新課標(biāo)下初中物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)的創(chuàng)新策略研究

中圖分類號：G632 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：1008-0333（2025）17-0107 -03

隨著新課程標(biāo)準(zhǔn)的深入推進(jìn)，初中物理教學(xué)不僅要關(guān)注學(xué)生對基礎(chǔ)知識的掌握，還要注重培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)探究能力、實(shí)踐能力和創(chuàng)新思維.物理實(shí)驗(yàn)作為物理教學(xué)的重要組成部分，是學(xué)生理解和運(yùn)用物理知識的重要途徑.因此，探索基于物理課程標(biāo)準(zhǔn)的創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)教學(xué)策略成為初中物理教師的重要任務(wù).

1 新課標(biāo)下初中物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)的開展原則

1. 1 探究性原則

傳統(tǒng)的實(shí)驗(yàn)教學(xué)往往以驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)為主，即通過實(shí)驗(yàn)來驗(yàn)證已知的物理定律或結(jié)論[1].然而，在新課標(biāo)要求下，實(shí)驗(yàn)教學(xué)應(yīng)轉(zhuǎn)向探究性實(shí)驗(yàn)，這類實(shí)驗(yàn)不僅要求學(xué)生動(dòng)手操作，更重要的是讓學(xué)生經(jīng)歷完整的科學(xué)探究過程.教師鼓勵(lì)學(xué)生在觀察和思考中發(fā)現(xiàn)物理現(xiàn)象背后的問題，然后引導(dǎo)學(xué)生根據(jù)已有的知識提出合理的假設(shè)，預(yù)測可能的實(shí)驗(yàn)結(jié)果.學(xué)生需要自主設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)步驟、選擇實(shí)驗(yàn)器材，增強(qiáng)動(dòng)手操作能力，并通過實(shí)驗(yàn)獲取數(shù)據(jù)，進(jìn)行分析與總結(jié)，理解數(shù)據(jù)與物理現(xiàn)象之間的聯(lián)系.最后基于實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，學(xué)生獨(dú)立得出結(jié)論，反思實(shí)驗(yàn)過程中的問題.

1. 2 生活化原則

生活化原則強(qiáng)調(diào)將物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)與學(xué)生的日常生活密切結(jié)合，使物理知識變得具體、生動(dòng)、易于理解.物理學(xué)科本身與日常生活息息相關(guān)，許多物理現(xiàn)象都可以在生活中觀察到.教師要選擇與生活相關(guān)的物理現(xiàn)象作為實(shí)驗(yàn)內(nèi)容，例如，測量家庭用電器的電功率、研究摩擦力在生活中的應(yīng)用等，使學(xué)生能夠?qū)⑽锢碇R應(yīng)用于實(shí)際生活.教師還要在實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)中模擬或還原生活中的情境，如使用常見的家用物品進(jìn)行實(shí)驗(yàn)操作，增強(qiáng)學(xué)生對物理現(xiàn)象的理解和感知.

1.3 多樣化原則

實(shí)驗(yàn)教學(xué)應(yīng)采用多種形式，以適應(yīng)不同學(xué)生的學(xué)習(xí)需求和學(xué)習(xí)風(fēng)格.每個(gè)學(xué)生的興趣、能力以及認(rèn)知方式各不相同，因此，單一的實(shí)驗(yàn)形式難以滿足所有學(xué)生的需求.教師可以開展多種實(shí)驗(yàn)，如演示實(shí)驗(yàn)：由教師進(jìn)行演示，學(xué)生觀察實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，這類實(shí)驗(yàn)適用于較復(fù)雜的實(shí)驗(yàn)設(shè)備或安全風(fēng)險(xiǎn)較高的實(shí)驗(yàn)，學(xué)生在教師的引導(dǎo)下理解實(shí)驗(yàn)原理和步驟；自主實(shí)驗(yàn)：學(xué)生在教師的指導(dǎo)下自主進(jìn)行實(shí)驗(yàn)操作，培養(yǎng)動(dòng)手能力和獨(dú)立思考能力，這類實(shí)驗(yàn)適用于基礎(chǔ)性實(shí)驗(yàn)，能夠讓學(xué)生在實(shí)踐中加深對物理概念的理解；虛擬實(shí)驗(yàn)：利用計(jì)算機(jī)仿真技術(shù)進(jìn)行實(shí)驗(yàn)?zāi)M，適用于難以在課堂上進(jìn)行的實(shí)驗(yàn)，如天文、原子物理等方面的實(shí)驗(yàn).

