初中物理實驗教學的現狀及應對策略研究

袁球生

（福建省長汀縣第三中學，福建 長汀 366300）

初中物理教學中，受傳統教育理念影響的教師沒有清晰認識到實驗教學的價值，在教學中暴露出實驗準備不夠充分以及實驗流程完善度低的問題，同時還忽視為學生提供自主操作的機會，導致學科教學質量遲遲無法提升。基于此，教師擺正自己對物理實驗教學的態度，在學習與借鑒優秀教學經驗基礎上，明確“發揮學生主體性”“優化實驗全流程”“理論實驗相結合”的教學設計思路，隨后從六個實驗教學環節進行完善與創新，以期為教學發展和學生學習提供助力。

一、初中物理實驗教學現狀

（一）實驗準備不夠充分

在物理學科中，教師若想充分發揮實驗對教學的促進作用，需要在實驗前科學設計并做好準備。但是在目前的初中物理實驗教學時，教師一方面忽視設計環節，沒有設置明確的實驗目標，也沒有把實驗的步驟一步步拆解清楚；另一方面沒有做好運用多種工具與方法展示實驗的準備，這就導致學生對物理實驗的了解不夠充分，進而影響實驗教學的效果。

（二）實驗流程完善度低

一個完善的實驗流程是保證實驗教學有序推進的基礎和前提。在傳統教學模式中，教師雖然有意識引入實驗輔助知識講解，但是沒有把知識和具體的實驗操作步驟緊密結合起來，這就導致實驗教學的效果大打折扣。除此以外，教師忽視實驗后的總結和延伸環節，致使實驗教學無法形成閉環，導致學生無法樹立“借助實驗學習”的良好意識與習慣。

（三）學生自主機會較少

實驗不僅是初中物理教師開展教學的一種重要手段，也是學生進行探究與學習的有效途徑。目前大部分教師認識到實驗在教學中的重要性，但是忽視培養學生實驗意識和能力的必要性，沒有為學生提供充足的自主實驗機會，也不關注學生是否在課后嘗試自主實驗。長此以往，學生習慣在教師的安排下被動進行實驗操作，缺乏自主設計與實施實驗的能力。

二、實驗教學在初中物理學科中的作用

（一）深化學生知識理解

物理是一門以實驗為基礎的學科，所以物理知識和物理實驗是兩個緊密聯系且相互促進的模塊。在初中階段，學生對于抽象理論知識的理解能力較差，并且容易喪失學習復雜知識的興趣。但是在物理學科中，教師一方面可以通過實驗展示有趣的物理現象，另一方面可以借助實驗講解晦澀的知識，從而有效降低知識的理解難度，加深學生對理論知識的理解。

（二）提高學生實驗素養

實驗素養具有較強的綜合性，不僅包含實踐能力這一維度，還涵蓋科學嚴謹的實驗精神這一維度。物理實驗要求學生親自操作實驗器材、記錄數據并進行數據分析，有助于培養學生的實際操作能力和數據處理能力。與此同時，物理實驗教學強調科學方法和實證思維，需要學生提出假設、設計實驗方案、收集數據、分析結果等，有助于培養學生科學探究的精神。

（三）提升學科教學效能

同步提升實驗教學和理論教學質量，才可以整體提高物理學科的教學效能。在初中物理教學中，教師借助實驗展示物理現象的發生過程、發生原理，引導學生在觀察中進行總結與分析，可以提高學生在課堂中的參與度。除此以外，教師還借助實驗帶領學生驗證物理知識，讓學生在理解基礎上高效內化與遷移知識。

三、初中物理學科實驗教學的設計思路

（一）發揮學生主體性

學生是學習活動的主體，只有充分發揮其主體性，才可有效提高學生學習效率與質量。基于此，教師在設計物理實驗時，必須凸顯學生主體價值：第一要保證實驗方案能夠激發學生的興趣，使學生積極參與到實驗當中；第二要保證實驗步驟符合學生的認知規律，從而推動學生在觀察或操作中深入學習知識；第三要引導學生自主進行實驗，循序漸進提升學生實驗素養。

（二）優化實驗全流程

教師若想提高實驗教學的流暢度，必須要保證實驗方案清晰有序、實驗步驟前后銜接、實驗過程科學有效、實驗收尾升華價值。就此，教師在教學設計環節，秉持“優化實驗全流程”的原則，首先在實驗前明確目標、設計方案、做好準備。其次在實驗中示范規范操作、有序講解知識，同時要注意組織學生自主設計與操作實驗，最后要做好實驗總結以及實驗評價。

