初中物理實驗教學優化策略探析

劉碧雷

摘? 要：實驗教學是物理教學中非常重要的組成部分。在物理教學中要重視實驗教學，激發學生學習物理的興趣，潛移默化地培養學生的科學思維，使學生形成自主探究的意識，這是每一個物理教師研究的重要課題之一。下面，筆者結合物理教學實際就初中物理實驗教學中科學思維培養的策略談幾點做法。

關鍵詞：初中物理;實驗教學;思維發展

實驗作為初中物理整體教學的有機組成部分，對學生形成深刻的物理認知、建立完善的物理框架體系都有極為重要的意義及作用。也正因為如此，初中物理教師應當想方設法提升初中物理實驗教學的效率與質量，以助力學生物理核心素養的發展。長期從事初中物理教育教學工作，我收獲頗深，僅將個人物理實驗教學的有效做法簡單總結如下。

一、科學設計實驗步驟促進學生思維發展

在當前初中物理實驗教學中，大多數教師會提前為學生設計好實驗步驟，并提供相應的實驗器材，學生只需要按部就班地完成即為完成了實驗教學任務。但物理實驗的根本目的其實是通過實驗設計培養學生的科學思維能力，這也是學生在將來從事科學研究的重要基礎能力。因此，在物理實驗教學中，教師應注重對學生物理實驗自主設計能力的培養。教師要讓學生結合書本理論知識和操作注意事項，自行設計實驗，通過科學設計實驗步驟有效地培養學生的科學思維。例如在“探究阻力對物體運動的影響”實驗教學中，教師可為學生提供相應的實驗器材，引導學生先在稿紙上畫出實驗裝置設計圖，再根據實際情況進行調整，最終獨立完成實驗設計，然后再按操作步驟進行實驗。在這一過程中教師發揮引導者的作用，給予學生相應的技術指導，指出實驗設計中存在的問題并提出改進意見，但主動權還是要掌握在學生手中，真正實現以物理實驗培養學生科學設計實驗的能力，促進學生科學思維發展。實驗是驗證科學理論推斷的重要方法，在初中物理教學過程中，物理實驗也是學生驗證理論知識正確與否的有效手段。因此，在物理實驗開始之前，教師可以針對學生在理論學習過程中產生的疑問，創設相應情景，引導學生在物理實驗中進行自主觀察，根據觀察內容，利用類比推理、邏輯推理等科學方法對實驗結果進行科學推理，最終將推理結果與實驗結果相對比，尋找二者之間的差異，進一步探討實驗現象和相關問題，加強物理實驗教學中的科學思維培養。

二、注重對實驗現象和實驗數據的收集來推動思維發展

初中物理實驗的初衷是將實驗結果與猜想進行對比，驗證科學理論的嚴謹性。因此，在物理實驗過程中，教師應引導學生對實驗現象和實驗數據進行收集，對實驗結果進行討論與分析，推動學生科學論證思維的發展。例如，在研究“阿基米德原理”時，教師首先提出設想：物體所受到的浮力是否是決定物體能否漂浮在液體表面的關鍵？隨后教師帶領學生進行物理實驗，利用小球在水中浮沉的現象推斷出：當浮力小于重力時物體下沉，當浮力大于重力時物體漂浮于液體表面，最終推導出“物體能否漂浮在液體表面是由浮力與重力共同決定的”結論。如此通過實際操作幫助學生驗證科學理論，一方面加深學生對于理論知識的印象，幫助學生深入理解知識要點，另一方面還可以使學生養成利用實驗進行科學探究與論證的習慣，從而培養學生的科學思維。

三、立足學生生活，踐行生活化實驗教學理念

提到實驗，大部分教師認為其必須要在物理實驗室才能完成。實則不然。初中物理學科所涉及的知識與我們日常生活有密切的聯系，所涉及的物理實驗內容更是可以借助生活中常見的事物進行。初中物理教師應當有意識地改變學生關于物理實驗專業設備才能進行的固有認知，有意識地從學生實際生活出發，引導學生開展生活化的物理實驗。例如在教學“光的折射”這節知識時，我便帶領學生利用家庭中常見的透明礦泉水瓶、水、一張畫有小魚的紙做了如下的趣味實驗：首先，將畫有小魚的紙張放在透明礦泉水的一側，這時透過透明礦泉水瓶可以看到對面有一條小魚。接著，持續往透明礦泉水瓶中加入水，直到位置比小魚的位置稍高一些，這時，再觀察畫有小魚的紙張，會驚奇地發現小魚游的方向竟然發生了變化。該物理實驗的器材簡單，操作步驟也非常容易，但卻蘊含著豐富的物理奧秘。如此一來，借助這一物理實驗現象及其相關結果便使學生的物理實驗認知及其探索熱情都得到了充分的鍛煉與發展，而這顯然也大大提升了初中物理實驗教學的整體效益及其質量。