1.4 合作性原則

物理實(shí)驗(yàn)常常需要多個(gè)步驟、多個(gè)角色協(xié)作完成，因此，合作性學(xué)習(xí)在實(shí)驗(yàn)教學(xué)中尤為重要2.教師將學(xué)生分成小組，每個(gè)小組共同完成實(shí)驗(yàn)任務(wù).在合作過程中，學(xué)生可以明確分工，互相協(xié)作，共同解決實(shí)驗(yàn)中遇到的問題.例如，一個(gè)小組內(nèi)可以有學(xué)生負(fù)責(zé)操作實(shí)驗(yàn)器材，有學(xué)生負(fù)責(zé)記錄數(shù)據(jù)，有學(xué)生負(fù)責(zé)分析結(jié)果.小組內(nèi)學(xué)生在實(shí)驗(yàn)前后進(jìn)行討論，分享各自的看法與思考，不僅有助于實(shí)驗(yàn)的順利進(jìn)行，還能促進(jìn)知識交流和思維碰撞.

2 新課標(biāo)下初中物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)的創(chuàng)新策略

2.1 創(chuàng)設(shè)具體教學(xué)情境，借助問題驅(qū)動(dòng)思考

具體的教學(xué)情境將物理知識與現(xiàn)實(shí)生活聯(lián)系起來，使抽象的物理概念變得生動(dòng)具體，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣[3.同時(shí)，借助問題驅(qū)動(dòng)，學(xué)生會(huì)對未知的現(xiàn)象產(chǎn)生好奇，從而自發(fā)去探索和研究，增強(qiáng)學(xué)習(xí)的內(nèi)在動(dòng)機(jī).在問題驅(qū)動(dòng)下，學(xué)生需要思考、分析、假設(shè)、驗(yàn)證，這一過程不僅培養(yǎng)他們的邏輯思維能力，還鍛煉他們的批判性思維和問題解決能力.此外，這種探究過程能夠促使學(xué)生獨(dú)立思考，養(yǎng)成主動(dòng)學(xué)習(xí)的習(xí)慣.教學(xué)情境的創(chuàng)設(shè)應(yīng)盡量貼近學(xué)生的生活經(jīng)驗(yàn)和實(shí)際問題，使學(xué)生能夠感受到情境的真實(shí)性和相關(guān)性，從而積極參與學(xué)習(xí)活動(dòng)，在導(dǎo)入環(huán)節(jié)，教師通過多媒體播放一段視頻，展示一個(gè)簡單的實(shí)驗(yàn)：將水倒入透明玻璃杯中，然后在杯子后面放置一個(gè)向右的箭頭圖案.學(xué)生觀察到當(dāng)杯子中裝滿水后，箭頭的方向發(fā)生了變化，從向右變?yōu)橄蜃?這一現(xiàn)象很容易引起學(xué)生的好奇心和興趣，因?yàn)樗蚱屏藢W(xué)生對物體成像的直觀理解.教師可以提出以下問題來引導(dǎo)學(xué)生思考：為什么箭頭的方向會(huì)發(fā)生變化？水杯中的水對箭頭圖案的成像起到了什么作用？接著，引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行小組討論，鼓勵(lì)他們分享自己的觀點(diǎn)和推測，如水可能起到了“透鏡”的作用.教師在這個(gè)過程中應(yīng)做好引導(dǎo)，幫助學(xué)生將他們的生活經(jīng)驗(yàn)與物理知識聯(lián)系起來，為進(jìn)一步解釋凸透鏡成像的原理奠定基礎(chǔ).

