新課程背景下初中物理實驗的優化與實踐

摘 要：新課改的實施對物理實驗教學提出了更高的要求，本文通過對現行初中物理實驗教學存在的問題進行分析，提出了新課程背景下初中物理實驗教學中，教師應運用生活資源、利用現代信息技術、開展探究性試驗、采用多元的教學評價等方式，旨在為初中物理實驗教學提供參考。

關鍵詞：新課程；初中物理；實驗優化

【中圖分類號】G623 【文獻標識碼】A 【文章編號】2097-2539（2024）09-0156-03

根據教育部初中物理新課程標準的要求，為適應新課改的趨勢，教師應當積極改革現有的初中物理教學模式，充分發揮學生的主體地位，充分體現教師與學生的互動、理論與實踐的結合，通過物理實驗教學培養學生的科學探究能力，切實增強初中物理教學質量和效果。

一、初中物理實驗的重要性

物理是一門自然科學，它以實驗探究為基礎，因此，初中物理實驗教學是一種符合學科規律和初中生認知的高效課堂教學手段，能夠對初中生的學習能力、認知能力、思維能力起到重要的促進作用。學生通過觀察和參與物理實驗的過程，能夠對教材上的理論知識產生更為形象的認知，從而深化對抽象理論知識的理解，并在長期的學習和實踐中形成自己的物理學科知識體系，對未來的物理學習和其他學科的學習都有幫助。初中物理學科是學生學習物理的初級階段，作為一門較為抽象的學科，教師有必要結合實驗進行教學；同時，初中物理教材中的實驗屬于基礎性的內容，實操性強、易于理解，通過實驗教學容易激發學生學習物理的積極性和自主學習意識；此外，初中物理學習也是打基礎的階段，通過實驗教學能夠讓學生深入理解和掌握物理基礎知識、培養物理思維，為此后更為深入、更為復雜的物理學習奠定堅實的知識基礎和思維基礎。初中物理開展實驗教學還能讓學生了解和熟悉各種實驗儀器設備，培養學生的觀察能力、實踐能力、思考能力和探究能力，從而全方位提升學生的綜合素養[1]。

二、初中物理實驗教學現存的問題

（一）教師教學模式單一

由于各地區教學水平和資源參差不齊，因此部分教師對于實驗教學的積極性不高。首先，部分教師的教學理念較為落后，在新課程改革背景下難以及時轉變觀念，仍舊片面追求考試成績，沒有意識到物理實驗的重要性。其次，許多教師認為學生動手操作、思考和探究的過程會耗費大量時間，因此，目前許多初中物理實驗教學仍舊以實驗演示為主，在教學過程中教師居于主導地位，學生主要通過觀察教師的操作來進行學習，而很少有動手實操的機會[2]。

（二）實驗缺乏探究過程

在初中物理實驗教學中，許多教師受到傳統教學觀念的影響，在教學過程中不能放開手腳，導致學生不能、不敢按照自己的想法進行探索，限制了學生的自主探索興趣。在動手實驗的過程中，教師常常會對實驗的每個步驟進行仔細講解，然后進行演示，演示完成后讓學生模仿演示的實驗流程，這便完成了物理實驗教學。這種操作方法雖然效率較高，但是卻未能讓學生真正體驗思考和探究的過程，不能起到培養學生實踐能力和創新能力的作用，在這種教學模式下，教師難以激發學生的自主探究精神，學生對教師的依賴性越來越強，導致實驗教學難以發揮其應有的作用，教師采用這種教學方法的原因有兩點：一是很多初中學生的知識基礎和學習能力不足，如果教師讓學生“放開手腳”自行探究，學生會在實驗過程中遇到許多困難和阻礙，對于一些較難的實驗，可能會出現大部分學生無法操作成功的情況，教師擔心學生在自主探究過程中不順利，出現打擊學生自信心、教學時長難以控制等問題，因此直接采取演示教學的方法，避免耽誤教學進度。二是實驗教學的器材、設備和材料比較昂貴，教師擔心由于學生在自主探究的過程中操作不當導致設備毀損、材料浪費[3]。

（三）實驗教學資源不均衡

由于我國各地經濟水平發展、教育資源的分配不均衡等問題，導致不同的學校可供使用的實驗教學資源差距較大。部分學校的實驗教學器材不能滿足實際教學要求，這種情況教師甚至都難以實現演示教學，更無法讓學生進行動手實踐；部分學校由于實驗儀器較為緊缺，只能將學生分組，讓多個學生共同使用一套實驗設備，導致學生動手時間很少；此外，一些學校雖然有較多的實驗教學資源，但是可用的實驗教學資源依舊不夠充足，難以在現有實驗教學設計的基礎上進行進一步優化。

