初中物理實驗教學(xué)策略探析

摘 要：物理是一門以實驗為基礎(chǔ)的學(xué)科，很多物理規(guī)律都需要通過實驗的方式進(jìn)行驗證，因此在初中階段的教學(xué)中教師要重視實驗教學(xué)，通過實驗努力激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，促使學(xué)生積極主動地參與實驗活動。鑒于現(xiàn)階段初中物理實驗教學(xué)存在效率低下的問題，本文建議廣大物理教師從學(xué)生的認(rèn)識規(guī)律和身心特點出發(fā)，不斷優(yōu)化實驗教學(xué)，促使學(xué)生的物理核心素養(yǎng)得到培養(yǎng)和發(fā)展。希望此研究能夠為廣大教師提供一些幫助，僅供參考。

關(guān)鍵詞：初中物理;實驗教學(xué);核心素養(yǎng);信息技術(shù);思維導(dǎo)圖

中圖分類號：G63? ? ? ? ? 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A? ? ? ? ? 文章編號：1673-9132（2022）19-0053-03

DOI：10.16657/j.cnki.issn1673-9132.2022.19.018

在《義務(wù)教育物理課程標(biāo)準(zhǔn)》中明確地提出了“強化學(xué)生的動手實驗操作，引導(dǎo)學(xué)生自主探究物理現(xiàn)象規(guī)律”。這一文件精神體現(xiàn)了實驗在初中物理教學(xué)中的重要地位。在今后的教學(xué)過程中，初中物理教師應(yīng)該緊緊把握新課標(biāo)精神，立足于學(xué)生實際，做好實驗教學(xué)設(shè)計，以此更好地發(fā)揮出實驗教學(xué)的作用，促使學(xué)生的物理學(xué)習(xí)能力得到更好的發(fā)展。

一、實驗在初中物理教學(xué)中的作用

物理是一門以實驗為基礎(chǔ)的學(xué)科，單純地以講述法對學(xué)生開展物理教學(xué)不利于學(xué)生理解和接受知識。為了提高學(xué)生的物理認(rèn)知能力，教師可以借助實驗方式將物理理論內(nèi)容與實踐結(jié)合起來，通過直觀形象的物理實驗讓學(xué)生從形象化角度學(xué)習(xí)物理知識，并深入理解物理概念和定理。同時，為了增強學(xué)生的物理知識學(xué)習(xí)主體意識，教師還可以在教學(xué)環(huán)節(jié)融入一些物理趣味小實驗，簡化物理知識的學(xué)習(xí)難度，實現(xiàn)語言描述難以達(dá)到的真實效果，使學(xué)生產(chǎn)生豁然開朗的感覺。同時，物理知識的枯燥性較強，而導(dǎo)課環(huán)節(jié)是否將知識順利融入學(xué)習(xí)情境中，對于學(xué)生是否真正了解了物理知識十分重要，所以教師要重視課堂導(dǎo)入環(huán)節(jié)，努力激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，逐步培養(yǎng)學(xué)生的觀察能力和探究能力，提升學(xué)生的綜合素養(yǎng)。實驗過程是手腦結(jié)合、四肢配合的學(xué)習(xí)過程，要求學(xué)生不僅要動手操作，還要用眼觀察、用心思考，敏銳捕捉實驗規(guī)律現(xiàn)象，對實驗結(jié)果做出總結(jié)。這個過程考查了學(xué)生多方面的能力，可助力學(xué)生的物理綜合素質(zhì)得到更好培養(yǎng)和發(fā)展。因此在初中物理實驗教學(xué)中，教師要立足于教與學(xué)，不斷優(yōu)化實驗教學(xué)流程，提高實驗教學(xué)的質(zhì)量和效率。