日常生活中的很多器具都具有實驗功能，只是需要教師和學生去發現。用日常器具做物理實驗，可以確保實驗過程直觀、簡便，有利于學生學習理解。在對學生開展物理實驗教學的過程中，需要秉承節約的原則，利用身邊物品，開展物理實驗。這不僅可以讓學生感受到物理實驗與生活的緊密度，從而簡化物理實驗的難度，也可以確保每名學生都可以擁有物理實驗道具，提高物理實驗教學效率。同時，很多物理實驗不受時空的限制，可以讓學生隨時隨地進行物理實驗，突破了傳統層面去物理實驗室進行實驗的不便。此外，在涉及一些物理實驗教具，但學校卻沒有或不便于使用的情況下，教師可以引導學生思考用其他常見生活物品進行替代，學生會發現替代品同樣能夠開展實驗。再者，教師應對學生進行鼓勵，充分調動學生的物理知識學習積極性，促使學生產生物理學習情感，增強物理學習主體意識。同時，教師還可以鼓勵學生自行根據物理教材中的知識內容，設計物理實驗過程，這可以激發學生的物理知識分析思考能力、物理創新性能力，能夠有效確保學生物理核心素養的提升。

四、依托信息技術，實施信息化初中物理實驗教學模式

初中階段學生的抽象化思維尚未全面形成，為此，他們在遇到一些較為抽象與復雜的內容時表現得有些吃力，實際學習與掌握的效果也不甚理想。針對這一情況，教師有必要結合本學科實際教學的特點，創設直觀化、形象化的教育氛圍及其環境。信息技術本身具備直觀形象的特點，在達成上述教育目標方面有自身優勢，為此，教師不妨依托信息技術，實施信息化的初中物理教育教學活動。例如，在教學“升華和凝華”這節知識時，由于兩者的概念極為相似，學生非常容易混淆，但由于客觀原因又無法在課堂內進行實驗以加深學生印象，我便在物理教學活動中有意識地借助信息技術手段為學生播放了升華和凝華的現象。像嶄新的電燈泡的鎢絲是怎么一天天變黑的;放在衣柜里的樟腦丸一天天變小，直到最后完全消失了;冬天晾在室外的衣服，一直呈現硬邦邦的冰凍狀態，但是令人驚奇的是，其竟然也能晾干……這些都是短時間內無法通過實驗看到的現象，但是借助信息技術，卻能在較短的時間內將其過程有效歸納，進而以一種直觀而形象的方式呈現給學生。這種播放視頻呈現過程的實驗方式也屬于初中物理實驗教學的有機組成，有助于學生借助物理實驗獲得深刻的物理學習認知。

又如在教學“液體的壓強”時，教師要求學生掌握液體內部的壓強特點，以及影響液體壓強大小的因素。由于這部分知識點比較抽象，需要學生將以前學過的力和密度進行靈活應用，因此學生在短時間內難以掌握這部分知識。針對這種情況，教師可以在講課前通過網絡查找液體壓強的相關視頻，這樣學生在觀看的過程中，可以更為直觀地了解液體壓強的概念和影響因素。在學生觀看結束之后，教師可以采用探究提問的教學方式，促使學生在解決問題中培養自身的創新思維。比如，教師可以針對視頻中的內容以及課本中的知識點詢問學生“視頻主要講述了什么內容？液體對容器的底部和側壁有壓強嗎？液體本身有沒有壓強？”等，當教師將問題羅列好后，教師可以將學生按照課堂學習能力進行分組，在分組中將學習能力強和學習能力一般的學生組織到一起，這樣他們在解決問題的過程中，可以分析其他同學的學習方式，加強他們的創新探索能力。因為這部分知識點比較難，防止學生在交流的過程中出現側重點偏移的情況，教師可以在他們進行交流時提問，采用化繁為簡的方式將原來的問題劃分成不同的小問題，這樣可以明確解決問題的方向，促使他們更好地投入到探索問題的學習中來。

