1.初中物理传统实验方案设计存在的问题
1.1教学理念有待更新
初中物理实验方案设计中，部分教师依旧沿袭传统的教学思维，授课方式往往墨守成规，通常会习惯采用单一的教学方式，先为学生讲解大量的理论知识，让学生通过背诵的方式，将这些物理定律、概念、公式牢牢记住。如果课堂时间出现剩余，才会适当地进行演示实验。简而言之，这种教学模式有很强的局限性。长此以往，物理实验的时间会被不断的压缩，导致学生对实验课程失去期待感，从而消磨掉学习积极性，影响到学生的物理学习效率。
1.2实验评价不够公正
一些初中物理教师对学生实验的评价还是以分数为主。教师通常会让学生书写实验报告，按照学生书写的完成程度、严谨程度，来为学生的实验学习打分。这种评价方式很容易导致教师对学生实验水平的判断不够客观，对擅长操作而不擅长总结的学生的评价有失公正。
1.3学生的实验经历不足
由于物理实验需要占据较多的课堂时间，很容易影响到教师的教学安排。所以，教师通常采用“教师演示、学生观看”的实验方案设计形式，给学生预留的实验时间较短。这种情况下，学生只能参照教师的演示过程，将实验重复完成，无法对实验进行深度的钻研。因此，学生对物理知识的理解也只是停留在浅显的层次上，缺乏主动操作的机会和经验，不利于终身学习的发展。
2.初中物理科学探究环节"实验方案设计"的研究策略
2.1激发学习兴趣
想要通过物理实验来培养学生的科学探究素养，教师要先激发学生的学习兴趣，利用实验来引起学生的好奇心。对此，教师可以通过看似不可能的趣味实验来引出悬念，引起学生的认知冲突。在完成实验、打破学生的固有认知之后，学生就会产生强烈的探究欲。例如，教师在教学初中物理“压强”的知识时，可以给学生设下伏笔，表示自己能用一张A4纸，打开易拉罐。对于罐装汽水，学生都不会感觉陌生，打开拉环需要多大的力量，学生心中也大致有数。当听到教师提出用A4纸来开启易拉罐时，大多数学生的想法都是“教师会将纸张多次对折，提高纸张的韧性，再用纸的一角将易拉罐的环扣撬开，但这是不可能的任务”，所以，学生会持有不相信的态度。然后，教师将纸张对折，却没有按照学生想象的情景去撬环扣，而是用对折的一角在易拉罐口用力摩擦。此时，罐口会奇妙的破开，给学生带来不可思议的感受。在此基础上，教师对学生提出问题：“为什么用纸可以将易拉罐磨破。”学生想要对这个问题追根究底，就会提高学习动力，促进科学探究素养的养成。
2.2组织合作学习
对比自主探究的学习形式，以小组为单位，让学生在团队的氛围下探究物理实验，这样学生的学习效率会得到显著的提升。物理教师应当积极组织合作学习活动，着重培养学生的协作能力，通过小组合作来提高学生的交流意识。由此，学生可以从其他人身上取长补短，及时找到自身的不足之处。同时，通过分工合作，也能保障实验的完成度，预防实验失误的出现。例如，教师在教学初中物理“凸透镜成像规律”的实验时，由于这个光学实验比较复杂，需要学生合理调整烛焰、光屏、焦距、像距、物距等多个实验条件，以制造出倒立缩小、倒立等大、倒立放大等多种实象，并将实验数据全面记录下来。仅凭学生个人的努力，很难完成这个复杂的实验过程，即使勉强完成，也很容易出现操作错误。因此，教师可以将学生分成小组，提示学生通过分工的方式，将实验的内容分解，由每名学生分别负责其中的一部分。例如，有的学生负责调整物距和像距，有的学生负责查找理论知识，有的学生负责统计实验结果等。当学生共同完成实验后，再进行全面的核对，分析每一个实验环节是否符合学过的物理知识要点。由此，可以帮助学生养成良好的学习习惯，形成严谨、务实、求知的学习态度，对科学探究素养的养成有促进作用。
2.3开展生活实践
若想提高学生对物理实验知识的理解能力，教师应当开展生活实践，利用学生熟知的生活元素，构建物理的生活教学情境，从而降低物理知识的难度，提高学生的学习体验感。
例如，教师在教学完初中物理“静电现象”的知识点之后，给学生留一项课后作业，“如果家里的盐和胡椒粒不小心混合到了一起，用什么样的方法才能将二者顺利分离？”鼓励学生在家中自主探究，利用所学过的知识来尝试解决这个问题。第二天，教师根据学生提交的答案，公布比较合理的实验方案。首先，准备一个塑料汤勺和一个小盘子，将混在一起的盐巴和胡椒粉平均洒在小盘子上，尽量将其摊薄。其次，用力摩擦塑料汤勺，使其产生静电。通过这个实验，学生会深刻感受到物理实验对生活的影响，理解到探究物理知识的价值，对学生科学探究素养的发展有重要意义。
2.4鼓励自主设计
当学生巩固了基础知识后，教师要通过引导的方式，帮助学生突破教材的局限，将所学的物理知识融会贯通。对此，物理教师可以鼓励学生自主设计实验，充分锻炼学生的创新实验思维。以初中物理“压强”的教学为例。针对“同一压力作用在支撑物的表面上时，受力面积越大，产生的压强越小”这个定理，教师可以让学生在课后自主设计实验内容。例如，有学生通过合作讨论，设计了一个实验。准备材料有一张玻璃板、一个气球、一张钉板、一个布袋、一柄锤子。首先，将钉板的钉尖朝上，将吹满的气球放置在上面。其次，将玻璃板装入布袋，放置在气球上面。最后，用锤子捶打玻璃板。通过实验，学生可以发现玻璃板碎了，而气球却完好无损。对于这个实验内容，学生的实验思路比较正确，但实验过程却不够完善。对此，教师可以提出改进的意见，如增加一部分实验内容，用一根钉子放在气球下面，再用同样的方式捶打气球上的玻璃板，观察是玻璃先碎还是气球先破，让两个实验形成鲜明的对比。由此，通过学生的自主设计，加上教师的完善，学生能在探究的过程中将物理知识吃透，并养成严谨的科学思维和良好的探究精神。
2.5优化教学评价
根据前文的论述，部分教师对于实验课程的评价环节不够重视。这也导致学生在实验中犯错后，不能及时总结问题，从而出现重复出错的情况。因此，物理教师在完成实验课程后，应当优化教学评价，带领学生梳理实验过程，从中总结得失。这样能让学生养成严谨、仔细的学习态度，在潜移默化中促进学生科学探究素养的形成。最后，教师将所有自评、互评的结果进行归纳汇总，找出学生的学习问题，并针对性地提出改进建议。由此，帮助学生全面做好查缺补漏工作，帮助学生明确下阶段的学习方向。
结语
在初中物理实验方案设计中培养学生的科学探究素养，可以帮助学生建立严谨的学习态度，激发创新意识，能激励学生勇敢地打破常规，对实验过程进行个性化的思考。教师需要注重学生的主体地位，鼓励学生大胆质疑，摆脱教师的影响和教材的束缚，将科学探究素养转化成自主学习的内驱力，积极实现知识的迁移。由此，可以充分挖掘学生的学习潜力，促进学生物理综合素质的全面提升。
参考文献：
[1]蒋炜波，王宏.物理实验的设计如何指向学生科学思维的培养[J].物理教学，2019（12）：10—12+9.
[2]蔡树男.提升物理科学思维素养的方法策略[J].物理教学，2018（11）：33—37+53.
