初中物理“五环践学”实验教学策略

眉山冠城七中实验学校  何少衡  李光元

一、构建基于学科核心素养的“五环”实验课堂

（一）“五环”实验课堂与科学探究深度融合

科学探究既是学生的学习目标，又是重要的教学方式，更是物理学科核心素养的重要内容。科学探究涉及提出问题、猜想与假设、设计实验与制订计划、进行实验与收集证据、分析与论证、评估、交流与合作等要素。科学探究要求在教师的引导下学生积极主动参与到科学实验探索过程中，引导学生分析问题、解决问题的过程。学生在真实生活情境中主动获取物理知识，领悟科学探究方法，发展科学探究能力，体验科学探究的乐趣，养成实事求是的科学态度和勇于创新的科学精神。

基于“五环践学”的初中物理实验课堂教学策略和物理科学探究两种教学方法从教学结构、组织流程、课堂形态、教学价值等方面深度融合。物理实验课堂中让学生在“自学质疑、创景提问”中提出问题，在“讨论领悟、设计实验”中设计实验，在“展示分享、操作展示”中探究体验，在“检测巩固、结论反馈”中分析论证，在“评价提升、归纳提升”中评估提升。

（二）“五环”实验课堂有效培养学生物理学科核心素养

“自学质疑、创景提问”环节：有利于培养学生的观察能力、自学能力、质疑能力和设计实验能力等科学探究素养。

“讨论领悟、设计实验”环节, 让学生初步体验科学研究的过程与方法，增强对物理知识的理解与应用,培养学生有效解决问题的能力和形成科学态度与责任。

“展示分享、操作展示”环节，通过实验小组操作实验、精当的展示、教师点评，有效训练了学生物理学科思维能力、表达能力，学生科学探究的能力素养彰显其中。

“检测巩固、结论反馈”环节，实验的目的、方法、操作在检测巩固环节得以重现与巩固落实，在深化物理观念强化分析能力中形成高阶思维。

“评价提升、归纳提升”环节，有利于培养学生运用物理知识解决实际问题的能力，提升学生的社会参与能力，激励学生的创新精神，培养学生的科学态度与责任。

初中物理实验课堂用实验形成学生的物理观念,用实验设计提升学生的科学思维，用实验展示训练学生的科学探究,用实验评估拓展培养学生的科学态度与责任，从而构建基于物理学科核心素养的实验教学理论模型（图一）。

图一：物理学科核心素养的实验教学理论模型

（三）“创新·互动”是实验课堂设计的宗旨，“探究·体验”是实验课堂的核心

基于“五环践学”的初中物理实验课堂教学策略，把“创新·互动”“探究·体验”作为物理实验课堂科学探究的核心，以生为本，生生互动，切实落实“践学”和“体验”的课堂主张，培养师生的创新意识和创新精神，全面提高学生的基本素质和技能。新课程的理念彰显其中。

1、教学理念的创新

物理实验课堂主张：“践学”与“体验”；物理实验课堂核心：“创新·互动”；“探究·体验”作为物理实验课堂核心。

2、师生关系的创新

一是教师角色定位：“五环践学”实验课堂中，教师是根据物理实验课程的规律和特点，开发设计出符合学生身心特征、认知规律的实验课程。在实验课程中通过“互动”与“体验”引导和评价学生，充分发挥教师的主导作用。教师是课程设计者、组织者、引导者和评价者。二是学生角色定位：“五环践学”实验课堂中学生根据教师的引导：提出问题、猜想与假设、设计实验、进行实验并归纳总结。通过学生实践猜想，体验探究过程，探索物理规律，充分体现学生的主体性。学生是课程实践者、体验者、探索者和实施者。三是师生互动关系的创新：导学案是师生互动的载体、探究活动是师生互动的形式。“五环践学”实验课堂中，教师设计学案，引导学生设计实验、实验操作、观察现象、采集数据、得出结论；学生全程参与、师生互动，亲身体验探索，能充分激发学生的学习兴趣和主观能动性。生动互动的实验探究方案是师生互动的载体，引人入胜的探究活动是师生的互动形式。四是生生互动关系的创新：组内团结协作、组间竞赛共享。“五环践学”实验课堂中小组合作探究，小组分工协作，有利于培养学生的团队意识；引入竞争机制，引导各小组良性竞争，共同进步，培养学生竞争意识和共享思想，符合现代社会对人才的需求。

二、构建“五环践学”的初中物理实验课堂教学策略

我们将初中实验课堂分为以下“五环”。按照“创景提问”“设计实验”“操作展示”“结论反馈”“归纳提升”五个环节进行实验教学（图二）。

图二：物理实验课堂教学基本形态

（一）自学质疑、创景提问

自学质疑是学生收获基础知识、产生质疑、引导下一步学习的关键环节。“自学质疑、创景提问”设计原则：实验课堂需要什么，自学环节就自学什么（图三）。

一是自学内容：基础知识、基本概念（规律）、简单运算公式、单一逻辑思维框架、已学关联实验或知识；二是自学形式：尝试回忆、重点标记、阅读教材、阅读科普材料、回顾生活实际情景、情景再现、实验观察；三是引导质疑：物理故事、演示实验、物理短视频、情景问题疑惑、场景再现疑惑、知识解答疑惑、认知冲突疑惑；四是教师活动：分析学情研究教材、提前设计、走动巡视、发现问题、关注个体、引导质疑、自学评价。