二、初中物理實驗教學(xué)策略探析

（一）利用演示實驗創(chuàng)設(shè)教學(xué)情境

初中階段學(xué)生的抽象思維能力處于發(fā)展階段，對抽象的物理知識缺乏足夠的理解能力，導(dǎo)致學(xué)生的物理學(xué)習(xí)能力差，自主學(xué)習(xí)的意識不強?；诖?，初中物理教師可以結(jié)合學(xué)生好奇心強的特點，通過實驗演示教學(xué)法對學(xué)生開展教學(xué)，為學(xué)生創(chuàng)設(shè)物理實驗情境，增強學(xué)生的代入感，這會凸顯出實驗教學(xué)法的重要價值，能夠緩解甚至消除學(xué)生對物理學(xué)習(xí)的畏難情緒。教師應(yīng)抓住導(dǎo)課這一關(guān)鍵教學(xué)節(jié)點，通過創(chuàng)設(shè)情境，以導(dǎo)入法模式對學(xué)生開展實驗教學(xué)，以此提高學(xué)生的思維能力，使其更加深入地思考物理知識。再者，進(jìn)入物理概念、定義的學(xué)習(xí)階段，教師對學(xué)生進(jìn)行實驗演示也能為學(xué)生構(gòu)建物理知識表象，提高學(xué)生的物理感性認(rèn)知能力，幫助學(xué)生積累物理知識，突破物理教學(xué)困境，讓學(xué)生通過實驗學(xué)習(xí)理解物理概念。此外，教師也可以通過預(yù)設(shè)實驗?zāi)繕?biāo)的方式對學(xué)生開展教學(xué)，可以設(shè)計實驗步驟，讓學(xué)生觀察每一步實驗內(nèi)容，目的在于提高學(xué)生的觀察能力，幫助學(xué)生養(yǎng)成細(xì)心觀察事物的良好學(xué)習(xí)習(xí)慣，提升學(xué)生的物理學(xué)習(xí)素養(yǎng)。

（二）加大開發(fā)生活化物理實驗

在本次調(diào)查研究中，我發(fā)現(xiàn)在提到物理實驗時，很多學(xué)生的第一反應(yīng)不是物理實驗的趣味過程，而是按部就班地跟從教師安排的規(guī)范程序?qū)嶒炚n。絕大多數(shù)學(xué)生都認(rèn)為，物理實驗是有標(biāo)準(zhǔn)程序的，應(yīng)在實驗室中進(jìn)行。這種對于物理實驗的刻板印象在很大程度上影響了學(xué)生的實驗興趣，并導(dǎo)致學(xué)生不愛動手做實驗。因此，初中物理教師需轉(zhuǎn)變實驗教學(xué)觀念，以靈活、多變的方式傳授學(xué)生物理知識，不必將物理實驗拘泥于課堂，而是啟發(fā)學(xué)生在生活中觀察物理現(xiàn)象，讓學(xué)生體會到生活之中處處有物理，并將觀察到的內(nèi)容與教材中的物理理論知識結(jié)合起來，以此提高學(xué)生的物理概念理解能力。通過為學(xué)生設(shè)計一些利用生活物品就可以操作的小實驗，我們能夠改變學(xué)生對物理實驗學(xué)習(xí)的印象，培養(yǎng)學(xué)生隨手試一試的物理實驗學(xué)習(xí)習(xí)慣。同時，我們可以啟發(fā)學(xué)生自主搜集身邊的材料，將其作為開展物理實驗的器材。此外，合作實驗教學(xué)可以培養(yǎng)學(xué)生參與生活化物理實驗的主觀能動性，幫助學(xué)生完成物理概念到物理實踐的轉(zhuǎn)換，促使學(xué)生深入理解物理知識與生活的關(guān)聯(lián)性，確保學(xué)生的物理綜合學(xué)習(xí)能力得到升華，豐富學(xué)生的生活化物理認(rèn)知視野，提高學(xué)生的物理生活化學(xué)習(xí)能力。

