基于初中物理關鍵能力的實驗教學實踐

曾華南

摘 要：隨著近些年來我國新課程改革的不斷深入，現階段對初中物理教學也有了新的要求。尤其是對學生的物理關鍵能力更為重視。實驗作為提升學生物理思維，提升學生物理能力的重要途徑，在現階段將提升物理關鍵能力作為物理實驗的重要目標。因此，加強實驗教學可以有效地實現學生物理關鍵能力的提高。

關鍵詞：初中物理；關鍵能力；實驗教學；分析研究

物理作為自然學科的一種，所有的概念和定理都是從自然現象中總結而來的。經過一代又一代科學家的研究、分析、總結、歸納，最終形成現階段較為完整的物理科學體系。因此，觀察實驗現象是研究物理的重要方式。現階段我國也將培養學生能力作為一項重要的教學內容加以重視。本文將對如何通過物理實驗教學實踐提升學生的物理關鍵能力進行研究。

一、強化實驗教學，提升學生的創造力

創造力作為學習物理的關鍵能力之一，同時也是現階段我國開展初中教育的重要目標之一。所謂創造力是指學生在科學實踐過程中發現新的現象、提出新的想法、解決新的問題的一種能力。它是現階段在初中開展物理實驗教學實踐的重要目的之一。要實現對這一能力的提高，就要重點提升學生的聯想能力以及逆向思維能力，下文將具體進行分析。

1.通過物理實驗教學提升學生的聯想思維能力

聯想思維能力是創造性的基礎。這種能力是指對于一些性質相近或者有共同點的事物，通過對其進行比較、分析，最終對其中的區別和聯系有較為清晰的認知過程。這一過程是產生一些創造性的根本，因此在進行物理的實驗過程中教師要加以重點培養。例如在學習浮力的過程中，教師可以對學生展開啟發式教學。教師在三個外形相同的乒乓球中裝入不同質量的沙置于水中，乒乓球靜止時呈現三種不同的狀態：漂浮、懸浮、下沉。然后詢問學生如何分析這些現象。通過聯想使得學生能夠對浮力產生一定的概念，激發學生學習興趣。在實驗完成之后對不同實驗方案的結果以及誤差等進行分析。找出原因，實現對課堂上所學知識的實際運用。

2.通過物理實驗教學提升學生的逆向思維能力

傳統的思維方式是依照一定的邏輯進行正向思考。但是有時從另一個方向進行思考卻可以收到意想不到的效果。這種情況在物理的學習中尤為常見。依照傳統的方法有時無法對問題進行解決，但是從反向進行思考就可以迎刃而解。例如，在對發電機的工作原理進行學習的時候一般會進行一些模擬實驗。一般是制作一個發電機模型，通過線圈切割磁場中的磁感線獲得感應電流。在學生了解了這種工作原理之后可以引導學生進行逆向思維，如果直接給線圈通電，會產生怎樣的現象？在提出這樣的問題之后引導學生進行實際實驗，發現在磁場中直接給線圈通電線圈會出現轉動現象，此時再向學生講授電動機的原理。通過這種方式可以讓學生了解到，不同的思考方向有時會產生不一樣的結果，從而提升學生的逆向思維能力。

3.通過物理實驗教學提升學生的思維發散和收斂的能力

要實現創造性思維的提升首先不可拘泥于一種思維模式，所考慮到的方面要盡可能完善，采用的方式要盡可能地多樣化，從不同角度實現對各種物理問題的探索。但是，在思維進行發散之后，要用收斂的思維對所分析獲得的結論進行總結。尤其是對各種假設、實驗現象等進行分析，最終得出結論。要實現學生創造性的提高，這兩種思維是相輔相成缺一不可的。發散思維可以實現對問題多方位的考慮，收斂思維可以實現對問題的最終結論的總結。因此，在進行實驗教學過程中必須注重對這些思維能力的培養，從而最終提高學生的物理關鍵能力。例如，在學習慣性這一章的內容時，教師一般會采用兩塊滑塊運動的過程來對學生進行解釋，當下面的滑塊停止運動時上方的滑塊還在運動。學生可以對上方滑塊運動的原因進行討論，實現學生思維的發散。然后再指導學生對討論的結果進行總結，實現收斂思維的訓練。教師可以引導學生對各種不同的觀點進行思考，采取發散思維的方式對其中可能產生結果的情況進行分析，然后再采用收斂思維，對最終獲得的實際結果和理論結果進行比較，實現學生對該部分知識的學習。

二、充分發揮實驗教學的優勢，提升學生的觀察力

1.優化實驗設計，提升學生觀察力

教師在對學生開展實驗教學的過程中也必須提前進行設計，將學生觀察力的提高作為重要的教學目標。同時對實驗過程中的每一個環節要進行精心設計，切實發揮實驗教學的作用。其次，在實驗過程中要加強師生之間的交流，教師要引導學生對各種實驗現象進行觀察，對一些實驗中出現的問題進行詳細的解釋，使得學生能加深印象，提高學生的觀察能力。最后，教師要大膽放手，鼓勵學生去進行一些沒有危險的探索性實驗，對觀察到的實驗先行記錄并分析，以實現學生自主觀察能力的提高，使得學生在實驗過程中能夠自己發現問題，通過實驗現象能夠同所學到的物理理論知識相結合，同時運用理論知識對問題進行解決，真正實現關鍵能力的提高。

