初中物理實驗教學(xué)的意義及有效性研究

葉永賢

（福建省南安市僑光中學(xué)，福建 南安 362314）

0 引言

現(xiàn)階段，初中物理教學(xué)中存在著各種各樣的問題，課堂比較缺乏趣味性，教學(xué)所采用的形式也比較單一，很難讓學(xué)生在抽象的物理知識中始終保持新鮮感和積極性。因此，一直以來，物理學(xué)科的教學(xué)效果難免不盡如人意。為提升學(xué)生對物理學(xué)科的新鮮感和學(xué)習(xí)熱情，教師通常會在課堂上增加實驗教學(xué)的環(huán)節(jié)，一方面為了滿足教學(xué)的要求和物理學(xué)科的教學(xué)特性，另一方面也是為了適應(yīng)初中學(xué)生的好奇心理，便于激發(fā)其物理探究的欲望。但是，由于多種因素的限制，許多學(xué)校的教師在實驗教學(xué)方面依然存在一些問題，對于“如何利用物理實驗增強(qiáng)教學(xué)的有效性”處于一種困惑的狀態(tài)。

1 初中物理實驗類型及設(shè)計方法

一般來說，初中物理實驗的種類很多。一些實驗操作比較危險或者實驗所用物品比較珍貴，教師習(xí)慣在課堂上采用演示實驗；當(dāng)實驗操作比較簡單、探究結(jié)果比較明顯時，教師會組織學(xué)生展開個人操作實驗或者分組性實驗探究；當(dāng)實驗過程過于龐大、復(fù)雜，實驗精密性要求很高時，教師一般會借助多媒體采取演示的方式為學(xué)生展現(xiàn)實驗操作流程和結(jié)果。除此之外，初中物理實驗還有很多類型，包括臨摹實驗、制作實驗、課外觀察、討論探究實驗等等[1]。

在物理實驗設(shè)計時，教師要充分考慮教學(xué)實際，以教學(xué)大綱為主要依據(jù)，選擇適合學(xué)生的實驗方式和實驗方案，對于一些危害性、危險性較大的實驗，盡可能采用演示教學(xué)或者視頻教學(xué)的形式，如“馬德保半球?qū)嶒灐?。對于一些原理簡單、方法簡單的實驗，教師盡可能安排學(xué)生“單人單做”，如探究液體浮力與密度的關(guān)系——“不同密度的鹽水漂浮雞蛋實驗”。在選擇實驗內(nèi)容時，教師需要認(rèn)真鉆研、仔細(xì)研讀教材，結(jié)合學(xué)生的心理特點(diǎn)以及知識點(diǎn)的難易程度，對實驗教學(xué)的形式靈活運(yùn)用。對于難以理解、記憶困難的知識點(diǎn)，教師可以借助實驗作為輔助，幫助學(xué)生理解知識內(nèi)容、加快記憶。以“光的反射與折射”為例，這一部分的知識點(diǎn)雖然不多，但在理解方面比較困難，教師可以在課堂上先通過演示筷子插入水中，形成“折斷”的現(xiàn)象，引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行思考。而后，教師講解折射原理、折射和反射的異同等知識點(diǎn)。當(dāng)學(xué)生有了大致了解之后，教師再帶領(lǐng)學(xué)生共同實驗進(jìn)行驗證：將硬幣放入一個燒杯中，慢慢向其中注水，觀察硬幣的位置，可以發(fā)現(xiàn)：隨著水位的升高，硬幣越來越大，實驗證明“折射角大于入射角”[2]。

2 初中物理實驗教學(xué)的實際意義

初中物理知識比較繁雜，涉及的某些原理對于初中學(xué)生來說程度較深，一些學(xué)生在理解和記憶方面比較苦惱，而實驗的過程就是為了幫助學(xué)生降低這種困難、加快其理解，以便提升物理成績、增強(qiáng)學(xué)科素質(zhì)。通過簡單的實驗設(shè)計、操作與客觀實際相聯(lián)系，展開深入探究，提升學(xué)生發(fā)現(xiàn)現(xiàn)實問題、探究物理現(xiàn)象和客觀規(guī)律的能力，這便是實驗教學(xué)的意義所在。一方面，實驗教學(xué)可以以一種區(qū)別于課堂理論教學(xué)的形式，吸引學(xué)生的目光、增強(qiáng)學(xué)生對物理學(xué)科的新奇感，以此提升物理學(xué)科的吸引力，提升教學(xué)效率。另一方面，在實驗教學(xué)的大力開展下，教師可以豐富物理教學(xué)形式，彌補(bǔ)教學(xué)缺失，加快學(xué)生的能力培養(yǎng)和科研素質(zhì)培養(yǎng)，為培養(yǎng)全面性、實踐性的綜合性人才奠定重要基礎(chǔ)[3]。