（三）訓(xùn)練學(xué)生掌握科學(xué)實驗方法

初中學(xué)生在學(xué)習(xí)物理知識的過程中存在動腦探究意識淡薄、動手能力不強等不足，也缺乏一定的物理實驗體驗?zāi)芰?。這都制約了學(xué)生物理素養(yǎng)的提升。因此，初中物理教師應(yīng)通過實驗啟發(fā)學(xué)生思考、假設(shè)、猜想，并制訂出物理實驗計劃，收集相關(guān)的物理證據(jù)，然后引導(dǎo)學(xué)生論證、分析、評估，確保學(xué)生能夠?qū)ξ锢碇R進(jìn)行再發(fā)現(xiàn)，培養(yǎng)學(xué)生的物理信息搜集能力、分析和解決物理問題的能力，增強物理知識探究意識。教師也應(yīng)注意利用點撥的方式對學(xué)生的物理動手實驗過程進(jìn)行指導(dǎo)，目的在于鼓勵學(xué)生通過物理實驗探究提高對物理概念的解析能力以及對物理知識靈活運用能力。同時，物理實驗環(huán)節(jié)蘊含較多科學(xué)方法，對于不同的科學(xué)實驗方法，教師要把握時機(jī)，力爭在教學(xué)活動中將不同的科學(xué)方法進(jìn)行滲透，并通過恰當(dāng)點撥的方式讓學(xué)生結(jié)合不同的學(xué)習(xí)內(nèi)容自發(fā)地探究物理知識的內(nèi)在含義。初中物理實驗的實驗方法大體分為六種，分別是控制變量法、等效替代法、轉(zhuǎn)換法、類比法、圖像法、理想化方法。為了達(dá)到提高學(xué)生物理知識理解能力及物理實踐運用能力的目的，教師可以嘗試在不同的物理概念中融入物理學(xué)習(xí)方法，以此對學(xué)生進(jìn)行有的放矢的教學(xué)，讓學(xué)生更加清晰高效地通過不同的物理學(xué)習(xí)方法理解不同的物理知識內(nèi)容，進(jìn)而辯證地看待物理問題，同時也讓學(xué)生的科學(xué)化物理實驗認(rèn)知能力得到鞏固，突破學(xué)生的現(xiàn)有認(rèn)知，掌握更加多元化的物理科學(xué)實驗方法。

（四）在探究實驗中培養(yǎng)綜合能力

目前，初中階段學(xué)生在學(xué)習(xí)物理的過程中大都將關(guān)注點放在提高物理基礎(chǔ)知識學(xué)習(xí)能力層面，但在物理探究能力方面還存在一定缺失。受應(yīng)試教育理念影響，很多教師包辦了探究實驗的全過程，而這樣的實驗探究忽視了學(xué)生的個體作用，不利于培養(yǎng)學(xué)生的物理探究意識，較難鍛煉學(xué)生的動手能力，使學(xué)生思維受限。因此，教師要在今后應(yīng)用探究性實驗教學(xué)的過程中大膽放手，充分尊重學(xué)生的主體地位，但是這并不意味著將自主探究實驗的權(quán)利全盤交給學(xué)生，教師要充分發(fā)揮引導(dǎo)作用，及時地給予學(xué)生一些幫助。探究性實驗一般任務(wù)量比較大，考慮到教學(xué)時間和實驗難度方面的問題，教師還要通過開展小組學(xué)習(xí)讓學(xué)生進(jìn)行實驗共享學(xué)習(xí)，引導(dǎo)學(xué)生在小組內(nèi)自主進(jìn)行實驗設(shè)計和探究。在此過程中，教師要做好檢查和監(jiān)督工作，并給予適度點撥、啟發(fā)，旨在避免學(xué)生因?qū)嶒灷щy而喪失實驗學(xué)習(xí)興趣。這樣的探究實驗方式才是科學(xué)的，可確保探究實驗順利進(jìn)行，并促使學(xué)生在探究實驗的過程中得到綜合能力的培養(yǎng)和發(fā)展。

