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）