3 如何增強(qiáng)初中物理實驗教學(xué)的有效性

3.1 明確實驗?zāi)繕?biāo)，端正實驗態(tài)度

實驗教學(xué)是一種良好的輔助教學(xué)手段，不僅能夠幫助學(xué)生提高物理學(xué)科學(xué)習(xí)能力、促進(jìn)知識理解，還能幫助學(xué)生更快掌握理論知識、加快全面發(fā)展，提升物理學(xué)科的教學(xué)效率。但是，以現(xiàn)階段的初中物理實際教學(xué)情況來看，實驗教學(xué)的目標(biāo)不夠明確，教師對實驗教學(xué)的實際意義理解有誤導(dǎo)致實驗教學(xué)的“娛樂性”過于嚴(yán)重，同時學(xué)生對實驗過程和實驗結(jié)果的重視程度不夠，導(dǎo)致教學(xué)未能完全發(fā)揮其應(yīng)有的教學(xué)意義和現(xiàn)實作用。為解決這種教學(xué)誤區(qū)，初中物理教師必須正視實驗教學(xué)、重新看待，客觀、合理地利用實驗教學(xué)作為物理課堂的輔助，為學(xué)生設(shè)定明確的課程目標(biāo)和實驗探究目的，嚴(yán)格要求、肅清學(xué)術(shù)之風(fēng)[4]。

在實際教學(xué)中，教師需要提高物理實驗教學(xué)的有效性，明確實驗?zāi)繕?biāo)和探究方向，對學(xué)生的實驗過程、操作流程和實驗記錄等環(huán)節(jié)嚴(yán)格要求，改良實驗教學(xué)的隨意性、松散性。同時，教師還需要引導(dǎo)學(xué)生端正實驗態(tài)度，不能得過且過、以一種游戲化的態(tài)度進(jìn)行物理實驗操作。例如，在開展“探究阻力對物體運(yùn)動的影響”相關(guān)實驗時，教師需要引導(dǎo)學(xué)生掌握實驗開展的目的以及應(yīng)用、涉及的原理或者物理知識，在目標(biāo)明確、態(tài)度端正、理論正確的前提下展開實驗探究。教師需要為學(xué)生明確實驗?zāi)康模候炞C阻力對物體的運(yùn)動具有阻礙作用，實驗方法：控制變量法以及轉(zhuǎn)換法，實驗過程：借助小車在平面上的運(yùn)動距離不同，驗證在接觸到不同粗糙程度的水平面時，小車受到的阻礙大小不同。此外，教師需要在實驗教學(xué)中培養(yǎng)學(xué)生對科學(xué)研究的嚴(yán)謹(jǐn)態(tài)度與學(xué)術(shù)研究的責(zé)任意識，要求學(xué)生在科研途中始終保持科學(xué)嚴(yán)謹(jǐn)、實事求是、客觀理智的良好態(tài)度，培養(yǎng)真實記錄實驗數(shù)據(jù)的良好習(xí)慣。在實驗探究式教學(xué)的方法下，教師不但可以促進(jìn)學(xué)生對物理知識和未知事物的好奇和探究欲望，盡可能保持其學(xué)習(xí)的高漲情緒，還可以增強(qiáng)學(xué)生的科學(xué)認(rèn)知，使其提前接觸到科學(xué)研究，從過程、內(nèi)容、結(jié)論、態(tài)度等方面嚴(yán)格要求，為將來的科研事業(yè)奠定良好基礎(chǔ)。

3.2 增加演示實驗，提升學(xué)生實驗熱情

由于物理學(xué)科本身的學(xué)習(xí)難度較大，加上傳統(tǒng)教學(xué)形式的單一性，學(xué)生對物理的興趣不是很高，而如何在課堂教學(xué)中增強(qiáng)學(xué)生的興趣、激起學(xué)生對物理的探究欲望，便成了現(xiàn)階段初中物理教師普遍困擾的重要問題之一。初中生正處于成長的過渡期，從懵懂逐漸走向理智和科學(xué)，對事物的認(rèn)識逐漸從感性向理性的方向發(fā)展。在傳統(tǒng)教學(xué)形式下，由于課堂時間、教學(xué)條件以及應(yīng)試?yán)砟畹纫蛩氐挠绊懀處熗谡n堂上習(xí)慣采取“口頭敘述”的形式展開教學(xué)，一些物理實驗也通過這種方式展現(xiàn)在學(xué)生面前。不可否認(rèn)，這種形式確實節(jié)約時間，可以為教師提供更多的機(jī)會來講解考試內(nèi)容。但是，長期處于這種單一性、刻板性的灌輸式教學(xué)中，學(xué)生對物理學(xué)科的興趣越來越少，學(xué)習(xí)積極性越來越低，學(xué)習(xí)效率也一降而下，嚴(yán)重影響了學(xué)生的學(xué)習(xí)效果以及物理學(xué)科的教學(xué)效果。

