初中物理實驗教學的優(yōu)化與創(chuàng)新策略探討

摘 要：在初中物理教學中應強調實驗教學的重要性，通過物理實驗培養(yǎng)學生的實踐能力和探究能力.實驗教學主要圍繞物理學科核心素養(yǎng)設計，利用豐富的實驗教學內容，創(chuàng)新教學形式，激發(fā)學生實驗探究的積極性，以此來培養(yǎng)學生物理學科核心素養(yǎng).文章主要圍繞初中物理實驗教學，總結優(yōu)化創(chuàng)新措施，提升物理課堂教學質量.

關鍵詞：初中物理；實驗教學；創(chuàng)新

中圖分類號：G632 ""文獻標識碼：A"""文章編號：1008-0333（2025）02-0085-03

收稿日期：2024-10-15

作者簡介：葛詩昂，研究生，中學一級教師，從事初中物理教學研究.

初中物理實驗教學主要圍繞教材重點內容進行設計，引導學生在實踐中總結和理解物理知識點，構建物理理論框架.通過物理實驗能夠深入理解生活中的物理現(xiàn)象和蘊藏的物理規(guī)律，所以，物理實驗教學有助于提高學生的思考和認知能力，培養(yǎng)學生養(yǎng)成良好的物理學習習慣 [1].

1 突出學生主體地位，培養(yǎng)實驗操作能力

在傳統(tǒng)物理課堂中，物理實驗大多是教師演示完成的，學生僅是實驗的觀察者，很少有機會實際參與，使傳統(tǒng)的物理實驗教學過于表面化，教學效果不佳.為了提升學生參與物理實驗的積極性，教師應注意突出學生的課堂主體地位，鼓勵學生自主參與完成實驗操作，積累實驗經(jīng)驗，總結實驗結論.當學生成為實驗主體親自設計、參與和總結實驗結論時，能夠更深刻地理解物理知識內涵，同時，有助于提高學生的自主實踐能力和邏輯思考能力[2].為突出學生的課堂主體地位，教師在教學引導時

應遵循循序漸進的原則，從易到難地為學生安排自主探究實驗，通過簡易的物理操作實驗，讓學生體會和建立物理實驗概念，引導學生積累實驗設計、操作以及驗證的經(jīng)驗.

例如，教師在課堂上安排學生從“平面鏡成像實驗”“光與彩虹實驗”“雞蛋的慣性”“壓強實驗”等實驗入手，讓學生當堂學習和驗證課堂重難點與知識點.上述自主探究實驗與學生的實際生活有著緊密的聯(lián)系，教師可以從生活情境出發(fā)激發(fā)學生的探究興趣，創(chuàng)造自主研究的空間，讓學生獨立完成，觀察并記錄實驗現(xiàn)象，思考并總結實驗結論.教師在課堂教學環(huán)節(jié)中融入實驗探究環(huán)節(jié)，要給學生充足的自主研究空間和時間，著重突出學生主體地位，鼓勵其自主探究和總結.對此，教師應注重營造實驗氛圍，吸引學生積極、主動參與物理實驗，感受實驗方法，在實驗現(xiàn)象中正確理解物理概念.

2 豐富實驗情境，調動學生積極性

物理實驗情境豐富化是吸引學生課堂注意力的關鍵，為了豐富學生學習體驗，調動學生探究的積極性，教師設計物理實驗情境時注意遵循多樣性原則.例如，家庭小實驗、實驗練習題、信息科技模擬試驗等，通過打造多元的實驗探究情境，啟發(fā)學生結合生活經(jīng)驗、學科知識、學習經(jīng)驗來完成物理實驗探究.在多元實驗場景的促動下，讓學生逐步熟悉物理實驗探究的全流程，培養(yǎng)學生在物理學習中學會利用物理實驗探究方法，為今后的學習奠定基礎[3].

