《全日制义务教育物理课程标准（2011版）》强调：“实验教学是物理教学的重要组成部分，是落实物理课程目标，全面提高学生科学素养的重要途径。”可见，实验在物理教学中处于十分重要的地位。所以，在“做中学”对于初中生学习物理就显得非常重要。我从物理实验教学的角度，以自主学习为抓手，针对初中阶段如何培养学生的科学素养开展了一些实践研究：
一、依托初中物理实验教学，培养学生科学素养的核心概念
1.实验教学：实验教学是指学生在老师的指导下，通过自主学习，借助一些仪器、设备，采用科学方法，并根据观察到的实验现象及记录的实验数据进行对比分析，寻找各因素之间的定量或定性关系，从而发现和验证科学规律的一种教学方法。
2.科学素养：国际上普遍将科学素养概括为三个组成部分，即对科学知识达到基本的了解程度，对科学的研究过程和方法达到基本的了解程度，对科学技术对社会和个人所产生的影响达到基本的了解程度。只有在上述三个方面都达到要求者才算具备基本科学素养。
二、依托初中物理实验教学，培养学生科学素养的理论依据
1.初中物理学科知识是形成科学素养的重要基础
初中物理学科旨在培养学生形成科学的思维模式，以现实现象为参考逐步掌握理性的知识。以实验为主的物理教学，极大程度地提高了学生自主探索的积极性，提高了学生自主学习的能力。教师可充分发挥教师在实验教学中的组织引导作用，加强小组合作、交流、探究，充分调动学生积极性，创设客观情景，增强师生互动，从而达成研究性实验教学效果的最优化。
2.初中物理实验教学是形成科学素养的有效途径
实验教学的过程就是教师引导学生发现问题、分析问题和解决问题的过程。在实验开始阶段，教师必须引导学生明确观察的目的和要求，掌握科学的观察方法，并根据所观察到的实验现象科学地思考，以此来锻练学生的科学思维能力，使学生逐步养成认真、细致、实事求是的科学态度，形成敢于质疑、不迷信权威的良好科学品质。
3.初中物理实验教学是形成科学素养的重要保障
初中物理实验教学应充分体现课堂教学中以“学生为主，教师为辅”的模式，充分体现了自主学习。这种模式，不仅能保证学生更好地学习物理知识，而且还能促进学生在实验教学过程中锻炼自身的观察能力、动手操作能力，以及培养自身的分析问题、解决问题的能力，使学生养成严谨治学、求真务实的科学态度。
三、依托初中物理实验教学，培养学生科学素养的实践
1、抓住兴趣，调动思维，提高学生观察力，增强自主学习能力
演示实验一般是指教师事先准备一些实验器材，在课堂上为学生展示一些趣味性的实验，再引出一些物理概念，得出一些物理规律。俗话说：“良好的开始是成功的一半。”教师精彩的演示，往往能冲击学生的视觉感官，留给学生难以忘怀的印象。在讲授《浮力》一课当中关于“阿基米德原理”知识的时候，先做好相应的物品准备：弹簧测力计、金属块、量筒、水。先进行导入，向学生提问：在寓言故事当中，乌鸦喝水的故事大家都是听过的，那么，大家知道乌鸦是如何喝到水的吗？之后教师让学生进行自主谈论，引入浮力的概念。学生在知晓浮力的概念之后，便对于乌鸦喝水的故事有了科学的解释，这时教师引入“阿基米德原理”，向学生提问，浸在液体中的物体受到的浮力大小与物体排开液体的重力之间的关系，再带领学生进行实验，可以设计一下实验步骤：
（1）把金属块挂在弹簧测力计下端，记下测力计的示数 F1。
（2）在量筒中倒入适量的水，记下液面示数 V1。
(3)把金属块浸没在水中，记下测力计的示数 F2 和此时液面的示数 V2。
(4)根据测力计的两次示数差计算出物体所受的浮力（F 浮=F1-F2）。
(5)计算出物体排开液体的体积（V2-V1），再通过 G 水=ρ（V2-V1）g 计算出物体排开液体的重力。
(6)比较浸在液体中的物体受到浮力大小与物体排开液体重力之间的关系。
在实验完成之后，学生得出结论，浸在液体当中的物体受到的浮力的大小等于被物体所排开的液体的重力。实验是教学中最直观、最有效、最常用的教学手段之一。它不仅能吸引学生的注意力，最大限度地活跃课堂气氛，而且能有效培养学生的观察能力和思维能力，使学生的科学素养逐步提高。
2、巧妙改进，提高演示实验的可见度
课本上有些演示实验的可见度不是很大，后面的学生不易看清。将演示实验巧妙的加以改进，增大可见度，不但实验效果好，而且可信度也大大提高。例如：电热与电流、电阻关系的实验学生要观察温度计的示数才能判断电热的多少，可见度太差。若将烧瓶中的煤油倒掉直接加热气体，再将温度计换成玻璃管，玻璃管内装有有色小水柱，由于气体受热膨胀体积变化较大，水柱上升明显，对比度强，
