初中物理實驗教學中存在的問題以及策略分析

趙鵬

摘要：物理是一門以實驗為基礎的課程，而實驗教學是初中物理教學的重要組成部分，對物理學的發展起著十分重要的作用。因此，教師應重視實驗教學的開展，并以教學內容為依據，不斷完善實驗流程，進而全面提高實驗教學的有效性。本文以初中物理學科為研究對象，對目前實驗教學存在的問題展開分析，并提出幾點解決策略。

關鍵詞：初中物理;實驗教學;存在問題;應對策略

中圖分類號：G633.7 文獻標識碼：A文章編號：1992-7711（2021）07-044

物理探究實驗就是指學生在教師創設的物理情境中不斷提出問題、發現問題，并以科學的方法分析問題、解決問題，從而掌握學科內容的過程。在初中階段，學生通過實驗初步建立物理思維，并初步運用物理學觀念分析、解決問題。此外，這一階段的物理知識學習對學生的未來學習與發展具有深遠影響。因此，對于教師而言，做好初中物理實驗教學工作至關重要。

一、初中物理實驗教學存在的問題以及原因剖析

新課改理念雖然已經滲透到初中物理教學中，并使得初中物理實驗教學發生了巨大的變革。但舊的教學觀念、教學模式、教學方法仍然被沿用。此外，分析初中物理實驗教學，仍然存在著諸多問題。其一，部分教師對實驗教學存在著認知偏差。其中，部分教師認為從實驗得出的結論和規律是重要的，實驗本身并不重要。在這種認知偏差下，只要按照教材中的圖片，口頭解釋實驗結果即完成了教學活動。其二，實驗教學模式較為單一。初中物理實驗的模式主要分為演示實驗、分組合作實驗，而對于分組合作實驗，教師通常采用“實驗目的、實驗器材、實驗步驟、實驗結論”等程序化方法。但在這種實驗模式下，盡管學生已經掌握了實驗技巧、掌握了一定的實驗方法，但極大程度上限制了學生思維的拓展，從而使他們失去了思維、想象的空間。其三，實驗教學評價落后。在初中物理教學中，評價制度的改革遠遠跟不上素質教育改革的步伐。并且受傳統評價的影響嚴重，教師重視“成績論”，以成績為評價學生的主要方式，這樣一來，學生難以對實驗過程產生更加深刻的認識，也使得實驗活動難以達到預期的效果。基于以上分析，初中物理實驗教學存在著諸多問題。而教師作為課堂的構建者，則需要充分認識實驗教學的不足之處，以此找到行之有效的方法使問題得以解決。

二、物理實驗教學的功能

1.促進知識的正向遷移

遷移的種類有很多，而從遷移的方向來分析，包括正向遷移和負向遷移。物理教學中的認知遷移指的是學生將所學的物理知識“活學、活用”，以此實現物理認知的重新組合。而在初中物理學習過程中，每個物理概念、原理都不是獨立存在的，各個知識點都存在一定的聯系，因此，要使學生對物理知識建立有機統一，便需要實現學生對所學知識的認知遷移，實現知識的靈活運用。而從學生的記憶規律來分析，記憶是獲得知識的基礎，相比較視覺、聽覺來記憶知識，操作記憶最持久。因此，物理實驗教學不僅僅是對學生實踐能力的訓練，還有助于學生加深對知識的記憶，以此促使知識最大限度地發揮正向遷移作用。

2.提高物理學習興趣

學生是否對學習內容具有興趣，直接決定著學習行為是否產生，也在一定程度上影響著學習活動是否得以高效進行。而在實驗操作活動中，尤其是一些探索性實驗，學生能夠從中發現趣味化的現象，并對揭示物理原理產生更加強烈的好奇心，這樣便能夠促使每個學生尋求答案，進而增加他們的探究興趣。此外，物理是以實驗為基礎的自然學科，實驗則是激發他們學習興趣的首要外部因素。因此，要使學生學好物理知識則需要加強實驗教學活動的開展。此外，在原有認知的基礎上，學生能夠體會發現問題、提出假設、設計實驗、探究實驗等過程，進而吸引他們的注意力，并加強他們的直接學習興趣。此外，生動、有趣的實驗活動成為教學的突破口，還能夠調動學生積極的情感，使學生由“要我學”轉變為“我要學”，進而增強他們的學習興趣，激發他們的學習欲望，以此達到優化教學的目的。