為增強(qiáng)學(xué)生對物理學(xué)科的熱情，教師需要采取一種更加鮮活的形式展開教學(xué)活動。初中階段，一些實驗已經(jīng)開始涉及科學(xué)性理論和客觀世界的本質(zhì)特征，單憑教師的口述和學(xué)生的刻板記憶是無法將這些知識理論完全理解、靈活運(yùn)用的。因此，教師需要在課堂上增加實驗的次數(shù)，通過動態(tài)過程為學(xué)生演示某些客觀事物的發(fā)展規(guī)律。例如，在學(xué)習(xí)“溫度與物體狀態(tài)的變化”相關(guān)內(nèi)容時，單憑教師的講解和學(xué)生的想象是無法完全理解如此抽象的理論，教師需要以演示實驗的形式吸引學(xué)生的注意力、培養(yǎng)其對自然規(guī)律的興趣以及物理研究的熱情。教師可以選取“碘的升華與凝華”作為演示實驗，借助多媒體使學(xué)生在大屏幕中近距離觀察同一物體的不同狀態(tài)，以及不同狀態(tài)下物體是如何轉(zhuǎn)化的。此外，教師還可以鼓勵學(xué)生自發(fā)進(jìn)行實驗演示，利用溫度計、酒精燈、礦泉水、冷凍箱，觀察水從液體狀態(tài)變?yōu)闅鈶B(tài)以及固態(tài)的過程，探究這三種狀態(tài)之間的關(guān)聯(lián)性以及相互轉(zhuǎn)化的條件。

3.3 提升實驗意識，加大實驗自主性

實驗的過程往往是學(xué)生用以檢驗課本理論知識一種有效途徑，是檢驗客觀真理的唯一衡量標(biāo)準(zhǔn)，也是通過現(xiàn)象觀察、總結(jié)客觀世界存在的某種現(xiàn)象或者某種事物的科學(xué)本質(zhì)的重要一環(huán)。在教育領(lǐng)域的現(xiàn)代化改革背景下，單一的理論教學(xué)已經(jīng)無法滿足社會對于學(xué)生的要求，實踐教學(xué)也成為人們關(guān)注的一個重點(diǎn)。

作為物理學(xué)科實踐教學(xué)的演變，實驗教學(xué)滿足現(xiàn)代化教育的要求，也符合教育發(fā)展的方向，促進(jìn)實驗教學(xué)常態(tài)化勢在必行。為此，教師需要在日常教學(xué)中需要滲透實驗概念，培養(yǎng)學(xué)生的實驗意識和探究意識，為學(xué)生提供更多的實驗觀察機(jī)會以及動手操作機(jī)會。例如，在進(jìn)行“壓力”部分內(nèi)容教學(xué)時，教師需要有意識地將實驗概念灌輸給學(xué)生，培養(yǎng)學(xué)生借助實驗驗證觀點(diǎn)的良好習(xí)慣。教師可以以簡單的實驗形式培養(yǎng)學(xué)生的實驗意識，實現(xiàn)物理實驗教學(xué)的常態(tài)化。例如，同桌二人相互擊掌，觀察雙手的形變狀況和受力狀況；雙手環(huán)握礦泉水瓶，觀察水瓶的形變；用力按壓桌子，觀察桌子的狀態(tài)等等。為提升學(xué)生的實驗探究意識，教師需要培養(yǎng)學(xué)生的動手能力，鼓勵學(xué)生親身實踐，使其學(xué)會借助實驗了解客觀規(guī)律、探究發(fā)展真理，如借助彈簧測力計探究壓力的彈性形變規(guī)律、借助燒杯、水、“小船”和砝碼探究液體壓力以及浮力規(guī)律等。

4 結(jié)語

綜上所述，對于初中物理教學(xué)而言，實驗教學(xué)必不可缺。在現(xiàn)代化教育背景下，物理教學(xué)需要吸收一些新鮮的“血液”，教師需要學(xué)習(xí)新型的教學(xué)理念，以更具先進(jìn)性、創(chuàng)新性的思維展開教學(xué)活動。為了加強(qiáng)初中物理實驗教學(xué)的有效性，教師需要在實驗開展之前，為學(xué)生明確實驗的探究目的和教學(xué)目標(biāo)，使學(xué)生端正對科研的態(tài)度，以嚴(yán)謹(jǐn)、認(rèn)真的精神對待物理實驗。同時，教師還可以增加演示實驗的次數(shù)，提升學(xué)生對實驗探究的熱情。最后，教師需要在日常教學(xué)中提升學(xué)生的實驗意識和探究意識，促進(jìn)實驗教學(xué)常態(tài)化改革，以此實現(xiàn)物理教學(xué)的有效性和高效性。