（五）實驗教學(xué)融入最新科技元素

傳統(tǒng)層面的物理實驗教學(xué)具有一定的局限性，學(xué)生較難清晰地觀察到整個實驗的過程，同時部分物理實驗受場地、器械等因素影響也難以被完整地呈現(xiàn)出來。這都會制約學(xué)生思維能力的發(fā)展，阻礙學(xué)生綜合能力的提升。應(yīng)注意的是，物理與現(xiàn)代社會發(fā)展息息相關(guān)，并對現(xiàn)代科技發(fā)展具有促進(jìn)作用。在初中物理實驗教學(xué)過程中，教師要與時俱進(jìn)，立足于時代前沿，將最新的科技元素融入實驗之中，這樣才能更好地幫助學(xué)生感受物理學(xué)習(xí)的重要性，并加深學(xué)生對現(xiàn)代物理科技的認(rèn)識。為了有效提高學(xué)生的物理學(xué)習(xí)效率，教師可以將人工智能與物理實驗教學(xué)相結(jié)合。人工智能是現(xiàn)代科技的產(chǎn)物，但同時也是在物理電學(xué)的推動下產(chǎn)生的，其本身就是物理的前沿科技成果。在初中物理實驗教學(xué)中，教師可以人工智能與物理實驗教學(xué)相結(jié)合的教學(xué)模式對學(xué)生開展物理實驗教學(xué)，也可借助人工智能大數(shù)據(jù)對學(xué)生的實驗問題進(jìn)行搜集，目的在于了解學(xué)生的實驗學(xué)習(xí)情況，給予學(xué)生及時的點播和補充。傳感器實驗教學(xué)模式也是提高學(xué)生物理實驗?zāi)芰Φ姆绞健鞲衅魇且环N檢測裝置，可將接收的信息轉(zhuǎn)化為電信號或其他形式的信息，具有傳輸、儲存、顯示、記錄等功能，可以幫助學(xué)生儲存實驗，便于學(xué)生對實驗進(jìn)行重復(fù)觀看。在實驗教學(xué)的過程中，初中物理教師可以借助傳感器的應(yīng)用，為學(xué)生直觀地顯示實驗現(xiàn)象研究數(shù)據(jù)的規(guī)律變化，形成自動化的圖像，進(jìn)而幫助學(xué)生加深對實驗的學(xué)習(xí)認(rèn)知，助力實驗效果的提升。而類似的現(xiàn)代科技產(chǎn)物還有很多，如平面鏡可以應(yīng)用在塔式太陽能電站上。在初中物理實驗教學(xué)過程中，教師要善于在學(xué)生的實驗學(xué)習(xí)中融入最新的科技元素，最大限度地幫助學(xué)生感知物理實驗學(xué)習(xí)的魅力與價值。

（六）結(jié)合信息技術(shù)，呈現(xiàn)實驗過程

隨著信息技術(shù)教學(xué)水平的不斷提升，在教育教學(xué)領(lǐng)域信息技術(shù)的應(yīng)用更為廣泛。結(jié)合初中物理課堂教學(xué)現(xiàn)狀進(jìn)行分析，教師應(yīng)注意利用信息技術(shù)對學(xué)生開展物理虛擬實驗教學(xué)，促使學(xué)生通過信息技術(shù)從更加形象、直觀的角度認(rèn)知物理問題。同時，借助信息技術(shù)開展教學(xué)也能在班級內(nèi)營造良好的物理知識學(xué)習(xí)氛圍。而且，利用動態(tài)畫面對學(xué)生呈現(xiàn)文字性、理論性物理知識，能夠使學(xué)生更加高效地理解物理問題，也可以讓學(xué)生在形象、直觀的層面認(rèn)知物理問題，促進(jìn)學(xué)生物理核心素養(yǎng)的進(jìn)一步提升。尤其對于一些較為深奧的物理理論知識而言，教師可以將其內(nèi)容進(jìn)行分解，并將每一部分知識內(nèi)容利用多媒體以畫面的形式呈現(xiàn)給學(xué)生，然后再將這部分知識點進(jìn)行融合，使學(xué)生了解到物理理論的產(chǎn)生過程，使學(xué)生的物理理解能力可以在自身層面不斷得到突破。同時，為了提高學(xué)生的物理知識學(xué)習(xí)主觀能動性，教師應(yīng)鼓勵學(xué)生將教材中的物理理論知識，尤其是物理實驗原理以書面表達(dá)及口頭表達(dá)的方式進(jìn)行呈現(xiàn)，促使學(xué)生在描述的過程中進(jìn)一步對物理實驗現(xiàn)象有一個深入的理解。而且，學(xué)生通過自主描述會理清物理實驗內(nèi)容知識結(jié)構(gòu)，更加高效地理解物理實驗過程。此外，教師也可以讓學(xué)生具有將理論內(nèi)容轉(zhuǎn)換為實踐內(nèi)容的學(xué)習(xí)能力，這會使學(xué)生的物理實驗學(xué)習(xí)能力得到升華，提高學(xué)生的物理實驗學(xué)習(xí)自信心。在此基礎(chǔ)上，學(xué)生的物理實驗學(xué)習(xí)技能自然會得到提升，并在開展實驗學(xué)習(xí)的過程中對物理理論知識進(jìn)行鞏固性認(rèn)知，這會進(jìn)一步促進(jìn)學(xué)生物理核心素養(yǎng)的提升。