3.培養創新能力和探究能力

素質教育理念倡導教育教學要培養學生的創新能力。但在現實教學中，受到傳統教育理念的束縛，為了節省教學的時間，出現了“做實驗不如講實驗、講實驗不如背實驗”的現象，以至于所呈現出的教學方式影響了學生創新能力的發展。恰當的實驗情境不僅有助于學生學好物理知識，還有助于他們創新能力的提升。尤其是探索性實驗對培養學生的觀察能力有著十分重要的作用。因此，教師在安排每個實驗活動時需要給學生創造條件，并教給學生一定的探究方法，這樣一來，便能夠使學生有目的地進行探索，加深他們對理論知識的進一步理解，還能夠使學生對實驗環節產生更加清晰的認識，進而培養他們的創新精神與實踐能力，以此使實驗活動達到事半功倍的效果。

4.促進學習方法養成

物理實驗方法與科學研究的方法是互通的。將科學的思想引入到實驗情境中，對學生養成科學的方法有著十分重要的作用。如：實驗驗證法，這種實驗方法是由一般到特殊的認識方法。再如：控制變量法，這種方法是一種在研究多種因素或者多個變量時常運用的實驗方法。其最主要的特點是將多因素的問題轉變為單因素的問題，進而加以研究與分析。對于學生而言，這種方法主要教會學生如何在處理多因素問題時控制相關因素。

三、初中物理實驗教學的有效性策略

1.設疑引學，激發求知欲望

在初中物理教學中，教師應踐行以實驗為基礎的原則，真正把實驗作為教學的重要內容，進而充分發揮實驗的教學功能。此外，教師作為課堂的實施者，需要以興趣激發為主，為學生設置引發他們認知沖突的實驗現象或者實驗問題，這樣一來，不僅能夠推動后續實驗活動的積極展開，還能夠激活學生的情緒情感，使他們產生一定的認知需求。與此同時，在疑問的引導下，也能夠使學生產生更加強烈的求知欲望，從而實現他們的學習態度與學習行為的積極轉變。

以“熔化和凝固”為例，為了使學生區別物質的氣態、液態、固態三種狀態，使他們通過實驗活動學習固體熔化時溫度變化的規律，體驗到探究科學知識的樂趣，教師首先運用多媒體投影技術展示生活中的各種物態變化的事例，即：鐵礦石在高溫爐中熔化為鐵水，從高溫爐中倒出的鐵水凝固成鐵板，以此喚醒學生的興趣。在此基礎上，為了引導學生從具體實例中抽象出物理概念，這時，教師可以結合學生的現有認知提出問題，即：將蠟燭點燃后傾斜一個角度放置在空火柴盒的上方，你能觀察到什么現象？將冰棒放在空燒杯中，過一會你能發現什么現象？這樣的問題喚醒了學生的思維意識，并激發了他們的求知欲望。于是，教師應組織學生展開實驗操作活動，使他們更加清晰地看到蠟燭逐漸變成燭油往下滴，滴入空火柴盒，冷卻后變成了蠟塊，冰棒化成了水等實驗現象，進而使學生通過這樣的物理現象總結、歸納出物質的三種狀態。由此可見，以問題為導向，不僅能夠吸引學生的注意力，使他們逐漸產生探究新知識的欲望，還能夠以問題為探究目標，推動后續實驗活動的進一步開展，以此實現實驗活動的高效進行。

2.啟發幫助，解決疑難問題

在實驗過程中，學生常常出現一定的思維障礙或者思維偏差。這時，教師作為學生學習的引導者，需要以學生為主體，及時展開有效的引導，這樣一來，不僅能夠開拓學生的思維理解范疇，使他們能夠從整體的角度分析物理現象或者物理問題，還能夠使學生體會“遇到矛盾——解開矛盾”等過程，進而使他們在解決疑難問題的同時推動實驗探究活動的進一步開展。