（三）理論實驗相結合

在物理學科中，引導學生學習知識以及提升學生實驗能力是教師的主要任務與目標。但是如果教師把理論和實驗教學割裂開來，便容易導致學生素養發展失衡。所以，教師在設計實驗教學時，按照“理論實驗相結合”的思路，既要依托實驗展示物理原理、物理現象等知識，又要把理論滲透在實驗中以供學生探索與學習，以此切實增強學科教學與學生學習效果。

四、初中物理學科實驗教學的實踐方法

（一）明確實驗目標，規范實驗操作

物理學科中，影響實驗結果的因素較多，所以若教師未能在實驗教學前合理預設，便會導致教學效果不如人意。在教學中，教師需要明確目標以保證教學方向不偏移，所以物理教師在設計與規劃實驗環節必須明確實驗的目標，并圍繞著目標計劃實驗流程，避免實驗中出現失誤操作而影響整個實驗的效果。

例如，教師在講解“快與慢”這一單元時，計劃開展計算物體運動速度的實驗。首先，明確本次實驗的總目標是“讓學生熟練掌握速度的計算公式”，隨后教師根據計算公式中的元素，準備玩具小車、卷尺以及電子表，要求學生在測量后記錄路程和時間是多少并用正確的單位進行表示，以此避免學生因為數據單位運用不準確而出現錯誤，保證其正確計算出速度；其次，教師在設計具體實驗流程時，細化實驗目標為“通過測量與運用公式，計算水平面上小車運動的速度”，隨后根據目標，提煉出“平面”這一重要的實驗條件，隨后在向學生展示實驗以及要求學生自主實驗的過程中，強調“小車處在平面上”這一條件，以此避免不規范的實驗操作。此過程中，教師先確定實驗的整體目標，并根據目標準備實驗工具以及預設實驗易錯部分，然后樹立更加具體化、細節化的目標，提前規避干擾實驗的因素，讓實驗教學效果最大化。

（二）借助媒體工具，做好實驗準備

初中物理是小學科學課程的拓展與延伸，其知識難度與廣度都有了很大程度的提升。與此同時，實驗這一教學形式對于學生來說較為陌生，所以如果教師在示范實驗前沒有引導學生做好準備，便容易導致學生無法跟隨教師思路準確把握實驗步驟，從而阻礙實驗教學的有序推進。對此，教師著手在實際操作前，借助媒體這一工具，把學生必須了解的內容進行告知，讓其做好心理準備與學習準備，進一步為提高實驗教學的效率和質量助力。

例如，教師在開展“凸透鏡成像”這一實驗前：第一步，運用課件展示此次實驗中運用到的器材，即凸透鏡、蠟燭、光屏、火柴、光具組（上有刻度尺及支架），隨后介紹每一種器材在此次實驗中的作用，以此為學生觀察實驗過程做好準備；其次，教師播放提前錄制好或搜尋到的展示實驗過程的視頻，促使學生在觀看中熟悉實驗步驟，以此教師既可以在示范實驗時減少冗余講解，還可以讓學生在觀看實驗時更加專注與集中；最后，教師再次運用課件展示實驗過程中可能出現的問題與錯誤，以及應對策略和解決辦法，隨后教師便可在示范一遍實驗后，要求學生結合觀看與學習所得，獨立自主操作實驗。由此教師借助媒體工具，在實驗教學之前幫助學生做好準備，有效避免因準備不足而影響實驗進度與結果的情況出現。

（三）示范實驗步驟，強調重點知識

在實驗設計以及實驗準備這兩個環節都完成后，教師開始進行實驗操作，此時教師不僅要保證實驗步驟清晰明了，還要在過程中滲透理論知識，從而促使學生在探究與思考中加深對知識的理解。就此，教師把知識講解與實驗操作結合在一起，讓學生在“言傳”以及“身教”相統一的模式中，高效且深入學習知識。

例如，教師在帶領學生學習“密度”這一單元知識時，設計并開展“體積相同的一杯純凈水及一杯鹽水重量比較”的實驗。首先，教師準備兩瓶純凈水，選擇其中一瓶倒入鹽之后保證其充分溶于水，隨后從兩個瓶中分別向兩個量杯中倒入同等體積的液體。在這一過程中，教師要強調鹽水的調配需要在取等體積水之前，而不是把鹽和水倒入量杯中再攪拌融化，然后教師告知此步驟可以避免使鹽水與純凈水體積出現偏差，以此引起學生對“等體積”這一實驗要素的重視；其次，教師在取完水后，分別為鹽水和純凈水標上記號，避免在實際操作中混淆，此過程中教師展現出對“科學嚴謹實驗”的重視，有助于培養學生良好的實驗習慣；最后，教師在運用天平測量之前，把天平底座水平放置同時調節天平游碼和平衡螺母，以此既保護天平的測量精準度，又引導學生樹立愛惜實驗器材的意識。