2.2 學(xué)生自主設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)，探究現(xiàn)象總結(jié)規(guī)律

學(xué)生在自主設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)的過程中，需要思考實(shí)驗(yàn)的目的、步驟、器材選擇以及數(shù)據(jù)記錄方法，這不僅能夠培養(yǎng)學(xué)生的動(dòng)手能力，還提升了他們的獨(dú)立思考和問題解決能力.學(xué)生在實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)和執(zhí)行過程中，能夠獲得真正的科學(xué)探究體驗(yàn)，進(jìn)而更加深刻地理解物理現(xiàn)象及其背后的規(guī)律.學(xué)生自主設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)時(shí)，教師應(yīng)在適當(dāng)時(shí)機(jī)給予指導(dǎo)，確保學(xué)生設(shè)計(jì)的實(shí)驗(yàn)是科學(xué)合理的.

學(xué)生根據(jù)實(shí)驗(yàn)?zāi)康?，選擇合適的實(shí)驗(yàn)器材，常見的實(shí)驗(yàn)器材包括凸透鏡、光源（如蠟燭或激光筆）、屏幕（如白紙或屏幕）、刻度尺等.學(xué)生需要設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)步驟，包括如何排列實(shí)驗(yàn)器材，如何調(diào)整物距（物體到透鏡的距離），如何觀察像距（像到透鏡的距離）和成像特點(diǎn)，教師可以鼓勵(lì)學(xué)生進(jìn)行討論.在實(shí)驗(yàn)過程中，學(xué)生可能會(huì)觀察不同的現(xiàn)象，當(dāng)物體與凸透鏡的距離大于焦距時(shí)，屏幕上會(huì)出現(xiàn)一個(gè)倒立的實(shí)像.隨著物距的增大，像距逐漸減小，像的大小也隨之減??；當(dāng)物體與凸透鏡的距離等于焦距時(shí)，屏幕上不會(huì)出現(xiàn)清晰的成像，即無法形成實(shí)像；當(dāng)物體與凸透鏡的距離小于焦距時(shí)，無法在屏幕上看到像，但通過透鏡可以看到一個(gè)放大的正立虛像.教師可以引導(dǎo)學(xué)生將實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象與物理原理相結(jié)合，歸納總結(jié)凸透鏡成像的規(guī)律，如當(dāng)物距大于焦距時(shí)，像是倒立的實(shí)像，像距隨物距變化.為什么會(huì)出現(xiàn)這種現(xiàn)象？物距等于焦距時(shí)，為什么無法形成像？這與之前學(xué)過的光學(xué)知識是否有關(guān)？通過實(shí)驗(yàn)和教師的引導(dǎo)，學(xué)生會(huì)總結(jié)出凸透鏡成像的規(guī)律：第一，當(dāng)物體與凸透鏡的距離大于兩倍焦距時(shí)，像是倒立、縮小的實(shí)像，像距小于兩倍焦距；第二，當(dāng)物體與凸透鏡的距離等于兩倍焦距時(shí)，像是倒立等大的實(shí)像，像距也等于兩倍焦距；第三，當(dāng)物體與凸透鏡的距離介于焦距和兩倍焦距之間時(shí)，像是倒立、放大的實(shí)像，像距大于兩倍焦距；第四，當(dāng)物體與凸透鏡的距離等于焦距時(shí)，無法形成實(shí)像，光線在透鏡后形成平行光束；第五，當(dāng)物體與凸透鏡的距離小于焦距時(shí)，無法在屏幕上看到像，但通過透鏡可以看到一個(gè)放大的正立虛像.

2.3 教師解答學(xué)生疑問，促進(jìn)學(xué)生理解原理

學(xué)生在自主實(shí)驗(yàn)中獲得了第一手實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)和觀察結(jié)果，但這些結(jié)果可能還是片面的或零散的[4].教師通過解答學(xué)生的疑問，幫助他們將這些具體的觀察結(jié)果與理論知識相聯(lián)系，進(jìn)一步鞏固學(xué)生的學(xué)習(xí)成果.有些物理現(xiàn)象和規(guī)律相對復(fù)雜，學(xué)生在實(shí)驗(yàn)中可能無法完全理解，教師通過回答學(xué)生的問題，可以深入解釋這些現(xiàn)象，幫助學(xué)生深刻理解知識，避免誤解和知識的淺層化.