图三：自学质疑、创景提问

自学质疑是根据学生现有物理知识、科普常识、学生认知为依托，课堂中学生通过阅读教材和科普材料、重点标记、回顾实验、实验情景再现等多种形式进行自学；通过教师提前设计、引导质疑，走动巡视、激励质疑；通过深度思考，深度质疑,激发学生实验探究兴趣，有利于培养学生的观察能力、自学能力，质疑能力和设计实验能力。

（二）讨论领悟、设计实验  

基于“五环践学”教学策略的初中物理实验课堂中讨论聚焦：实验操作关键环节、核心步骤、重点注意事项、重点器材使用、电路图等的核心知识的深度理解。讨论领悟作用在于鼓励学生相互讨教，解答自学中疑惑；引导学生深入探讨实验细节，相互学习为实验做准备；促进学生相互讨论，启迪智慧，拓展、改进、创新实验。本环节关注以下三个维度：一是内容设计：实验目的、实验原理、器材使用、实验步骤、数据处理、误差分析、实验变式、拓展延伸；二是讨论方式：以导学案为引导，问题设计循序渐进；以学习型小组为单位、四人围坐站立讨论；

三是教师活动：分析学情、深入研究实验、合理设计问题、讨论中走动巡视、引导讨论。其操作流程一般为（图四）：

图四：讨论领悟、设计实验流程

学生安静仔细阅读讨论主题，结合实验器材独立思考→组长确定分工方案，组长组织，分小组站立，结合器材，实践探索→教师指导，讨论归纳，求同存疑，形成初步实验探究方案→教师引导，小组分享，优化改进，形成最优方案，为实验探究做准备。

（三）展示分享、操作展示

一是展示内容：实验操作、实验现象、实验结论、实验发现、实验改进、实验创新、准确表达、严谨思维、科学精神；二是展示方式：规范操作、语言表达、文字描述、数据表格、图像绘制、数据处理、实验报告、改进器材、创新方案；三是展示形式：个人展示、小组展示、教师展示；四是教师活动：巡查状况、技巧提示、参与探究、指出不足、鼓励分享。（图五）

图五：展示分享策略

首先，学生观察实验器材，熟悉实验步骤。其次，组长统筹，小组分工，完成实验探究。最后，教师鼓励展示，小组中心发言人用规范语言表达实验流程、实验操作员规范操作。通过学生个人展示、小组展示准确实验操作、实验现象、规范描述实验结论。

“五环践学”实验教学课堂展示分享环节，以实验探究、实验展示为中心，教师引导，学生探索。通常以学习型小组为单位展示实验操作，教师巡视指导，师生互动探究，学生再展示实验操作过程与结论，分享所学所获、所感所悟，师生互动突破课堂难点，环环紧扣提升课堂效率。

（四）检测巩固、结论反馈

传统的检测巩固在教学中会遇到诸多问题如：习题不知如何设计；检测的质量不高，形式单一；难易程度的把握不当；巩固时机难以把握，不能及时巩固反馈。本成果检测巩固环节，检测内容一般围绕实验原理、实验器材、实验步骤、实验方法、数据处理、误差分析、拓展延伸等开展课堂设计。环节注重：优选检测习题，创新检测的形式，注重课堂及时反馈。检测巩固、结论反馈环节可以加深学生对实验的认识，拓展学生思维，培养学生实验素养。

基于“五环践学”的初中物理实验课堂教学检测巩固课堂教学策略：一是检测设计——实验器材、实验步骤、实验方法、数据处理、误差分析、拓展延伸；二是习题设计——针对性检测、巩固性检测、综合性检测、拓展性检测；三是检测形式——规范操作、真题检测、抽查完善、实验报告；四是检测反馈——个体检测、小组检测、交流评估、展示分享；四是教师作用——整体把握、个别辅导，难点知识与方法，精讲点拨补充，适时调控，多采取激励性评价和矫正性评价。（图六）

图六：检测巩固策略

（五）评价提升、归纳提升

基于“五环践学”教学策略的初中物理实验课堂评价提升环节，目的在于画龙点睛让学生交流评估、得出结论，帮助学生厘清易混淆的实验现象、易错的实验步骤；引导学生改进实验、拓展思维、开阔视野；理解和灵活运用实验结论，让物理走向生活，走进社会，培养学生创新能力和科学精神。

评价提升常用方法：一是归纳提升法——采用思维导图、图表对比等简明扼要地概括基本知识点，突出重点，明确关键，建立联系，揭示规律，系统化知识；二是归纳创新法——引导学生回顾本节课探索方法，激励学生类比探索新知，逐步培养学生创新能力；三是应用实践法——引导学生将物理知识运用于实际，激发学生学习深度的知识的兴趣，提升学生将知识与生活结合的实践能力，从物理走向社会；四是生活实验探究法——在学习到《光的反射》《力》《浮力压强》《简单机械》《电路》等章节的时候，在“评价提升”这个环节，本成果采用了体验式教学，趣味提示，让物理回归生活。利用生活用品开展实验探究、录制实验视频，利用物理实验探究生活中的物理现象、利用物理解决生活中的问题；五是激励评价法——激励学生在课后开展小制作、小发明、小论文、科学DV，为学生能够创设展现自我的平台。利用微信、学科活动、科技创新大赛不断提升学生的实验探究能力。

评价提升环节实现知识拓展深化、知识创新运用、开阔学生视野，有利于培养学生运用物理知识解决实际问题的能力,提升学生社会参与能力，激励学生的创新精神，培养学生的科学态度与责任。

（何少衡系眉山冠城七中实验学校校长，李光元系眉山冠城七中实验学校教导处副主任；此成果获眉山市第六届教学成果一等奖，有删减）