2.強化實驗過程，提升學生觀察力

觀察能力作為初中物理關鍵能力之一，同樣可以通過實驗教學得到加強。正如上文所述，很多的物理概念和定理都是前人再對物理實驗和物理現象進行觀察的基礎上所總結出來的。因此，要學好物理學，掌握較高的觀察能力極為重要。現階段初中進行的物理實驗大都是借助一些工具對一些物理現象進行還原，在觀察物理現象之后實現對一些物理概念和定理的了解，因此，通過實驗教學可以有效地提高學生的觀察能力。例如，在研究“通電導線在磁場中的作用”時，因為比較抽象，磁感線的分布和方向不能體現出來，采用多媒體教學，可以直觀地看出磁感線的分布情況，加深對“左手定則”的了解，學生可以在觀看時伸開左手，使大拇指與其余四指垂直，并且都跟手掌在同一個平面內，把手放入磁場中，讓磁感線垂直穿入手心，并使伸開的四指指向電流方向，那么，大拇指所指的方向就是通電導線在磁場中所受安培力的方向，可以驗證一下實驗結論。除此之外，在對物理現象進行觀察時還要有較為敏銳的觀察能力，尤其是對于一些持續時間較短的物理現象，必須抓住短時間內發生的物理變化，才能得到較為準確的結論。

3.發揮實驗教學的作用，提高學生動手能力

新課程改革中明確將培養學生動手能力和創造力作為重要內容來抓，因此也是當前初中教育研究的一個重點方向。創新是社會發展的根本動力，同時也是當前社會對人才所提出的要求。提高人才對知識的應用能力，實現理論和實際應用相結合，是現階段我國對高素質人才的要求。物理作為一種具有較強實用性的學科，物理知識在各種技術上的使用頻率都相對較高。因此，為了進一步提高學生對所學知識的應用能力，現階段使用的教材中都會有問題探究以及各種閱讀材料等。在進行學習的過程中所使用的習題大多也具有較強的生活基礎，很多都是實際生活中出現的各種物理現象。因此，要實現學生物理關鍵能力的提高，就必須加強對學生動手能力的培養，提高其對各種物理知識的應用能力。

以初中教材中的聲音的傳播這一實驗為例，聲音在不同介質中的傳播速度是不同的。因此教師可以引導學生對不同介質中的聲音傳播速度進行研究。在實驗完成之后，教師可以引導學生繼續進行一些探究性實驗，例如測量自己的脈搏等。鼓勵學生自己對探究性實驗進行設計，依據設計好的實驗方案進行操作，最后對所獲得的實驗數據進行分析。通過這種方法可以有效地提高學生的動手能力以及對所學到的各種物理知識的應用能力。同時通過這種方法可以增加物理實驗的趣味性，提高學生學習物理知識的積極性，從而提高學生的綜合素質，為其今后的發展奠定基礎。

4.改進物理實驗教學方法，重視關鍵能力的培養

社會的發展和科技的進步使得現階段我國初中教育在教學方法上也有了很大的改進。為了實現學生初中物理關鍵能力的培養，提高學生創造力和觀察力，教師可以對一些實驗用具進行自行設計。一方面可以提高學生的興趣，另一方面可以有效地實現實驗教學效果的提高。同時，在實際教學過程中教師應該摒棄傳統的教學方式，盡可能地使用啟發式教學方法，強化學生的主體地位，讓學生帶著問題去自主探究，自己尋找答案，提升學生觀察能力和獨立思考的能力。在實驗結束后要給學生留下一些問題，鼓勵學生去進行自主探究并同教師進行積極的交流，在解決問題的過程中增進了師生之間的互動，提高了學生的物理關鍵能力。

例如，在進行伏安法測量電流的實驗過程中，教師應該在對基本知識進行講解的基礎上鼓勵學生自己動手設計實驗，自己進行數據測量、數據處理等一系列工作，教師只是在實驗過程中起輔助性作用。同時在實驗結束之后，教師要對學生提出問題，鼓勵學生進行下一步的探究實驗。例如，假如現在儀器準備不足，缺少直接測量電流的電流表或者缺少直接測量電壓的電壓表，此時應該如何獲得結果？引導學生展開討論，讓學生依據已經學到的知識尋找解決辦法，最終實現問題的解決。同時讓學生再次進行實驗設計對討論獲得的結果進行驗證。通過改進教學方法，不僅實現了教學目標，同時還有效地提高了學生獨立思考的能力，使得學生的創造性得以提升。

同時，教師在實際教學過程中要為學生創造良好的物理學習環境。鼓勵學生不斷進行探索，將實驗中觀察到的實驗現象同課堂上學習到的理論知識互相印證。在對知識扎實掌握的基礎上，強化思維模式的訓練，鼓勵學生進行新的實驗探究，激發學生潛能。一些有條件的學校還可以在學校舉辦一些物理知識技能大賽，通過多種形式提升學生的動手能力和對知識的實際應用能力，進一步提高學生在學習初中物理這一學科中的各種關鍵能力，為社會培養有用的人才。

本文通過對現階段我國在初中物理關鍵能力培養方面的一些問題進行研究發現，實驗教學作為提高這一能力的重要途徑，必須提高對實驗教學的重視程度，提高學生發現問題，觀察問題，分析問題，解決問題的能力。培養學生的基本科學素養，使得學生對所學到的物理知識能夠活學活用，融會貫通，真正實現綜合能力的提高，為社會培養創新型、應用型人才。

參考文獻：

[1]張世忠.物理教學研究[M].北京：高等教育出版社，2014.

[2]段超英.技術物理實驗與實訓[M].北京：高等教育出版社，2015.

編輯 劉曉宇