（七）結(jié)合思維導(dǎo)圖，構(gòu)建實驗體系

實驗教學(xué)是初中物理教學(xué)的重要組成部分，它能以直觀視角對學(xué)生呈現(xiàn)物理問題，確保學(xué)生更加清晰地學(xué)習(xí)物理知識，了解各種物理概念、定理的產(chǎn)生過程，使學(xué)生的理解能力不斷得到突破。思維導(dǎo)圖是一種以直觀形象的方式對學(xué)生進(jìn)行教學(xué)引導(dǎo)的模式。將思維導(dǎo)圖與物理實驗進(jìn)行融合能夠?qū)⑽锢韺嶒瀮?nèi)容利用思維導(dǎo)圖的模式進(jìn)行呈現(xiàn)，這會確保實驗過程能夠清晰、直觀地通過圖片的方式表達(dá)。學(xué)生通過觀看思維導(dǎo)圖能夠了解到實驗主題、實驗分類、實驗現(xiàn)象、實驗過程，在利用思維導(dǎo)圖進(jìn)行學(xué)習(xí)的過程中解決對物理實驗存在的疑惑部分，解決物理實驗的重難點知識。這能最大限度地提高學(xué)生的物理知識學(xué)習(xí)效率，也可以使學(xué)生的實驗學(xué)習(xí)素養(yǎng)在思維導(dǎo)圖的輔助下獲得大幅提升。在學(xué)習(xí)結(jié)束后，教師可以啟發(fā)學(xué)生結(jié)合物理知識學(xué)習(xí)內(nèi)容自主地繪制思維導(dǎo)圖。對于思維導(dǎo)圖的大體框架，學(xué)生可以自由發(fā)揮。所設(shè)計的框架可以是中規(guī)中矩的正方形，也可以是線段的畫法。同時，學(xué)生可以發(fā)揮想象力，用夸張的造型進(jìn)行繪制。但導(dǎo)圖表示的內(nèi)容應(yīng)與知識點相關(guān)，能夠充分說明物理實驗的含義以及通過不同的分支表達(dá)物理實驗的每一步過程，確保完整呈現(xiàn)物理實驗現(xiàn)象。具體來說，導(dǎo)圖的內(nèi)容應(yīng)包括物理實驗概念、單位、影響因素、分類等知識點，并可以在一張平面圖上完整呈現(xiàn)，讓學(xué)生通過觀看思維導(dǎo)圖提高自身的思維能力。在此基礎(chǔ)上，教師可以在班級整體層面開展思維導(dǎo)圖繪制評比活動，將學(xué)生公認(rèn)繪制效果最佳、最能表達(dá)出物理實驗過程的導(dǎo)圖在班級展示，并將其作為導(dǎo)圖模板。

三、結(jié)語

實驗在初中物理教學(xué)中占據(jù)重要地位，因此教師必須對實驗教學(xué)加以重視，更好地發(fā)揮出實驗教學(xué)的價值，促使學(xué)生的物理學(xué)習(xí)能力得到全面發(fā)展。本文建議教師利用演示實驗創(chuàng)設(shè)教學(xué)情境，加大開發(fā)生活化物理實驗，傳授學(xué)生科學(xué)的實驗方法，在探究實驗中培養(yǎng)學(xué)生綜合能力，并通過新科技元素在實驗教學(xué)中的融入增強學(xué)生的實驗意識，促使學(xué)生在實驗學(xué)習(xí)中得到更好的發(fā)展。

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作者簡介：雷軍杰（1979.6— ），男，漢族，甘肅天水人，中小學(xué)一級，研究方向：初中物理教學(xué)教法。