以“物體的內能”為例，為了使學生通過探究找到改變物體內能的方法，教師首先應提出問題，即：物體的溫度變化，它的內能就發生變化，要改變物體的內能有哪些方法？于是引導學生思考，并促使學生進行探究實驗。即：取一根鐵絲，折來折去。通過這一實驗操作活動，便能夠使學生發現鐵絲的溫度升高，甚至燙手，并最終幫助他們總結出“做功可以改變物體的內能”這樣的實驗結論。可見，通過有效參與、啟發，不僅能夠保證實驗活動的進一步展開，還能夠給學生更多思考的空間，啟發他們的潛能，以此保證實驗活動達到事半功倍的效果。

3.多樣實驗，提高學習技能

初中物理實驗是多樣化的，主要包括：演示、操作、驗證、探究、計算機輔助、非常規實驗。對此，教師針對不同類型的實驗內容，選擇多樣化的實驗方案，并將其靈活地組合，這樣一來，能夠給學生提供最適合的實驗情境，使他們產生積極的學習行為，還能夠優化實驗過程，從而培養他們的適應能力以及創新能力。

例如：在“電阻的串聯和并聯”教學中，為了使學生通過實驗探究認識總電阻與原串聯或并聯的電阻之間的“等效替換”關系，但由于元件的體積較小，班級人數較多，在進行演示實驗時，常常因為距離遠導致部分學生無法看清正確的接法。教師可借助網絡演示實驗，避免這種不良效果的產生。此外，在初中階段，學生需要掌握實驗器材，如：安培表、伏特表、滑動變阻器等等，而學生需要正確使用物理實驗儀器，要使得學生了解這些實驗儀器的構造、原理、掌握儀器的使用方法以及使用規則，進而幫助學生正確、靈活讀數，這時，教師便需要結合演示實驗以及操作性實驗，使學生清晰的認識實驗儀器，在此基礎上，給學生一定的操作訓練空間，使他們親自體會實驗儀器的具體操作方法，逐漸提升他們的動作技能，從而提高他們的實驗操作能力。

四、物理實驗教學應遵循的原則

1.客觀性原則

所謂客觀性原則指的是在整個實驗過程中，教師應本著實事求是的科學態度對待客觀事實，既不能偽造實驗的科學性，也不能進行主觀臆斷。而是在把握科學性、合理性的基礎上完善實驗過程。

2.系統性原則

研究實驗的方法多種多樣。因此，在具體的實驗操作活動中，教師應踐行系統性原則，不斷引導學生運用系統的方法來展開實驗活動。這樣一來，不僅能夠使學生從物理教育系統的不同層次、不同側面觀察、分析研究對象的特點以及各個實驗要素之間的聯系，還能夠使學生從系統化的實驗活動中加以綜合研究，從而完善他們的物理認知結構。

3.理論與實踐相結合原則

理論與實踐具有辯證統一的關系。物理學是一門以實驗為基礎的學科，并且應用性較強。因此，教師在引導學生展開實驗操作活動時，需要注意理論與實踐相結合，這樣既能夠幫助學生運用實驗操作活動驗證理論的真實性，加深他們對理論知識的理解，還能夠以理論為導向，不斷推動實驗操作活動的開展，可見，兩者是相輔相成、和諧統一的關系。

4.教育性原則

在初中階段，教師教育的對象為身心還未完全成熟的青少年。因此，研究實驗教學需要教師遵循教育性原則，使實驗活動始終圍繞著學生的認知發展規律而展開，這樣不僅對學生具有積極的教育與促進作用，還在一定程度上有利于他們的健康發展。此外，教育性原則的落實還有利于初中物理教學目標的實現，從而為學生適應社會做好充分的保障。

綜上所述，實驗教學是初中物理教學的重要內容，并且占據著越來越重要的地位，因此，作為初中物理教師而言，首先應對實驗教學進一步重視與加強，由此找到實驗教學存在的問題，以此為優化的主要依據。其次，積極選擇有效的教學策略加強實驗教學，使實驗教學的有效性得以提升。除此之外，通過切實可行的方法引導學生展開多樣化的實驗活動，對學生實驗能力的培養與實驗教學更好地開展都有著積極的意義。可見，實驗活動的開展也在一定程度上促進了學生的全面發展。

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（作者單位：山東省臨沂市第十四中學，山東 臨沂276012）