初中物理教學中培養學生實驗設計能力的探索

王娜

摘 要：物理是一門注重實踐操作的自然科學，實驗是物理教學的重要組成部分，是物理知識生成與發展的基礎的所在，也是強化學生知識理解掌握、培養學生科學態度與實踐能力的有效途徑。所以，在初中物理教學中培養學生的實驗設計能力至關重要。本文將從創設實驗情境、轉變教育觀念、重視實驗教學與自主嘗試實驗四個方面出發，系統地分析和論述初中物理教學中培養學生實驗設計能力的有效途徑和基本策略，希望能夠為一線的初中物理教師提供有益的教學參考依據。

關鍵詞：初中物理；實驗設計能力；培養策略

隨著新課程改革的逐步推進和新課程標準的提出，學生成績的提升不再是教育教學的核心目標，教師在向學生傳授基礎知識的同時也更加需要注重學生綜合素質提升和各方面能力的發展，從而有效優化教學效果。實驗設計能力是學生各方面能力中的重要內容，是學生探究和掌握物理現象和規律、開展各項實驗活動的基礎，更是促進學生科學探究能力提升與全面發展的重要動力。因此，初中物理教師必須要順應教育教學改革的趨勢，充分轉變教育觀念和教學思想，不斷改進和革新實驗教學方法，以促進學生實驗設計能力的發展提升。

一、創設實驗情境，滲透實驗探究意識

意識是行為的先導，只有強化了學生的實驗探究意識，才能有效充分提高學生的積極性，指引學生的實驗探究活動的順利開展。情境的創設則能夠營造良好的探究氛圍，促進學生實驗探究意識的形成。

（一）激發學生探究的興趣

興趣是學生主動參與到學習活動之中的基礎動力，所以初中物理教師在創設實驗情境的過程中要充分考慮到這一點，即從學生的興趣愛好出發，巧妙利用多媒體等現代化教學設備，來為學生展示圖片、播放動畫、視頻或者聲音，呈現各種與實驗教學內容有關的素材，從而創設出直觀、生動、形象的實驗教學的情境，深化實驗教學與生產生活之間的密切聯系，最終充分有效地激發學生探究的興趣，為實驗效果的優化奠定基礎。

例如，在教授“真空罩中的鬧鐘”這個實驗時，為了激發學生們的探究興趣，上課后，筆者并沒有直接開展實驗活動，而是先利用多媒體為學生們播放了一段影片，視頻中，星際戰士在太空中英勇抵抗外星生物的侵略，經過星際戰士們的艱苦戰斗，終于摧毀了外星生物的飛船，隨著外星飛船的爆炸，在漫天的爆炸火花中傳來了一陣陣巨響。視頻結束后，筆者讓學生們思考視頻中有沒有違背物理常識的鏡頭，預習過本節課程內容的學生回答道：太空中沒有空氣，屬于真空，而真空是無法傳播聲音的，所以在太空中爆炸是無法聽到爆炸聲的。根據學生們的回答，筆者正式開始了實驗活動，利用玻璃罩將鬧鈴遮住，然后使用真空機將玻璃罩中的空氣抽離，隨著玻璃罩中的空氣被抽干，鬧鈴的聲音也逐漸消失。這樣一來，在初中物理教學中，筆者通過多媒體創設情境，有效激發了學生的探究興趣。

（二）營造學生探究的氛圍

氛圍是直接影響學生的學習情緒和態度的要素，而問題情境的創設則能營造出探究課堂氛圍，觸發學生探究的欲望。因此，初中物理教師便需要根據具體教學內容、學生的思維結構等要素，來巧妙地設置問題內容和形式，以確保問題的合理性、啟發性，隨后教師則需要選擇恰當的時機向學生進行提問，創設出具體的問題情境，充分引發學生的自主思考，鼓勵學生大膽質疑，營造出良好的探究氛圍，使學生主動融入到實驗探究活動之中。

例如，在教授“探究光反射的規律”這個實驗時，筆者便為學生們設計了這樣一個情境，筆者準備了一個激光筆、一塊平面鏡和一塊表面粗糙的金屬片。首先，筆者打開激光筆照射平面鏡，學生們發現當筆者使用激光筆照射平面鏡后，激光會形成一定的角度反射出去。然后，筆者再使用激光筆照射表面粗糙的金屬片，學生們發現這次光的反射不在有規律的反射。這時，筆者讓學生們思考，光的反射具有什么規律呢？學生們立即開始設計實驗，探究光反射的規律。這樣一來，在初中物理教學中，筆者通過營造學生探究的氛圍，讓學生們更加主動參與到了實驗探究中。