（四）引導合作探索，感知學科樂趣

合作探究是學生自主學習的一種重要形式，可以讓學生在互助協作中感受學習的樂趣，有助于調動學生的學習熱情。與此同時，物理實驗包含方案設計、搜集資料、提出假設、準備器材、實驗操作、分析數據、得出結果這一系列步驟，若讓學生獨自完成整體實驗，一方面容易使學生產生乏味感，另一方面容易出現因為學生能力不足而影響實驗結果的情況。對此，教師在學生實驗的過程中，引導學生在合作中共同探索，以期在提高其學習效率與質量的基礎上，讓學生感知到物理學科中思維碰撞的樂趣。

例如，教師在組織學生學習“摩擦力”這一節課程知識時，要求學生4 人為一組，圍繞著“滑動摩擦力的大小與哪些因素有關？”這一問題，進行實驗設計并操作，隨后學生會完成以下步驟：首先，結成小組后，結合所學知識，發揮自己想象力做出假設，這一過程中學生自由發表觀點，并以高漲的熱情對實驗結果進行猜想；其次，組內共同選擇實驗對象，根據假設設計實驗并確定實驗計劃，從而使學生在交流中彌補思維漏洞；然后，組內學生一起進行實驗并記錄數據，充分體會在合作中實踐的樂趣；最后，分析數據并論證組內對實驗結果的猜想，以此對“摩擦力”相關知識留下深刻印象。由此教師推動學生在實驗中全程合作，強化學生情感體驗。

（五）設計實驗作業，多維提升能力

作業是幫助學生鞏固知識與查漏補缺的重要內容，并且教師可以根據學生作業完成效果了解其學習情況，所以設計高質量的作業，對于學科教學以及學生學習具有重要意義與價值。在傳統教學模式中，教師往往選擇布置書面練習題作為物理學科主要的作業形式，容易使學生產生枯燥感，并且會導致學生機械復習知識。對此，教師著手在課后布置實驗作業，一方面增強學生對知識的理解，另一方面提升學生實驗素養與能力。

例如，教師在講解完“滑輪及其應用”這一課后，要求學生在課后自主制作一個滑輪，并運用其做實驗以驗證所學理論知識。學生首先會在制作實驗器材的過程中提高動手操作能力，其次會在進行實驗的過程中提高觀察能力、數據處理能力、歸納結論能力等。除此以外，教師設計開放性與探索性的實驗作業，培養學生的創新意識與主動探究的科學品質。例如，在講解完“探究電路”這一課后，要求學生通過實驗，自主設計出一種適合在樓道中運用的節電、安全且高效的電路運行模式，隨后學生會運用已學的電路知識，考慮實際生活需求，在多次實驗與調整、創新與改進的過程中，養成開放思考、堅持不懈等良好品質，并且跳出固化思維的牢籠。

（六）評價實驗素養，助力全面發展

評價是一個教學周期的收尾環節，其結果不僅反映學生階段性的學習效果，還可以體現教師的教學水平。受應試教育理念影響，大部分初中物理教師往往把學生考試成績作為評價基準，雖然此種模式下的評價結果具有客觀性，但是無法幫助教師全面了解學生學習素養的發展情況。對此，教師在實驗教學中，重視評價環節的價值，豐富評價標準與優化評價方式，以期為教學調整以及學生進步提供有效依據。

首先，教師圍繞實驗素養設定評價標準，既要覆蓋“是否能正確進行實驗、數據處理正確度”等結果導向型評價標準，也要包括“實驗設計完整度、實驗操作規范性、合作意識與能力、創新意識、自主探究意識”等過程導向型評價標準，以此對學生的整體實驗表現進行全面評價，準確定位學生在物理實驗中的長處與短板。其次，教師根據評價結果適時調整教學與學生學習重心：若班級整體的實驗完成度不高，則在下次適當下調實驗教學的難度；若完成度較高，則適當上調；若班級整體的某一項實驗素養發展情況不理想，則在之后設計更多針對提升此項素養的實驗；若某一名或某少部分學生實驗素養提升緩慢，則多邀請其上臺做實驗并重點關注其自主實驗過程。

五、結語

總而言之，實驗教學是物理學科教學中不可或缺的一部分，其不僅深化學生對理論知識的理解，還可以提升學生的設計、實施、修正等一系列實驗操作素養。但是目前初中物理實驗教學流程不夠完善、方法不夠科學，導致其作用無法充分發揮。明晰初中物理實驗教學的困境，在學習新理念、新方法后著手優化教學設計與實踐，力求提高物理學科教學效能，進一步促進學生核心素養發展。