例如，在實驗場景構建中融入家庭體驗活動，教師在物理實驗中建立生活場景，鼓勵學生主動觀察和發(fā)現(xiàn)生活中的物理現(xiàn)象，學會利用物理知識進行解釋和探究.在學習“光的折射”理論知識時，教師布置課外探究任務，讓學生在家庭生活中準備一盆清水、平面鏡，自主設計并驗證光的折射原理.實際操作時，學生將平面鏡斜插入水盆中，鏡子光滑的一面朝著陽光，在光的折射后，學生肉眼可以觀察到美麗的彩虹.學生記錄并分享自己的實驗見聞，在課堂中與教師、同學討論實驗涉及的知識點.當學生們在生活實驗中有了研究感悟后，對物理實驗的參與積極性和研究興趣也會大大提升.接下來，教師在課堂中為學生作折射原理的深入講解，學生的課堂注意力會更高，教師鼓勵學生聯(lián)想自己在家庭實驗中觀察到的現(xiàn)象，繪制光折射過程中的路徑圖，使理論與實踐相結合，課堂教學效率更高.通過上述多元實驗情境的搭建，教師可以豐富學生實驗研究和學習的情境，引導學生正確認識物理實驗在實際生活中應用的場景，培養(yǎng)學生在課余時間養(yǎng)成多觀察、多研究的良好學習習慣，學會結合生活現(xiàn)象、生活經(jīng)驗理解和認識物理概念及相關理論，逐步提煉和總結出適合自己的物理學習方法.

3 鼓勵自主設計實驗，提升邏輯思維能力

物理思維能力培養(yǎng)是初中物理教學的重要目標之一，通過引導學生建立實驗思維能力，夯實物理學習基礎，培養(yǎng)學生良好的學習習慣.例如，在研究慣性知識時，教師鼓勵學生搜集生活中遇到的慣性現(xiàn)象，學生雖然能夠感受到生活中的慣性現(xiàn)象，但對慣性概念和慣性原理的認知是抽象的，為讓學生正確理解慣性原理，教師組織探究實驗，引導學生從全新的角度體會和認知慣性.物理探究實驗中，教師準備生雞蛋、熟雞蛋各一個，分別放在桌子上，用相同的速度旋轉.因為熟雞蛋和生雞蛋的重量、密度不同，在旋轉過程中生雞蛋和熟雞蛋的表現(xiàn)差異是非常明顯的，熟雞蛋轉動較為穩(wěn)定，生雞蛋受到慣性的影響更明顯，蛋清搖晃不定，很快就停止轉動.此探究實驗用到的實驗材料簡單，操作便利，現(xiàn)象直觀，學生可以通過觀察實驗現(xiàn)象來總結慣性的定義.在理解慣性原理后，學生可以科學地解釋生活中遇到的各類慣性現(xiàn)象，舉一反三，逐步建立物理邏輯思維能力，靈活利用所學物理知識分析和解決生活中遇到的物理問題.再如，在聲音傳播研究實驗中，教師可以給學生更多探究的機會，讓學生自主地結成探究小組，研究生活中聲音傳播的媒介和影響聲音傳播的因素.探究小組中，學生模擬電話的制作，使用兩個一次性紙杯制作“土電話”，對比利用傳聲筒交流和相同距離直接對話的聲音大小.在這一探究實驗中，學生自主設計方案，尋找測量聲音大小的儀器，以更科學、可視的方式論證實驗，讓物理實驗更具說服力.學生通過對比聲音傳播實驗中的數(shù)據(jù)，總結影響聲音傳播大小的因素，分析傳播介質不同帶來的影響，能夠在物理實驗探究過程中提升科學思維能力.

在自主實驗環(huán)節(jié)的設計中，教師不僅要給學生提供充足的實踐機會，而且要鼓勵學生大膽嘗試，親自制作實驗器材，鍛煉學生的動手實踐能力，激發(fā)他們的創(chuàng)新思維.學生在制作實驗器材的過程中，需要思考如何選用合適的材料，如何設計合理的結構，如何確保器材的精確性和安全性，這些問題的設問和研究既鍛煉了學生的動手實踐能力，又培養(yǎng)了學生的創(chuàng)新、自主思考能力.通過親自制作實驗器材，完成實驗探究，學生不僅能夠更深入地理解物理原理，還能夠對物理學科產(chǎn)生濃厚的興趣.例如，在自制物理實驗器材時，學生能夠在實驗中驗證物理概念和相關理論，構建知識框架.在“光的傳播”知識學習中，教師鼓勵學生利用生活中常見的器材自制實驗器材，學生靈活自由發(fā)揮，結合自己的生活經(jīng)驗，搜集生活中常見的塑料膜、易拉罐、燈絲等自制實驗器材.制作過程中，學生復習所學的光的傳播知識，完成與光學實驗有關的實驗器材設計，制作完成后實踐實驗器材，觀察實驗現(xiàn)象，不斷應用和鞏固相關理論和實驗步驟.這既能夠鍛煉學生的自主實驗動手的能力，又能夠優(yōu)化物理知識研究學習過程，提高復習效率，輔助學生完善知識框架.