五、培養學生敢于質疑的精神，提高科學思維的品質

在傳統教學模式中，教師以口頭傳授的方法將理論知識灌輸給學生，學生的任務就是將理論知識理解并運用到實際做題中，這樣的填鴨式教育導致學生對理論知識一知半解，有疑問也無法得到論證。物理實驗恰好解決了這一問題。學生在學習過程中會對理論知識產生質疑，教師此時就可以利用學生的質疑引導其對科學理論進行思考，改變以往全盤被動接受的局面，促進學生自主思考。例如，在探究“焦耳定律”實驗中，學生往往會提出以下疑問：電壓大小能否影響電流通過導體時產生的熱量？此時教師就應對學生的問題重視起來，利用當前實驗設施和生活常識進行驗證。教師可以以家用電器為例提出問題：什么情況下家用電閘空氣開關會自動跳閘？學生經過討論最終得出“并聯電器越多導致傳導溫度變高最終跳閘”的結果，教師提示“并聯家用電器在使用過程中電壓始終為220V，并沒有變化”，最終學生得出“電壓并不能影響電流通過導體時的熱量”的結果。如此，學生在質疑之中加深了對于理論知識的印象，教師也在論證之中培養了學生的科學思維。

六、開展小組合作，組織合作化的初中物理實驗教學活動

初中學生的能力有限，為此，物理教師不妨嘗試引導學生進行小組間的合作與交流，以小組為單位開展充滿探究的合作化活動。相信，這對于學生獲得合作能力以及深刻的物理認知都有極為重要的意義。我在自身的初中物理實驗教學活動中很好地踐行了上述觀點，得到的反饋良好。例如在教學“探究——摩擦力的大小與什么有關”這一物理實驗的時候，我并沒有只是在講臺前做演示性質的物理實驗，而是鼓勵學生按照就近原則組合成學習小組，并以小組為單位提出猜想，進行驗證，并嘗試根據實驗現象總結規律與結論。根據學生的學習情況，采用合作實驗的教學方式，讓他們在合作實驗的過程中學習其他同學分析實驗的邏輯，提升自身的動手能力和創新思維。例如在教學“運動的快慢”時，教師要求學生掌握速度的相關公式，以及勻速直線運動、變速運動的相關概念。針對這樣的教學目標，教師可以將學生分成不同的隊伍，在分隊的過程中，將動手能力較強和動手能力較弱的學生組織到一起，這樣他們在合作實踐的過程中可以相互學習對方身上的長處。當教師將班級上的同學分好隊伍后，可以組織他們進行合作實驗，因為學生的動手能力有限，他們在實驗的過程中可能會出現實驗操作順序錯誤或者不當的情況，這時，教師先不要打斷學生的實驗步驟，讓他們在實驗的過程中通過自己的摸索發現問題。為了防止學生在實驗的過程中出現實驗操作步驟遺忘的情況，教師可以讓每個隊伍的學生記錄自己的實驗步驟、實驗現象以及實驗結果，在實驗結束后，讓不同隊伍推薦一名代表，在課堂上講述自身的實驗過程以及結果，在學生講述的過程中，可以讓其他隊伍的同學進行補充，這樣可以促使他們在補充交流的過程中培養自身的創新思維能力。

七、結語

總而言之，初中物理教師應當積極探索有效的物理實驗教學策略，切實以實驗為載體，推動學生收獲物理知識、鍛煉物理能力、獲得物理素養的成長與進步。加強實驗器材的投資力度，提高器材和教學內容的匹配程度，借助多媒體的教學方式，加強學生的探索能力，通過合作實驗的教學方式，培養學生的創新思維，提升學生的創新思維能力。

參考文獻：

[1]盛君. 初中物理教學有效性的探究[J]. 求知導刊，2021（30）：2-3.

[2]盧嫦寶. 初中物理實驗教學對學生創新能力的培養[J]. 天津教育，2021（21）：101-102.

[3]張凌翼. 建構生活化的初中物理課堂[J]. 天津教育，2021（21）：103-104.

[4]化得寬. 基于生活實踐的初中物理實驗教學研究[J]. 理科愛好者（教育教學），2022（01）：58-60.

[5]萬廣恒. 淺談初中物理實驗教學的困境及出路[J]. 知識文庫，2022（04）：151-153.

[6]陳晨. 在初中物理實驗教學中應用生活化教學模式的策略研究[J]. 天天愛科學（教育前沿），2022（03）：67-68.

（責任編輯：陳華康）