【摘要】教師在開展物理教學時，應將實驗作為提升學生能力的主要途徑，以此培養學生的物理核心素養。在實驗過程中，教師應摒棄傳統的以教師為主導、學生簡單模仿的實驗模式，給予學生更多的思考空間，引導他們主動思辨，從而促進其全面發展。文章探討在初中物理教學中借助物理實驗培養學生思辨能力的教學策略。【關鍵詞】初中教學；物理實驗；思辨能力在初中物理實驗教學中，部分學生存在表面化學習的現象，即僅滿足于完成實驗流程，缺乏深度思考。這不利于學生物理核心素養的全面發展。對此，教師在實驗教學中應注重培養學生的思辨能力，引導他們深入分析、判斷、推理和辨析實驗中的物理現象、原理及規律。具體而言，教師應指導學生將復雜的物理問題分解為若干簡單的子問題，逐一解決后再綜合各子問題的解決方案，形成對整體問題的全面理解，最終作出正確的判斷。教師應持續為學生提供思辨的機會，幫助他們養成多角度思考問題的習慣，從而充分發揮實驗教學的價值與效用。一、自主設計實驗，培養學生的創新思維要開展實驗，教師首先需要進行實驗設計，明確實驗的目的、方法、過程以及數據分析手段，以確保實驗順利進行并達成預期目標。在傳統的物理教學中，實驗通常由教師設計，學生只需按照既定步驟完成即可［1］。為了培養學生的創新思維和思辨能力，教師可以嘗試讓學生自主設計實驗。學生需要發現問題、分析問題、解決問題，最終設計出能夠驗證假設的實驗方案。在此過程中，學生的創新思維和思辨能力能夠進一步增強。以蘇科版物理八年級下冊“浮力”這一課的教學為例。教師可以讓學生自主設計一個探究浮力方向的實驗。學生首先需要觀察生活中的浮力現象，據此得出初步結論，然后再進行實驗設計，通過實驗數據或現象證明自己的假設。例如，有學生設計了如下實驗：準備透明容器、水、不同形狀的物體以及細線等材料，用細線分別將不同形狀的物體懸掛起來，確保它們能夠自由旋轉；隨后，將物體逐一緩慢浸入水中，觀察其在水中的沉浮狀態；最后記錄物體是否豎直向上浮起。針對這一實驗設計，教師應引導學生進行深入思考與辨析：為什么要采用這樣的實驗步驟？如果不這樣做，實驗結果可能會受到哪些影響？還有學生是這樣設計實驗的：準備透明容器、水、木塊等材料，使容器以一定的角度傾斜，然后將木塊放入傾斜的容器中，記錄物體是否豎直向上浮起。針對這一實驗設計，教師可以引導學生思考：為什么要傾斜容器？如果不這樣做，實驗結果可能會受到哪些影響？總之，教師要將教學重點放在引導學生思考與辨析上。這種教學模式不僅能提升學生的實驗設計能力，還能發展學生的創新思維與思辨能力。此外，教師還可以引導學生評估實驗設計方案的優缺點，這有助于他們形成獨立的見解并鍛煉批判性思維。二、聚焦實驗操作，鍛煉學生的動手能力教師在開展實驗教學時，要盡量引導學生親自動手操作。在操作過程中，學生需要熟知實驗的原理和步驟，觀察各種實驗現象，解決遇到的各種問題，嘗試新的方法，這些過程都能促進學生進一步發展思辨能力。以蘇科版物理八年級下冊“物體的浮與沉”這一課的教學為例。教師在簡單交代實驗注意事項與目標之后，就可以讓學生自主進行實驗操作。首先，學生要思考物體的浮沉與哪些因素有關，進而列出相關因素，如物體的密度、體積、形狀等。其次，學生要自行準備實驗器材，如水槽、水、不同形狀和材質的物體、彈簧測力計、細線等。最后，學生要進行實驗操作，將裝有適量水的水槽放在平穩的桌面上，用細線分別將每個物體系好；使用彈簧測力計測量每個物體的重量；將物體輕輕放入水中，觀察并記錄其浮沉情況。教師要巡視并觀察學生的實驗過程，同時通過提問的方式引導他們思辨。在實驗過程中，教師要引導學生思考“為什么要這樣操作”“調整實驗步驟的順序會有什么影響”等問題，幫助學生深入理解浮沉現象及其影響因素。學生在操作實驗的同時進行思考和辨析，有助于提升思維縝密性，進一步發展思辨能力［2］。三、鼓勵學生質疑，培養學生的探究能力在實驗教學中，教師往往更傾向于向學生提問，而較少給予學生主動提問的機會，這反映出教師對學生質疑能力的培養不夠重視。實驗是一個綜合探究物理現象的過程，涉及眾多物理知識與原理。引導學生質疑能夠使他們真正成為實驗的主導者，從而充分發揮實驗的教學價值。此外，鼓勵學生質疑也是鍛煉思辨能力的有效路徑，它能激發學生的好奇心和探究欲，促進學生深度學習。因此，教師要鼓勵學生主動質疑并展開探索，激發學生的內在動機。以蘇科版物理八年級下冊“浮力”這一課的教學為例。在學習“阿基米德原理”這部分內容時，教師播放了一個視頻。