实验效果更为直观。
3、采用多种方式，提高学生在课堂实验的参与广度，增强自主学习能力
随堂实验，一般指教师在课堂上针对一些材料易取、实验过程较为简单的实验，让学生参与设计、制作和实验探究，积极主动寻找各物理量之间的关系。变教师演示为学生演示，可充分体现学生的主体地位，能很好地调动学生学习物理的积极性。具体做法为：将教材中的演示实验提前安排给学生，并把事先印制好的实验报告单发给学生，用以填写实验者姓名、时间、实验目的、原理、器材、步骤和结论。每次课前教师要做好充分的指导工作，确保学生能熟练完成实验。例如：演示“液体压强特点”实验时，我首先让学生上台来演示：①将矿泉水瓶去掉底，用橡皮膜将底扎起来并绷平，把适量水倒入瓶中，橡皮膜向下凸出；②把瓶中倒满水，橡皮膜向下凸出更多；③把瓶中倒满酒精，橡皮膜向下凸出比②少；④取一矿泉水瓶倒满水，然后用针在瓶的侧壁上下不同的位置扎几个孔，水向外喷出。演示完毕后师生讨论并总结出液体向各个方向都有压强。紧接着提出问题：液体压强大小与哪些因素有关呢？让学生根据前面的演示实验猜想（时间可长些），然后提出如何研宄两个或两个以上变量问题，待学生明确研宄方法（控制变量法）后，利用压强计来演示（可以找学生当实验助理），教师指导。①保证密度、深度相同，方向不同，观察Ｕ形管中液柱高度差；②保证密度相同，深度不同，观察Ｕ形管中液柱高度差；③保证深度相同，密度不同，观察Ｕ形管中液柱局度差；④讨论实验结果。整堂课中学生的思维非常活跃，脸上洋溢成功的喜悦。整个教学过程，层层递进，环环相扣，教学实践表明，利用随堂实验进行教学，不但可以调动学生参与课堂教学的积极性，激发学生学习物理知识的兴趣，还能培养学生科学探究的意识，促使学生养成积极思考、科学实验的良好习惯。
4、充分发挥分组实验的合作性
在教学的过程中，重视学生的主体地位对于提高学生的学习积极性有着重要的作用，在物理实验教学中也是如此。实验最主要的就是可以使学生都可以参与到教学中来，这对于加强学生在学习过程中的主体地位具有重要的影响。探究性分组实验是物理教学中的重要内容，教师先创设问题情境，然后由学生自主收集分析处理相关的数据信息，归纳得出问题的答案。探究性分组实验的过程往往需要学生之间的相互协调、共同配合才能完成，教师只起到引导、督促和组织的作用。就如在 “用天平测物体的质量”一课中，我要求学生以小组合作形式来设计实验计划，希望他们能够在组内总结与交流天平的使用方法，以及用天平测量固体、液体质量的具体方法。大多数学生对天平的基本结构与使用方法有了初步的了解，所以他们能够利用自己的已有知识来设计测量步骤。 在本轮实验中，学生需自行操作与记录物体质量数据，在组内完成实验数据分析与结论总结任务。在小组实验中，所有学生都要认真观察，轮流操作实验设备，总结减少误差的具体方法，以及测量固态物体与液态物体的实验差异。本次实验结论都是以初中生的现实操作为基础的，所以能够给初中生带来更大的学习满足感，而这也将激励学生，让学生对物理实验学习产生更加强烈的学习期待。又如在探究“电流跟哪些因素有关”的实验中，如何引导学生猜想电流可能与电压和电阻有关系，如何做到引入过程既不能浪费太多时间，又能直奔主题呢？这就需要教师在创设问题情境时下一番功夫。如教师可先连接一个最简单的电路，然后向学生提问：要让小灯泡变亮一些，即通过小灯泡的电流变大一些，应该怎么做？要让小灯泡变暗一些，即通过小灯泡的电流变小一些，又该怎么做呢？经过一番思考之后，学生很容易说出再增加一节干电池灯泡会变亮一些，如果再串联一个电阻灯泡会变暗一些。这样一来，要引导学生猜想“电流与电压、电阻有关”就变得非常简单了。然后，教师组织学生以学习小组为单位，采用控制变量的方法，共同讨论实验探究的方案，并请有代表性的两组各派出一名组员汇报实验探究方案，从中选择一种最合理的方案共同探究。探究性教学实践表明，充分利用好学生分组实验，不仅能调动学生的学习积极性，促使学生密切配合、互帮互助，培养团队精神，而且还能激发学生的创造性思维，培养学生的创新能力，这些都有助于学生良好科学素养的形成。
5、利用多媒体辅助实验的直观性
利用多媒体辅助实验教学，有助于提高学生课堂学习的参与度，逐步培养学生的科学素养。如在复习《简单的运动》这一节时，经常会遇到一些有关速度变化的 v- t 图像题。针对这一类比较抽象又可以训练学生思维能力的试题，教师在教学中可以通过给学生播放相关的运动与时间变化的动画，引导学生在视觉刺激下强化对学习内容的理解。同时，也可以通过利用多媒体课件，激发学生对枯燥内容的学习兴趣，进而弥补学生在感知上的欠缺，提高学生的科学素养。