二、轉變教育觀念，培養實驗探究方法

（一）教學思想需要更新

在傳統的實驗教學模式下，初中物理教師往往掌握著教學主導權和話語權，一味地對學生講實驗、讓學生背實驗，從而導致實驗課堂變成了教師的“一言堂”，導致學生只能被動地學習和接受，成為了知識的容器。所以，要想培養學生實驗設計能力，初中物理教師就必須從思想和觀念上進行轉變和更新，以新課程理念和新課程標準為基本的教學指導思想，充分，明確實驗教學的重要性，給予學生足夠的自主學習和實驗的空間。

（二）教學主體需要明確

學生是學習的主人，新課程標準中也明確指出了學生才是學習的主體，所以明確學生實驗學習中的主體地位至關重要，是更進一步培養學生實驗探究方法的基礎和前提。因此，初中物理教師必須要轉變自身的角色，以組織者、引導者、參與者和和作者的身份參與到實驗教學過程中，充分突出學生的主體地位，讓每個學生都能充分發揮自身的主觀能動性，使學生真正掌握實驗探究方法，并在此基礎上展開更深層次的探究。

三、重視實驗教學，提升實驗探究能力

演示實驗是教師開展實驗教學活動的有效形式，是促使學生明晰實驗流程、掌握實驗操作具體步驟的關鍵。所以說，初中物理教師必須要重視物理演示實驗教學，在基礎理論知識和實驗注意事項講解完成之后，向學生進行演示實驗。同時，在演示實驗的過程中，物理教師需要發揮自身引導作用，引導學生進行深入觀察、啟發學生的進行思考，使學生將理論知識同實踐操作緊密地結合起來，從而更好地讓學生掌握實驗設計方法和步驟。

例如，在教授“探究凸透鏡成像規律”這部分知識時，學生們對于本節課程內容的學習都感到困惑，對理論知識的介紹理解模糊，所以，為了增強學生們的理解，筆者為學生們開展了實驗探究活動。上課后，筆者將學生們帶到了實驗室，首先，讓學生們熟悉在課本中見到的實驗道具，然后再讓學生們根據這些實驗道具實驗設計，探索凸透鏡成像的規律，隨著學生們的動手實踐，學生們對于本節課程內容模糊的地方開始有了新的認知。這樣一來，在初中物理教學中，筆者通過重視實驗教學，有效提升了實驗探究的能力。

四、自主嘗試實驗，實現實驗的探究功能

嘗試實驗是具體實驗操作的過程，也是有效檢驗學生學習成果的途徑，能夠更好地讓學生形成實驗設計的基本能力。因此，初中物理教師必須要給予學生足夠的自主嘗試實驗的時間和機會，為學生們提出實驗的命題，從而讓學生自主地提出問題、提出猜想與假設、設計實驗計劃和方案、操作實驗儀器、記錄實驗數據、觀察實驗現象、總結實驗結論，最終撰寫實驗報告，實現實驗的探究功能，培養學生的實驗設計能力。

例如，在教授“探究并聯電路中干路電流與各支路電流的關系”這個實驗時，為了實現實驗的探究功能，筆者為學生們提供了自由的實驗空間。本節實驗可是在教授完本單元的理論知識的基礎上開展的，所以學生們對于本次實驗的內容與流程會比較清楚。實驗開始后，筆者讓學生們自主設計實驗，通過實踐操作來驗證理論知識的真實性。這樣一來，在初中物理教學中，筆者通過給予學生自主嘗試實驗的空間，有效實現了實驗的探究功能。

總之，實驗教學是物理教學的重要內容，也是學生全面化發展路上的重要推動力。所以，初中物理教師必須要順應課程改革的趨勢，通過創設實驗情境、轉變教育觀念、重視實驗教學與自主嘗試實驗等方法的運用，來充分優化物理實驗教學的過程，讓每個學生都能參與其中，從而使學生在實踐操作的過程中形成探究精神，發展實驗設計與科學探究的能力。

參考文獻：

[1]呂曉媛. 初中物理科學探究實驗教學設計及案例研究[D].寧夏大學，2017.

[2]胡彬. 初中物理教學中培養學生初步實驗設計能力的研究[D].蘇州大學，2011.