視頻中，國王請阿基米德檢驗皇冠的真假，阿基米德把王冠和同等重量的純金分別放進盛滿水的兩個盆里，通過比較兩個盆溢出的水，證明王冠里摻雜了其他金屬。教師可引導學生基于視頻內容，開展類似的實驗，親自驗證阿基米德原理。實驗開始前，教師可以鼓勵學生提出自己的疑問。學生可能會提出以下問題：為什么國王會懷疑皇冠的純度？他的懷疑依據是什么？阿基米德的實驗裝置是如何設計的？他是如何確保實驗的準確性的？教師可將這些疑問呈現出來，讓學生進行思考與分析，從而進一步鍛煉學生的思辨能力。接著，教師可引導學生關注皇冠，鼓勵學生提問，學生可能會問：如果皇冠的形狀非常復雜，會對實驗結果產生什么影響？如何確保實驗中水的體積變化僅僅是由皇冠的浸入引起的，而不是其他因素？學生在質疑中思辨，在后續開展實驗時能更全面而深入地理解阿基米德原理。質疑是鍛煉思辨能力的有效途徑。教師可以實驗的結果為出發點，以設問引導學生利用所學知識對實驗結果進行分析和反思，由此使學生由淺層學習邁向深層學習，從而實現思維進階［3］。四、進行實驗觀察，培養學生的觀察能力在實驗教學中，教師既要讓學生動手操作，又要讓他們多角度地觀察。例如：實驗前，學生需要觀察實驗器材、實驗環境、初始條件等；實驗中，學生需要觀察自變量的變化、實驗現象、數據數值等；實驗后，學生需要觀察物體的最終位置、器材的狀況等。在觀察的過程中，學生自然要進行思辨與分析，這為他們的思辨能力提供了發展的空間。以蘇科版物理九年級上冊“杠桿”這一課的教學為例。在開展探究杠桿平衡條件的實驗時，教師可以引導學生觀察日常生活中杠桿的應用。例如，學生可以先觀察剪刀、鉗子、撬棍等常見工具，并記錄它們的共同特征；再與同伴分享觀察結果，并進一步討論杠桿的共性。在此過程中，教師可以引導學生圍繞力的作用點、轉動中心等關鍵概念展開討論。基于觀察的思辨活動能反作用于觀察，使學生的觀察更加深入［4］。接下來，教師可以引導學生觀察一個具體的杠桿，幫助他們識別支點、動力、阻力、動力臂和阻力臂這五個關鍵要素。在尋找這些要素的過程中，教師應鼓勵學生描述每個要素在杠桿中的作用及其位置，從而將觀察環節與思辨活動緊密結合。在實驗過程中，教師需要引導學生進行實驗觀察。首先，教師可以引導學生觀察杠桿、鉤碼、彈簧測力計等實驗器材并思考它們的作用；接著，觀察杠桿在加力前后的變化并記錄力臂和力的相關數據；最后，引導學生根據實驗數據分析并總結杠桿平衡的條件。在觀察活動中，學生不應僅僅停留在對現象的簡單描述上，而應將觀察視為深度學習的重要組成部分，并通過觀察推動實驗的深入發展。在觀察過程中，教師可以設置一些問題，激發學生的好奇心，促使他們主動解決問題，這是培養思辨能力的起點。同時，學生也可以提出自己的質疑，再驗證猜想，這是促進思辨能力發展的關鍵環節。此外，教師在引導學生觀察時，可以將觀察任務分解為若干小任務，以幫助學生集中注意力并增強學習獲得感。五、開展實驗合作，培養學生的協作能力實驗涉及多方面的能力和知識，對于大多數學生來說，單獨完成實驗具有一定的難度。然而，如果教師引導學生以合作的方式開展實驗，不僅能夠降低實驗的難度，還能進一步促進學生思辨能力的發展。在合作過程中，學生不僅要互相幫助，還要進行溝通和交流。通過分享觀察結果、解釋實驗現象以及思維碰撞，學生能夠更深入地思考和分析，從而有效提升思辨能力。以蘇科版物理八年級下冊“液體的壓強”一課的教學為例。在開展液體壓強實驗時，教師可以將學生分為若干小組，確保每個小組中有不同層次的學生，以便基礎較弱的學生獲得更多支持與幫助。在器材準備環節，小組成員可以先列出實驗所需的器材，并討論每種器材的作用，再進一步明確分工。例如，小組成員可以分別擔任實驗操作員、記錄員、觀察員以及器材管理員。學生可以準備U型管壓強計、注射器、水、不同密度的液體、尺子、記錄紙等實驗器材。實驗開始后，操作員可以先將U型管壓強計水平放置，然后使用注射器將水注入U型管的一側。記錄員需要準確記錄U型管壓強計的初始狀態，而觀察員則負責觀察并記錄U型管兩側液面的高度差。在撰寫實驗報告時，小組成員應按照自己的分工描述實驗過程，其他成員在此基礎上進行補充和完善。這種合作方式不僅能夠促進實驗的不斷優化，還能促使學生在思辨與交流中碰撞出更多精彩的觀點與見解［5］。在合作開展實驗的過程中，教師要鼓勵學生大膽提出自己的觀點和疑問，開闊他們的思維，促使他們從多個角度思考和分析問題，拓展學生思辨活動的廣度和深度，進而鍛煉和提升學生的思辨能力。結語實驗是初中物理教學的核心內容，也是促進學生