（四）實驗教學評價方式不合理

在新課改背景下，雖然許多學校已經開始積極鼓勵并實施實驗教學，但是對于實驗教學的評價標準不夠合理，不符合新課改標準中對學生綜合素質提升的要求。一方面，許多城市中考對物化生實驗分數的評判方式和評判標準幾乎都是10分左右的實驗操作技能分，而在實際評分過程中，只要按照既定的實驗步驟進行操作，大部分學生都能夠得到滿分，這使得實驗操作評價流于形式；此外，中考筆試試卷上的實驗操作分值雖然占比也較大，但是考核內容僅限于實驗現象、實驗步驟、實驗器材、實驗結果等簡單的知識點，通過死記硬背完全可以達到滿分，并不能真正考查學生的探究能力。另一方面，學校和教師實施實驗教學的初衷也是以確保中考實驗成績為主，同時通過實驗輔助物理知識的學習，并不注重培養學生的綜合能力，因此普遍采用測試題的方式來檢驗實驗教學的效果。

三、新課程背景下初中物理實驗的優化與實踐

（一）運用生活資源，創新實驗素材

陶行知認為“生活即教育”，所有的學科知識都來源于生活實踐，我們學習知識也是為了將知識應用于實踐，去創造更美好的生活，因此，教育應當與生活緊密結合起來。初中物理教師可以從實際生活中去探尋、去發現實驗教學資源，讓學生通過自己熟悉的物理現象學習物理知識，不僅能夠引起學生的興趣，還有助于加深對理論知識的理解；此外，教師的思維也不應當局限于尋找素材，也可以主動利用生活中的資源制作素材、創造素材，甚至可以自行設計生活化的實驗。一些教材中舉出的實驗操作案例由于操作難度大或缺乏實驗資源，許多教師面對這一難題可能會選擇放棄，此時，教師可以在生活中尋找是否有可替代的實驗資源，或者思考是否可以根據生活實際設計一套新的實驗。通過生活化的物理實驗教學，教師不僅能夠幫助學生深化學科知識，而且生活化的實驗器材具有可復制性，讓學生在課下也能夠自主進行實驗探究，從而引發學生探索和思考物理現象的興趣，對學生的自主探究能力、動手實踐能力提升具有重要意義。

例如，在學習“浮力”相關知識時，教師可以選用身邊隨處可見的物體進行浮力相關的實驗，如將水果、橡皮、尺子、石頭等密度不同、體積不同的物體放入水中，觀察這些物體在水中的狀態，進而引導學生比較這些物體的密度和重力，思考影響物體漂浮狀態的因素。通過親身觀察和體驗，學生能夠對實驗結果產生深刻的記憶，并且能夠利用所學的知識去解釋生活中類似的物理現象，進而利用所學知識解決生活中的問題，從而達到學以致用的效果[4]。

（二）利用現代信息技術，提高教學效率

考慮到目前許多學校實驗教學資金有限，難以投入大量資金滿足每個學生動手實操的要求；此外，即使資金充足的學校，也會由于實驗具有危險性、實驗探究時間較長等各種客觀條件限制，難以實現對現有實驗教學課程的優化。而現代信息技術的出現能夠克服很多現實難題，通過多媒體教學、手機端APP等途徑可以獲取眾多的網絡教學資源，因此，初中物理實驗教學應積極推廣使用信息化教學。首先，互聯網上有許多物理實驗視頻，許多視頻都有詳細的實驗步驟和解說，在教學時間緊張或沒有必要進行動手實驗時，教師可以通過多媒體播放實驗視頻的方式直觀地呈現電壓、電流等概念，幫助學生快速理解所學知識；其次，互聯網上的視頻有較強的共享性，教師通過當堂演示雖然更為形象和直觀，但是部分學生仍舊不能完全理解，而通過采用信息化教學的方式，學生可以在課下自行觀看教學視頻，通過重復學習來掌握知識；最后，一些實驗具有危險性或者實驗難度較大，不適合讓學生進行動手實踐，而一些手機app、電腦軟件輔助教學工具可以實現物理實驗的模擬操作。

例如，在進行電路相關的物理實驗教學過程中，教師可以使用市面上合適的物理教學軟件來輔助進行教學，這些智能軟件可以根據電路的相關物理規則搭建一個虛擬實驗。教師在進行實驗演示過后，可以讓學生在手機或電腦上模擬進行電路連接，并要求學生自行設計電路。在虛擬的物理試驗過程中，學生只需在電子設備上點擊進行相關操作，不必擔心操作錯誤導致電路短路、儀器損壞、失火等問題，可以根據自己的猜測自由地進行嘗試和探究，甚至可以根據自己所學的知識去做一些“失敗”的電路實驗，這將極大地提高學生的學習興趣，對于學生探究能力、思維能力、解決問題能力的培養有很大的幫助。此外，這些軟件還打破了實驗時間和空間限制，學生可以在課下繼續進行探究，滿足了學生自主探究的需求。

