對初中物理實驗教學(xué)有效策略的研究

汪雅琴

摘 要：對于初中生來說，物理學(xué)科的學(xué)習(xí)難度比較大。因此，初中物理教師應(yīng)在教學(xué)中選擇合理的教學(xué)方法對學(xué)生開展教學(xué)，使他們在學(xué)習(xí)過程中養(yǎng)成良好的行為習(xí)慣，培養(yǎng)對物理學(xué)科的興趣。實驗不僅是初中物理教學(xué)的重要組成部分，也可以作為檢驗初中生是否已經(jīng)實現(xiàn)理論與實踐相結(jié)合的重要途徑。在這種情況下，有必要對初中物理實驗教學(xué)的有效策略展開深入探討。文章將從物理實驗及其創(chuàng)新的重要性、初中物理實驗教學(xué)的主要類型、現(xiàn)存問題和有效策略等幾個方面展開討論，以供相關(guān)教育工作者參考。

關(guān)鍵詞：初中物理;實驗教學(xué);實驗教學(xué)策略

中圖分類號：G633.7?? 文獻標(biāo)識碼：A?? 文章編號：1673-8918（2022）16-0139-04

初中生在物理學(xué)習(xí)過程中經(jīng)常會遇到困難，主要是因為學(xué)生不僅要掌握物理學(xué)科的基礎(chǔ)知識，還要對物理學(xué)科學(xué)習(xí)的內(nèi)容和框架有比較完整的了解。只有這樣，才能進一步培養(yǎng)學(xué)生的邏輯思維能力，提高學(xué)生的物理學(xué)科核心素養(yǎng)。近年來，隨著我國教育事業(yè)的不斷發(fā)展，物理實驗教學(xué)作為物理課堂上的主要探究途徑，對培養(yǎng)學(xué)生核心素養(yǎng)有著重要意義，應(yīng)該引起教師的充分重視，滿足新時代學(xué)生的學(xué)習(xí)需要和發(fā)展需要，不讓學(xué)生的物理學(xué)科核心素養(yǎng)留下死角。

一、 物理實驗及其創(chuàng)新的重要性

（一）物理實驗的重要性

實驗在初中物理教學(xué)實踐中所起到的教學(xué)支撐和指導(dǎo)作用是非常重要的。與物理基本概念等理論知識不同，實驗包含的內(nèi)容更加全面，也更為復(fù)雜，同時對學(xué)生的物理學(xué)科思維、邏輯推理和探究能力都有較高的要求。這是由物理學(xué)科的特點所決定的，物理學(xué)科本身就與各種實驗密不可分。比如楊振寧和李政道提出的“宇稱不守恒”，就是由吳健雄的實驗所證明的。如果沒有實驗證明，那么終究只是一種假說，很難在物理學(xué)科發(fā)展上發(fā)揮出重要的作用。對于初中物理教學(xué)來說，自然也要重視實驗。

以往眾多的初中物理教學(xué)研究與實踐已經(jīng)證明，如果實驗教學(xué)可以有效進行，初中生就可以對物理形成更加全面、準(zhǔn)確的認(rèn)識，從而樹立良好的物理學(xué)習(xí)觀，更加自主地參與物理實驗領(lǐng)域的探究，總結(jié)物理規(guī)律，掌握更豐富和更具體的物理知識，深入探究物理現(xiàn)象。這樣不僅能夠?qū)崿F(xiàn)理論知識和實踐能力的結(jié)合，還能較好地將之應(yīng)用為分析和解決現(xiàn)實問題。對剛剛開始接觸系統(tǒng)化物理知識教學(xué)的初中生來說，他們將獲得物理領(lǐng)域良好的思想啟蒙，成為他們今后在物理領(lǐng)域進行深入的研究和探索的良好基礎(chǔ)。

（二）物理實驗教學(xué)創(chuàng)新的重要性

上文已經(jīng)提到了實驗對物理學(xué)科的重要性。在此基礎(chǔ)上，我們還要認(rèn)識到初中物理實驗教學(xué)創(chuàng)新的重要性。在過去的很長一段時間，初中物理教師都將實驗教學(xué)作為促進學(xué)生對物理知識理解最為高效的方法。但這個前提就在于，實驗是為了幫助學(xué)生理解物理知識，教師還是以學(xué)生對教材內(nèi)容的掌握作為基本教學(xué)目標(biāo)，學(xué)生開展實驗是為了解決理論知識學(xué)習(xí)方面的問題。這導(dǎo)致了實驗教學(xué)不夠靈活的現(xiàn)象，物理實驗經(jīng)常是在進行大量的重復(fù)，學(xué)生得到的只是對理論知識的重復(fù)驗證和機械記憶。