6、开展第二课堂实践活动
《标准》倡导：“从生活走向物理，从物理走向社会”的理念。课外小实验是学生自己设计、自己寻找实验用品、自己动手、自己总结的简单易做的实验，它加深了物理知识与生产生活的练习，为学生提供了大量动手机会，弥补了课堂教学的不足，是培养学生实践能力很好的教学方式。首先，指导学生广泛收集器材，建好家庭实验室。学生在家中把自己的书房装饰成实验室，书桌铺上台布当实验桌，买一个储物箱装器材。收集器材应在生活中留心，很多废旧材料都可以充当、制作物理实验仪器，例如：玩具激光手电可当光源、废旧牙膏皮可做浮沉实验、一条橡皮筋，一块硬纸板，一个小盒盖，自制一个橡皮筋测力计、均匀细木棍，细线，硬纸片，面值不等的硬币自制小天平等等，当然，如果条件允许也可以自购些物理学具，实验室就更充实了。其次，加强指导和督促。小实验是学生一个人在家中完成的，而学生会局限于表面现象观察，或片面追求实验过程的完整，忽视对细微现象观察和产生对实验现象的思考，这就要求教师做必要的指导。教师对学生的实验还应加强督促，抓好落实，即要做到有布置、有检查、有解答。事实表明：小实验会大大激发学生的探索热情，调动学生积极性、主动性和创造性，对于提高学生观察和思考能力、动手能力、实践能力、创新能力都会起到事半功倍的效果。教师在指导学生掌握科学探究方法的同时，应有意识地布置一些课外探究小实验、小制作、小发明，拓展科学探究的时间和空间，从而多方面、多角度、多层次地培养学生的科学素养。如学习完“声音”的知识后，布置学生课后制作一个“土电话”；学习完“光沿直线传播”的知识后，布置学生课后制作一个“小孔成像仪”和“日晷仪”；学习完“浮力”的知识后布置学生课后自制一个“密度计”“孔明灯”等。学生对科学知识的探索不应局限于课堂，毕竟课堂时间是有限的。
7、延续实验环节，扩大探索空间
一般情况下学生进行课本上实验探宄，达到实验目的也就宣告实验成功。其实这些实验还有很大可以挖掘的空间，在实验教学中，我通过延续、创新实验环节，使基本实验装置发挥更大的功能，学生的思维潜质也能得到最大限度的挖掘。例如：探宂“影响电磁铁磁性强弱的因素”根据实验要求提供的器材有：一枚长铁钉、一条长约1ｍ直径为0.4ｍｍ２的灯头线、三节干电池、一个滑动变阻器、一只电流表、一个开关、20枚大头针。通过实验，学生可以知道电磁铁强弱变化跟电流强弱和线圈匝数有关。如果再发给学生一枚长铁钉、一条长约2ｍ直径为0.4ｍｍ２的灯头线，提出再继续做一个实验。要求是：两个相同的电磁铁同时吸上10枚大头针。为此学生必须把两个电磁铁串联或并联起来后，再串联滑动变阻器接在电源上。这样激发了学生的思维，再去主动的创造一个新的实验，同时还可以巩固串并联电路的特点。如果再要求学生把两个电磁铁头尾相连或头头相靠或头尾相靠，观察磁性强弱的变化现象，就会给学生带上许多疑惑，增加学生对探索的兴趣，学生创新能力也能得到锻炼。总而言之，教师要结合当前初中物理实验教学的实际情况，积极创新实验教学方法，促使学生养成实事求是、认真务实的科学品质，努力提高学生解决科学问题的能力，培养学生敢于质疑、不迷信权威的科学精神，为学生未来的成长和发展奠定良好的科学基础。
四.小结
物理实验教学对于学生的自主学习以及生活能力的提高都是有所帮助的，因此，教师首先要充分尊重物理实验教学实际情况，明确其困境所在；同时还要充分发挥自身主观能动性，积极探索高效的实验教学模式与教学方法，并学习其他教师的有益经验，从而实现初中物理实验教学真正的价值。初中阶段对学生而言非常重要，是思维及学习习惯的养成阶段。素质教育要求学校及教师积极培养学生的综合素质，而核心素养又是贯穿所有学科的重要素养。在基于核心素养的初中物理实验教学中，教师必须积极更新理念，创新教学方法，从而提高教学水平，保证教学质量。
参考文献：
[1]蔡宁.《物理教学培养科学素养的教学策略研究》.陕西师范大学出版社,2015,(5).
[2]梁颖.《初中物理教学中如何加强学生科学素养的培养》.素质教育学周刊,2016,(9).
[3]中华人民共和国教育部制定．《义务教育物理课程标准（2011年版）》．北京师范大学出版社．2012年1月第1版；
[4]廖伯琴，张大昌．《义务教育物理课程标准（2011年版）解读》．高等教育出版社．2012年11月第1版。