（三）開展探究性試驗，培養自主探究能力

在傳統的物理實驗教學中，教師往往機械性地進行教學，學生在實驗過程中并沒有實驗自主權，這導致實驗教學流于形式。有效的物理實驗教學能夠為學生創造真實的實驗情境，能夠激發學生的學習興趣和探索欲望，培養學生的動手能力、理解能力和自主探究能力，不過實現這一切的基礎是讓學生參與到探究的過程中。因此，教師應當改變傳統的教學模式，設計探究性的物理實驗，鼓勵學生在實驗的假設、驗證等環節中自主進行探究，引導學生通過實驗操作去發現解決問題的方法，去理解抽象的物理知識，從而讓他們逐漸形成自主學習的意識。具體而言，教師需要在實驗設計中創建問題情境，引導學生進行實驗的猜想、驗證各個環節，培養學生綜合解決問題的能力。

例如，在進行“液體的壓強”這一部分內容的實驗教學時，教師首先應當讓學生根據自己的生活實踐經驗，猜想液體的壓強與哪些因素有關，一些學生可能會猜測不同的液體會有不同的壓強，一些學生可能會根據自己游泳的經驗猜測深度越深、壓強越大。在學生提出猜想時，教師不應立即給出正確答案，而應該先讓學生根據自己的猜想去設計實驗，并驗證自己的猜想。猜測液體的壓強與液體性質有關的學生，可能會設計使用幾種不同的液體，其他變量控制不變來進行對比實驗；猜測液體的壓強與深度有關的學生，可能會選擇在不同的深度下觀察液體對同一物體的作用效果。在這一過程中，學生獲得了實驗的主動權，不僅激發了自主探究的興趣，還通過親身實踐加深了對物理知識的理解。

（四）采用多元的教學評價方式

傳統的實驗教學往往通過簡單的測試題來檢測教學效果，學生只要記住相關知識點就可以做對題目，導致實驗教學很難發揮作用[5]。因此，學校和教師應當擺脫應試教育的固化思維，重視實驗教學對學生思維能力、動手能力、獨立思考能力、自主探究能力等綜合素質的提升作用，采取多元化的評價方式。首先，教師應當以多方面、多角度去評價學生，既要關注學生對基礎知識點的掌握情況，也要關注學生的實驗能力、思維能力和解決問題的能力，減輕分值化評價模式對學生的壓力，對于考試成績較差的學生，也應當看到他們在探索問題、解決實際問題過程中的優點，激發學生參與實驗的自信心。其次，設計學生自評和教師點評模式，讓學生在自評過程中反思自己在實驗過程中遇到的困難以及解決方法，從而進一步深化知識；教師點評不僅要關注學生的實驗結果，更要關注學生的實驗過程，根據學生的自評內容進行引導和點撥。最后，教師可以設計班級評比活動，拓展學習的深度。學生通過物理實驗的學習，必定會收獲許多知識和經驗，教師可以每隔一段時間舉辦一次學習成果展覽競賽，讓學生以圖片、視頻、實驗設計等形式展示自己的學習成果。學生在整理成果的過程中也是對過往所學知識的反思和總結，不僅能發現新的問題、產生新的思考，還能培養自主學習的能力。

四、總結

在新課程背景下，初中物理教師作為新時代的教育工作者，應當充分認識到物理實驗教學的重要意義，不斷探索和創新物理實驗教學方式，激發學生的探究精神，提高學生的實踐能力，培養其科學探究思維和解決問題的能力，通過運用生活資源、現代信息技術、開展探究性實驗等手段為學生提供良好的學習環境，提高教學質量和效率。

（責任編輯：黃艷華）

參考文獻

[1] 朱杰.新課程背景下初中物理實驗的優化與實踐[D].華中師范大學，2019.

[2] 蘇益娟.“雙減”背景下初中物理實驗教學改進策略[J].華夏教師，2022，（17）：27-29.

[3] 吉飛.“雙減”背景下初中物理實驗教學改進方法[J].數理天地（初中版），2023，（04）：11-13.

[4] 李睿.初中物理實驗教學高效課堂的構建策略[J].試題與研究，2022，（06）：163-164.

[5] 曲淑曉.探究生活教學法在初中物理課堂中的實踐應用[J].華夏教師，2023，（30）：46-48.