初中物理創(chuàng)新實驗設(shè)計與教學(xué)實踐研究

胡運(yùn)良

摘要：物理實驗給初中生提供生動形象的物理情境，幫助初中生更加直觀地了解物理。新課程標(biāo)準(zhǔn)不僅要求學(xué)會基本的物理概念，學(xué)會做實驗，更要求教師深層次地發(fā)展學(xué)生的物理思維、創(chuàng)新理念、學(xué)習(xí)能力。本文研究了現(xiàn)階段初中物理實驗教學(xué)中存在的不足，對物理創(chuàng)新實驗設(shè)計和教學(xué)實踐提出了一些建議。

關(guān)鍵詞：初中物理 創(chuàng)新實驗設(shè)計 教學(xué)實踐

創(chuàng)新實驗設(shè)計，是以初中物理學(xué)科特點為出發(fā)點，創(chuàng)新物理實驗教學(xué)方法，以培養(yǎng)學(xué)生自主學(xué)習(xí)的能力、合作創(chuàng)新的探究能力，促進(jìn)學(xué)生全面發(fā)展，實現(xiàn)物理課程教學(xué)目標(biāo)。

一、現(xiàn)階段初中物理實驗中存在的不足

在新課標(biāo)的要求下，教師需要關(guān)注學(xué)生的物理核心素養(yǎng)，而要培養(yǎng)學(xué)生的物理核心素養(yǎng)就一定要科學(xué)合理地進(jìn)行實驗教學(xué)。現(xiàn)有的物理實驗課堂仍然存在一些需注意的事項，如學(xué)生的學(xué)習(xí)效率不佳，學(xué)習(xí)興趣不足。[1]以往的實驗教學(xué)理念只注重實驗的論證和驗證，教師在進(jìn)行實驗教學(xué)時可能更注重知識的傳授和講解，忽視了培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力和實踐能力。還有的教師在實際教學(xué)中沒有運(yùn)用創(chuàng)新實驗設(shè)計理念，在實驗教學(xué)中并未讓學(xué)生參與實驗設(shè)計。

二、創(chuàng)新實驗設(shè)計與實踐的手段

（一）增強(qiáng)對于實驗設(shè)計的重視，活化演示實驗

在物理課程的講解中，教師要重新重視演示實驗的設(shè)計，重視學(xué)生的參與，增加學(xué)生的參與感。教師在進(jìn)行演示實驗設(shè)計時要注意培養(yǎng)學(xué)生的觀察能力，讓學(xué)生明白應(yīng)該看什么地方、觀察什么、思考什么。物理實驗要有直觀的實驗現(xiàn)象，才能引導(dǎo)學(xué)生透過現(xiàn)象看本質(zhì)；物理實驗要能直面問題本質(zhì)，才能讓學(xué)生通過自身的觀察思考，完成對科學(xué)觀念和科學(xué)知識的主動建構(gòu)。[2]

例如：在“探究凸透鏡成像”演示實驗中，在光具座上調(diào)整好蠟燭的位置，移動光屏?xí)r，要讓學(xué)生觀察光屏上的像，讓學(xué)生找到最清晰的像的位置，提醒學(xué)生觀察和記錄像和光屏的位置。在多個不同位置進(jìn)行實驗時，讓學(xué)生邊觀察邊思考其中的規(guī)律，讓學(xué)生真正參與進(jìn)來，從中體驗到物理實驗的趣味，獲得成就感。

（二）實驗中注重實驗設(shè)計，提高學(xué)生自主能力

科學(xué)探究是實驗教學(xué)的主要方式之一。在探究實驗中，實驗設(shè)計思路是整個實驗的基本依據(jù)。教師在實驗探究課堂中開展開放性的實驗設(shè)計，體現(xiàn)學(xué)生的獨(dú)到見解，提高學(xué)生的自主思考能力、創(chuàng)新能力和創(chuàng)新意識。

