初中物理實驗教學有效性初探

摘 要：針對初中物理實驗教學，本文從物理實驗教學的基本要素、科學探究方法、實驗的類型、課堂延伸與應用進行論述，闡述提高初中物理教學有效性的基本方法。

關鍵詞：科學實驗；有效性；培養能力

物理是一門以實驗為基礎的學科。在初中物理教學中，提高實驗教學的有效性，尤其對培養學生的物理核心素養，是非常必要的。作為起始學科的初中物理，從培養學生的學習方法、學習習慣，提高實驗教學的有效性，也是非常必要的。同時初中物理實驗教學兼具培養學生基本實驗技能的功能，尤其值得重視。本文從以下三個方面就如何提高實驗教學的有效性，逐一進行闡述。

一、 在教學中注重學生科學實驗素養的培養

首先在實驗教學中要注重學生科學探究素養的培養。

科學實驗探究有七個基本的要素，分別為提出問題、猜想假設，設計實驗、進行實驗、信息收集與記錄、分析得出結論、評估、交流與合作。能夠在給定背景下，合理的提出探究問題是學生學習物理的萬里長征第一步，因此就需要老師在教學的過程中依據教材，從最淺顯的問題著手，培養孩子提出問題的能力。例如用相同的力度撥動伸出桌子邊緣的同一把鋼尺，改變伸出的長度，聽聲音的音調有何不同？提出問題：音調與鋼尺伸出長度的關系？進一步分析，鋼尺伸出的長度影響了鋼尺振動的頻率（振動的快慢），優化問題，音調與鋼尺振動的頻率的關系。如上我們在教學中還需對猜想假設、設計實驗的科學探究要素逐項的在具體的實驗中重點培養，使學生認識到科學探究要素是物理學習的方法論，遇到問題就能按照這樣的思路去思考解決問題。

其次要注重學生基本科學探究方法的培養。

實驗方法是達到實驗目的的關鍵。初中物理探究實驗經常應用的實驗方法有控制變量法、轉化法、等效替代法等。通過具體的實驗教學，培養學生的物理核心素養的養成。通過“影響蒸發快慢的因素有哪些？”“用鋼尺探究音調、響度與哪些因素有關”等實驗，在定性實驗中就開始有意識的培養學生認識影響因素對問題的影響如何能說清道明，這種方法就是控制變量。在“壓力的作用效果與哪些因素有關？”“探究電流與電壓、電阻的關系？”中鍛煉學生在具體實驗中控制變量的應用，結論的表達。對于一些不能直接測量、觀察的物理量，就要通過轉化、等效替代的思想，把它轉化成便于觀察測量的物理量。例如：劃曲為直的測量方法，動能轉化為木塊滑動的距離。

二、 通過具體的分類實驗培養學生實驗探究能力

（一） 規范的演示教學實驗，是學生嚴謹的學習物理的開始

演示實驗教學，是物理教學的最基本方式之一。具有便于操作，現象直觀、清晰的特點。演示實驗教學除了使學生獲得相關的知識之外，就是通過這個教學形式，使學生學習老師的實驗操作的步驟、方法、順序，具有很高的模仿性，同時通過演示實驗教學，學生學習分析現象得出本質（結論）的分析方法，因此老師必須嚴謹的進行演示實驗教學。例如，分別給彈簧、鋼尺、橡皮筋、鐵絲、鋁箔、橡皮泥等施加力，從力的作用效果方面，受力都形變，但是能恢復形狀的有彈簧、鋼尺、橡皮筋，而不能恢復形狀的有鐵絲、鋁箔、橡皮泥，分析這種現象說明材料的性質不同，就引出了彈性和塑性，進而就規定它們的形變分別叫做彈性形變和塑性形變，這樣就非常有效地使學生學會了知識，又培養了學生通過現象分析本質的思想意識。這樣就在這個小小的演示實驗教學中，通過一些巧妙的設計，既提高了教學效率，又培養了孩子分析問題的能力。

（二） 分組實驗是學生小勢牛刀的訓練場

分組實驗室是實驗教學的又一個重要類型，首先分組實驗的分組很重要，小組一定要均勻搭配，不能隨意分組，從動手能力、思維能力、基礎知識都要具互補性，這是順利開展實驗的第一步。其次分組實驗通過課程內容、實驗提綱，使得學生一定要有明確的學習目標。第三，分組實驗的開展盡可能地放手讓學生自己解決實驗問題，教師的作用是引導，而不是統一步調。第四，分組實驗鼓勵學生自主探究，只要達到學習目標要求即可。第五，分組實驗盡可能地把遇到的問題記下來，作為交流分享的材料。例如：探究凸透鏡成像規律，先讓學生拿著凸透鏡分別觀察近處、遠處的物體，看到了什么？倒立的、正立的、放大的、縮小的，（此處激發了學生的實驗興趣），緊接著提出問題“凸透鏡成像的規律如何”？學生在課本內容引導下，設計實驗，進行實驗，收集實驗數據信息，小組進行總結分析，得出實驗結論。然后教師將各組數據收集展示，再分析，使得實驗結論進一步優化，在焦距一定時，得出像的性質是由物距決定的，同時得出像的大小與像距變化趨勢一致，像、像距與物距的變化趨勢相反（實驗結論升華）。最后總結出凸透鏡呈現規律的口訣：一倍焦距分虛實，二倍焦距分大小，物近像遠像變大，物遠像近像變小。這樣既提高學生的動手能力，又提升了學生的分析能力，提高了教學的有效性。

（三） 課堂延伸，進一步提高學生的實驗探究能力

學生的實驗探究能力，不能拘泥于教材中的實驗教學，還應當適當地把課堂探究內容進行延伸，激發學生的興趣，提高學生的探究能力。例如：在“探究凸透鏡成像規律”的實驗中，除了基礎目標得出凸透鏡成像規律，還需把這個實驗進一步延伸。提出延伸提綱：1. 遮住凸透鏡的一半，所成的像有哪些變化？2. 在成實像時如果去掉光屏，用眼睛去觀察，眼睛應該在什么位置？3. 在成實像時，如果將光屏與蠟燭位置互換，會出現什么情況？這樣不僅是完成了教學內容，通過延伸拓展，使學生對探究實驗的興趣大增，有效的培養學生的實驗探究意識與能力。

三、 自制教具、學具

為了提高實驗教學的有效性，自制教具會讓學生眼前一亮，記憶深刻。例如，教師自制水氣壓計，學生感到很神奇。要求學生自制學具，并提供交流展示機會，學生很有成就感。

又如自制聲波鼓，小孔成像，同一直線二力合成演示器等，都能起到非常有效的實驗教學效果。

總之，初中物理實驗教學的有效性，就是對學生物理核心素養進行堅定不移的培養。有效的教學的結果就是，通過實驗教學使得學生有通過實驗探究解決物理問題的意識、方法與途徑，有將物理實驗方法應用在生活中解決生活問題的基本意識。

作者簡介：

高鴻雁，陜西省榆林市，陜西省定邊縣安邊中學。