就物理學(xué)本身而言，目前學(xué)生所學(xué)習(xí)的物理學(xué)原理已經(jīng)是被證明過的成果，教師已經(jīng)熟悉了其背后的原理。但對于學(xué)生來說，所有的物理現(xiàn)象都是全新的，遑論其背后的原理以及相應(yīng)的物理實驗。所以，學(xué)生面臨的問題是如何通過物理實驗去探究物理世界，建立起對物理學(xué)科的正確認(rèn)識，而不是只能用實驗去證明少數(shù)的結(jié)論。只有這樣，學(xué)生才能了解物理學(xué)習(xí)過程中的問題需要通過實驗加以解決，他們才會理解這種想法，具備這種思維。不進行物理實驗教學(xué)的創(chuàng)新，就會一直停留在傳統(tǒng)的教學(xué)模式上，限制學(xué)生在物理學(xué)科領(lǐng)域的進步。

二、 初中物理實驗教學(xué)的主要類型

初中物理實驗對初中生能力素養(yǎng)的要求是在變動中的。綜合來看，想要較好地進行物理實驗，需要學(xué)生對理論知識、實驗注意事項、實驗的意義等各方面問題有比較清晰透徹的了解，要求比較高。但是，上文已經(jīng)提到，初中是學(xué)生接觸物理學(xué)科系統(tǒng)化學(xué)習(xí)的開始，此時的物理知識并不是很復(fù)雜，與現(xiàn)實生活現(xiàn)象有很多聯(lián)系，實驗的難度也相對較低。所以，只要教師能夠正確把握初中物理實驗及初中生的特點，做好設(shè)計和安排，就能為提升實驗教學(xué)效果打下堅實的基礎(chǔ)，教師各種創(chuàng)新的教學(xué)策略也有更大的施展空間。

基于以上認(rèn)識，教師應(yīng)該嘗試對初中物理實驗教學(xué)的主要類型進行分類，這有助于教師在掌握學(xué)生情況后更好地匹配具體教學(xué)方法。一般情況下，可以分為讀數(shù)與測量實驗、探究實驗、開放實驗和自主設(shè)計實驗。這幾類實驗所瞄準(zhǔn)的學(xué)生能力方向各不相同，第一種比較簡單基礎(chǔ)，只需要學(xué)生使用工具進行各種測量并讀數(shù)，后邊幾種實驗的難度則呈現(xiàn)出一種逐步提升的狀態(tài)，需要學(xué)生具備越來越強的自主意識和自主能力才能較好地完成。尤其是自主設(shè)計實驗，要求學(xué)生已經(jīng)較好地完成了理論與實踐的結(jié)合。

三、 初中物理實驗教學(xué)的現(xiàn)存問題

（一）教學(xué)理念落后

雖然近年來我國初中物理教學(xué)質(zhì)量已經(jīng)取得了很大進步，教師已經(jīng)認(rèn)識到了上文所提到的各種情況，但長期以來應(yīng)試教育理念的影響仍然普遍存在，限制了初中物理實驗教學(xué)的創(chuàng)新和學(xué)生物理學(xué)科核心素養(yǎng)的發(fā)展。首先是部分教師教學(xué)理念上仍然較為落后，沒有很好地適應(yīng)新時代的學(xué)生學(xué)習(xí)需求。這些教師在實驗教學(xué)中往往首先講解實驗原理，簡要介紹實驗設(shè)備，演示實驗，總結(jié)實驗步驟和結(jié)論，然后再讓學(xué)生進行實驗，課后記住這些實驗步驟和結(jié)論。

這種實驗教學(xué)方式難以激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，不能培養(yǎng)學(xué)生的思維和實驗?zāi)芰?，不符合學(xué)生物理學(xué)科核心素養(yǎng)和創(chuàng)新能力的發(fā)展要求。這看起來是在讓學(xué)生做實驗，實際上仍然沒有擺脫對物理理論教學(xué)的過度重視，學(xué)生只是在重復(fù)教師的操作，然后得到一個他們已經(jīng)知道的結(jié)論。如果得到的結(jié)論與教師給出的結(jié)論不同，那么必然是實驗出現(xiàn)了問題，而不是理論出現(xiàn)了問題，這與物理學(xué)科發(fā)展過程中的基本規(guī)律是相悖的。不理解教學(xué)理念的問題，教師就很難真正采取有利于學(xué)生實踐能力提升的教學(xué)措施。

（二）教學(xué)指導(dǎo)不足

初中物理實驗教學(xué)存在的另一個主要問題是，部分教師對學(xué)生在試驗方面的指導(dǎo)不足。這一問題的出現(xiàn)與部分教師教學(xué)理念上的落后緊密相關(guān)。要注意的是，這里所說的并非教師不指導(dǎo)學(xué)生，而是教師的指導(dǎo)與學(xué)生的需要不匹配。本來教師應(yīng)該研究實驗教學(xué)方法，想辦法通過學(xué)校提高實驗設(shè)備水平，增強自身在實驗演示方面的能力，而且這些工作都要與學(xué)生的需求相結(jié)合，廣泛聽取學(xué)生的意見和建議，建立在對學(xué)生的充分指導(dǎo)上。但仍然有部分教師不能能夠很好做到以上幾點，使得對學(xué)生的實驗指導(dǎo)受到種種限制。