例如：在“測量小燈泡的電阻”實驗中，教師引導(dǎo)學(xué)生設(shè)計實驗方案，分組進(jìn)行實驗。1.明確實驗?zāi)康摹＝處熖岢鰡栴}：如何使用電流表和電壓表測量小燈泡的電阻？2.實驗原理。[R=UI]。3.提出實驗思路。用電壓表測量電壓、電流表測量電流，多次測量數(shù)據(jù)需要添加滑動變阻器。4.確定器材和實驗裝置。學(xué)生選擇器材和設(shè)計電路圖、數(shù)據(jù)收集表格。5.設(shè)計實驗步驟。學(xué)生設(shè)計實驗步驟，教師評估可實施性，分組進(jìn)行實驗。6.實驗結(jié)果與評價。學(xué)生小組討論得出結(jié)論，教師引導(dǎo)學(xué)生思考小燈泡電阻變化的原因。

（三）開放的自主探究，培養(yǎng)學(xué)生自主探究習(xí)慣

新課程下的初中物理實驗教學(xué)要求學(xué)生自主研究物理現(xiàn)象規(guī)律，培養(yǎng)自主探究習(xí)慣，教師的作用是對學(xué)生的探究全過程進(jìn)行適當(dāng)引導(dǎo)，讓學(xué)生通過自己的觀察、思考和實驗，在探究過程中得出結(jié)論，從而實現(xiàn)對物理現(xiàn)象和規(guī)律的認(rèn)識。

例如：探究“摩檫力的大小與什么因素有關(guān)”時，先安排學(xué)生觀察輪胎、鞋子上凹凸不平的花紋，感受接觸面的粗糙程度；讓學(xué)生穿著鞋子用不同的力踩在地面上摩擦，得出猜想。學(xué)生根據(jù)猜想，分組進(jìn)行實驗設(shè)計，教師可不進(jìn)行干涉，只進(jìn)行適當(dāng)?shù)囊龑?dǎo)。在進(jìn)行實驗時，教師巡視并觀察學(xué)生的實驗過程，適時進(jìn)行指導(dǎo)。學(xué)生通過實驗收集數(shù)據(jù)，分析并總結(jié)歸納得出影響摩擦力大小的因素。實驗評估時，學(xué)生回顧發(fā)現(xiàn)很難使木塊勻速拉動，教師可以布置課后拓展任務(wù)，讓學(xué)生思考如何對該實驗進(jìn)行創(chuàng)新與改進(jìn)。

（四）根據(jù)教學(xué)目的創(chuàng)新實驗，增強(qiáng)實驗效果

有些物理概念與規(guī)律，由于課本沒有演示實驗、缺少演示實驗器材或演示實驗效果不成功等因素的影響，致使學(xué)生很難理解。教師可以創(chuàng)新實驗，根據(jù)教學(xué)目標(biāo)要求，重新設(shè)計創(chuàng)新實驗，便于課堂演示。

例如熱學(xué)實驗，滬粵版課本演示“探究水沸騰實驗”很難使水沸騰，加熱時間長，現(xiàn)象不明顯。由于酒精燈加熱慢，可以用大功率的電爐代替，溫度計示數(shù)不明顯可用用數(shù)顯溫度計代替，砂石受熱不均勻可用煤油代替。將實驗創(chuàng)新改進(jìn)后，由于電爐功率大，很容易就可以將水加熱，學(xué)生很明顯地觀察到水沸騰前后氣泡的變化以及溫度的變化。改進(jìn)后的實驗生動直觀，簡便易操作，實驗現(xiàn)象明顯，能夠引起學(xué)生們的濃厚興趣。

在初中物理教師實驗中，需要教師創(chuàng)新實驗設(shè)計并實際應(yīng)用于教學(xué)，培養(yǎng)學(xué)生的物理核心素養(yǎng)，激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)物理的積極性，有效增強(qiáng)物理實驗課堂的趣味性和引導(dǎo)性。物理實驗設(shè)計是提高學(xué)生物理學(xué)習(xí)水平的關(guān)鍵，是培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新能力的有效方法，能夠深層次地發(fā)展學(xué)生的物理思維、創(chuàng)新理念、學(xué)習(xí)能力。

參考文獻(xiàn)：

[1]陳紹中.初中物理創(chuàng)新實驗課堂的幾點策略[J].課程教育研究：學(xué)法教法研究，2020（10）：0211.

[2]汪阿運(yùn).初中物理課堂演示實驗的創(chuàng)新實踐[J].中學(xué)教學(xué)參考，2020（5）：50-51.