本次實(shí)驗(yàn)中，學(xué)生可能會(huì)困惑于為什么凸透鏡在不同距離下會(huì)產(chǎn)生倒立或正立的像，他們可能會(huì)問：為什么當(dāng)物體離凸透鏡比較遠(yuǎn)時(shí)，看到的是倒立的像，但當(dāng)物體靠近時(shí)，看到的是正立的像？為什么當(dāng)物體距離凸透鏡的距離等于焦距時(shí)，看不到清晰的像？關(guān)于第一個(gè)問題，教師可以從光路圖入手，解釋凸透鏡對光線的折射規(guī)律.通過演示光線如何通過凸透鏡折射，教師可以幫助學(xué)生理解當(dāng)物體距凸透鏡較遠(yuǎn)時(shí)，光線在透鏡后交匯，形成倒立的實(shí)像，而當(dāng)物體靠近透鏡時(shí)，光線通過透鏡后仍然向外擴(kuò)散，在觀察者眼中形成正立的虛像.關(guān)于第二個(gè)問題，教師可以解釋，當(dāng)物體正好在焦點(diǎn)處時(shí)，光線通過透鏡形成平行光束.因成像點(diǎn)在無窮遠(yuǎn)處，無法在屏幕上形成實(shí)像，所以看不到實(shí)際的像.

2.4立足學(xué)生實(shí)際生活，引導(dǎo)學(xué)生舉一反三

在完成探究凸透鏡成像實(shí)驗(yàn)后，教師引導(dǎo)學(xué)生將所學(xué)知識應(yīng)用到實(shí)際生活中，進(jìn)一步培養(yǎng)學(xué)生的知識遷移能力和解決實(shí)際問題的能力.例如，教師可以提出一個(gè)問題：為什么照相機(jī)照出來的相片不是倒立的呢？通過這一問題，教師可以幫助學(xué)生舉一反三，加深學(xué)生對物理原理的理解.學(xué)生需要回顧凸透鏡可以將物體成倒立的實(shí)像，而這個(gè)像是通過光線在透鏡后會(huì)聚形成的，因此，從理論上講，如果只考慮凸透鏡成像，照片應(yīng)該是倒立的.接下來，學(xué)生需要分析照相機(jī)的內(nèi)部結(jié)構(gòu)，通過討論和查詢資料，學(xué)生會(huì)發(fā)現(xiàn)照相機(jī)的鏡頭實(shí)際就是一個(gè)凸透鏡，當(dāng)光線通過鏡頭時(shí)，會(huì)在感光元件（如膠片或數(shù)字傳感器）上形成倒立的實(shí)像.但是現(xiàn)代數(shù)碼相機(jī)在成像后會(huì)通過軟件自動(dòng)將圖像旋轉(zhuǎn)正立，而傳統(tǒng)的膠片相機(jī)則是通過膠片的上下顛倒放置來保證最后的成像是正立的.通過這個(gè)過程，學(xué)生可以總結(jié)出：照相機(jī)的成像原理是基于凸透鏡成倒立的實(shí)像，但經(jīng)過后續(xù)的技術(shù)處理，圖像可以轉(zhuǎn)為正立.這一思考過程不僅幫助學(xué)生理解了照相機(jī)的工作原理，也讓學(xué)生認(rèn)識到了物理知識在技術(shù)應(yīng)用中的重要性.

3 結(jié)束語

綜上所述，新課標(biāo)下初中物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)的創(chuàng)新不僅是對教學(xué)形式的改進(jìn)，更是對教育理念的深化和對學(xué)生核心素養(yǎng)的全面培養(yǎng).教師通過在教學(xué)過程中創(chuàng)設(shè)真實(shí)情境，引導(dǎo)學(xué)生自主設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)、解決實(shí)際生活中的問題，能夠幫助學(xué)生更好地理解物理知識，提升學(xué)生的探究能力和創(chuàng)新思維.在未來的教學(xué)實(shí)踐中，教師應(yīng)持續(xù)探索和優(yōu)化這些創(chuàng)新策略，進(jìn)一步提升物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)的質(zhì)量，助力學(xué)生全面發(fā)展，為培養(yǎng)面向未來的高素質(zhì)人才奠定基礎(chǔ)

參考文獻(xiàn)：

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