新时代的科技工具本身就是我们拓展探究边界的载体。明确了核心理念，梳理了核心意识的培养路径之后，我们需要进一步明确：所有的教学实践最终都要指向育人目标，对接新时代的发展要求，这是我们所有工作的最终落点。03以实验探究育人，践行与新时代同前行、共绘未来的育人目标1以探究能力打底，夯实未来创新人才的基础我们国家现在正处于科技转型的关键期，芯片、高端制造、量子科学等很多基础领域都需要大量的创新型人才，而所有的创新都起源于青少年时期的探究兴趣。我前年带学生参观国家大科学工程公众展，很多学生看完大国重器的介绍后，当场说长大了想做物理研究，当时我就深刻感受到：我们今天在实验课上种下的探究种子，未来迟早会长成支撑国家发展的参天大树。2以科学思维培养，适配新时代的核心能力要求新时代是快速变化的时代，无论学生未来从事什么行业，发现问题、实证检验、解决问题的能力都是通用的核心能力，物理实验探究培养的就是这些能力，这些能力比具体的物理知识受用一辈子。3以科学精神培养，塑造未来公民的核心素养实事求是、尊重证据、敢于质疑，这些科学精神不仅是做科研的基础，也是做合格公民、做好任何工作的基础。我们在实验课上要求学生不凑数据、敢于提问，本质上就是在从小培养学生求真务实的品格，这是给学生未来发展最好的礼物。总结总的来说，今天我们从核心理念解读，到落地路径梳理，再到育人目标明确，完整梳理了初中物理实验与科学探究教学在新时代的核心要求。其核心思想可以精炼概括为：初中物理实验与科学探究从来不是中考的一个考点，而是我们对接新时代人才需