4 設計問題情境，注重對學生的啟發(fā)與引導

物理實驗教學環(huán)節(jié)中，教師應注意引導學生的思維，避免學生對教師過度依賴，利用問題互動的方式增強彼此之間的交流，鼓勵學生思考總結實驗經(jīng)驗、實驗現(xiàn)象，提煉學習方法.例如，在講授“杠桿平衡條件”物理實驗時，教師讓學生不斷改變實驗條件去實現(xiàn)杠桿的平衡，記錄實驗過程中每一次嘗試后的測量數(shù)據(jù)，結合數(shù)學學科的數(shù)據(jù)分析知識和方法，探尋杠桿平衡過程中各類數(shù)據(jù)的規(guī)律，

探究杠桿平衡的實現(xiàn)條件.在數(shù)據(jù)測量和實驗探究的過程中，學生經(jīng)歷了成功和失敗的經(jīng)驗，例如，一部分學生測量出的數(shù)據(jù)：動力f1=8 N，動力臂l1=6 cm，阻力f2=6 N，阻力臂l2=8 cm，這組數(shù)據(jù)會讓學生錯誤地得出f1+l1=f2+l2的結論.教師在觀察中指出學生實驗的問題，引導學生分析實驗失誤的原因，經(jīng)過教師的引導和提示，學生從錯誤結論方向倒推實驗失敗的原因：杠桿測量的過程中存在較大誤差，未反復驗證，導致實驗結論偏離物理規(guī)律.

教師在物理教學中要發(fā)揮好輔導者和引導者的作用.良好的互動不僅能幫助學生梳理學習思路，形成系統(tǒng)化的物理知識體系，更能培養(yǎng)他們建立起良好的物理學習習慣.習慣的力量是巨大的，良好的學習習慣可以讓學生在面對復雜的物理問題時保持冷靜，有條理地分析并解決.同時，教師的引導還能激發(fā)學生拓展研究問題的興趣，在已有知識框架下，學生可以更自信地探索未知領域，挑戰(zhàn)更高難度的物理問題.這種拓展不僅增強了學生的物理學科素養(yǎng)，也鍛煉了他們的創(chuàng)新思維和實踐能力.例如，在講解“浮力”知識時，教師組織實驗探究“物體浮沉條件及其應用”.設置問題：如何利用量筒和水，對橡皮泥等物體進行密度估算.這一問題是在浮力研究實驗基礎上進行的知識拓展，具有一定的研究難度，教師可以組織學生運用小組討論的方式進行研究.學生在小組中分工明確，從物理課外讀物、互聯(lián)網(wǎng)資料等途徑廣泛搜索與浮力、密度有關的資料，從資料閱讀中總結和提煉實驗探究的素材，小組之間討論提出研究思路，設計研究方案，實踐論證并總結結論.在問題拓展的過程中，教師從學生已有的知識出發(fā)設計問題，培養(yǎng)學生的學科知識素養(yǎng).

5 結束語

物理實驗在物理教學中占據(jù)著重要的地位，教師在教學中要注重突出實驗教學，設計實驗教學環(huán)節(jié)，突出學生的主體地位，促使學生親自參與物理實驗，在實驗中靈活運用所學的物理知識解決問題.實驗研究過程中，提出猜想，制定實驗方案，實踐實驗步驟，觀察實驗現(xiàn)象，總結實驗結論，進而深度理解物理知識的內涵，完善知識結構.據(jù)此，文章強調在初中物理實驗中突出實驗教學，創(chuàng)新實驗教學模式，提高學生參與物理實驗的積極性，創(chuàng)設多元的實驗探究情境，優(yōu)化實驗環(huán)節(jié)設計，提升學生的思維能力.在實驗環(huán)節(jié)中作好對學生的引導和問題設計，啟發(fā)學生深化理解物理理論知識，作好物理實驗教學的創(chuàng)新設計，以有趣味性、有吸引力的物理實驗教學模式來激發(fā)學生對物理學習的研究熱情，培養(yǎng)學生的物理學科核心素養(yǎng)，使學生養(yǎng)成良好的學習習慣，為今后的學習和成長奠定基礎.

參考文獻：［1］ 楊勇.初中物理實驗創(chuàng)新教學方法的有效應用[J].中學物理教學參考，2022（30）：20-21.

[2] 尹傳海.智慧課堂在物理實驗教學中的應用研究：以初中物理“凸透鏡成像規(guī)律”實驗教學為例[J].廣西物理，2022，43（3）：152-155.

[3] 李利民.初中物理實驗創(chuàng)新的形式與內涵分析[J].數(shù)理天地（初中版），2023（6）：62-64.

［責任編輯：李 璟］