以上問題的存在，導(dǎo)致初中物理教師在實驗教學(xué)方面風(fēng)格單一，方法比較固定，必然影響學(xué)生對實驗的興趣，降低學(xué)生對物理實驗重要性的認(rèn)識，本來豐富多彩的物理實驗會失去對學(xué)生的吸引力。而且這也在無形中給予學(xué)生一種暗示，即物理實驗并不重要，仍然要把對理論知識的學(xué)習(xí)放在最為重要的位置。教師想要促進學(xué)生理論與實踐相結(jié)合，進而推動學(xué)生物理學(xué)科核心素養(yǎng)全面成長的目的也會落后。對學(xué)生今后可能進行的更加深入的物理學(xué)習(xí)來說，會產(chǎn)生深遠(yuǎn)的負(fù)面影響。

四、 初中物理實驗教學(xué)的有效策略

（一）發(fā)揮學(xué)生主體作用

首先，教師要完成教學(xué)理念的轉(zhuǎn)變，將學(xué)生作為課堂教學(xué)的主體。在當(dāng)前教育和教學(xué)改革深入發(fā)展的背景下，以生為本本來就已經(jīng)成為廣大教師的共識，只不過部分初中物理教師還沒有將物理實驗教學(xué)和這一理念很好地結(jié)合起來。教師應(yīng)認(rèn)識到，學(xué)生是學(xué)習(xí)的重要行動者，在學(xué)習(xí)過程中起主導(dǎo)作用，教師起到的則是對學(xué)生的引導(dǎo)和幫助作用。在初中物理課堂上，教師要做的是讓學(xué)生完全有能力發(fā)揮關(guān)鍵作用，讓學(xué)生在教師的引導(dǎo)下能夠通過自己的支持和鼓勵實現(xiàn)更長遠(yuǎn)的發(fā)展。

因此，學(xué)生只有直接參與物理實驗過程中，才能體驗到物理實驗的樂趣，更深入地探究物理實驗中存在的問題，對物理現(xiàn)象做出科學(xué)解釋。從學(xué)生物理學(xué)習(xí)能力等全面素養(yǎng)的發(fā)展出發(fā)，必須讓學(xué)生能夠自主進行實驗。當(dāng)然，這必然需要一段較長的時間，讓學(xué)生實現(xiàn)循序漸進的進步。例如，在進行電路的串并聯(lián)實驗時，教師可以充分發(fā)揮學(xué)生的主體作用，讓學(xué)生自己進行實驗。有的同學(xué)會發(fā)現(xiàn)實驗中燈泡不亮，這種情況下，教師不應(yīng)該直接告訴學(xué)生原因然后讓學(xué)生改進實驗，而是引導(dǎo)學(xué)生自主思考和解決問題。

（二）激發(fā)學(xué)生實驗興趣

眾所周知，興趣是最好的老師。對于初中物理實驗教學(xué)來說，需要激發(fā)學(xué)生對物理實驗的興趣。通過將學(xué)生作為課堂教學(xué)的主體，學(xué)生的興趣會得到一定程度的提升，但問題在于，上文已經(jīng)提到初中物理實驗對學(xué)生來說有著較大的學(xué)習(xí)難度，他們會遇到各種各樣的困難。而且如果理論知識學(xué)習(xí)不到位，也會影響到學(xué)生的實驗?zāi)芰?，會讓困難變得更為復(fù)雜。過多的挫折必然會對學(xué)生的實驗興趣造成影響。在這種情況下，教師就要通過各種措施來激發(fā)和保持學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。

仍以上文提到的電路串并聯(lián)實驗為例。傳統(tǒng)的實驗方法就是使用基本的設(shè)備工具來進行實驗。教師可以進行一定程度的創(chuàng)新，比如使用一些造型比較奇特的小燈泡，或者將學(xué)生組織起來，如果每個人的實驗都成功，所有亮起來的小燈泡可以組成一些特殊的圖形。這樣可以有效調(diào)動和保持學(xué)生的興趣，學(xué)生為了得到有趣的實驗結(jié)果會更加認(rèn)真地進行實驗。教師在實驗中還應(yīng)注意提醒學(xué)生實驗與現(xiàn)實生活之間的聯(lián)系，讓學(xué)生認(rèn)識到物理知識與自己的生活息息相關(guān)，完成實驗也等于是在解決自己過去對現(xiàn)實生活的某些疑惑。

（三）提高教師指導(dǎo)水平

上文在提到初中物理實驗教學(xué)存在的問題時，指出其中的一個問題是部分教師在對學(xué)生的指導(dǎo)水平上存在問題。所以，教師應(yīng)該考慮如何提高對學(xué)生的指導(dǎo)效果，提升自身的教學(xué)專業(yè)素養(yǎng)。除了上文提到的要完成理念的徹底轉(zhuǎn)變，落實以生為本之外，教師還要對學(xué)生展開深入的研究分析，充分了解學(xué)生在學(xué)習(xí)成長方面的需求，豐富自身的教學(xué)方法，并在以后的教學(xué)實踐不斷積累經(jīng)驗教訓(xùn)。教師還要讓學(xué)生充分參與進來，給予學(xué)生更大的空間，鼓勵學(xué)生主動向教師提出學(xué)習(xí)的需求等各種建議。

比如，教師應(yīng)該加強課堂教學(xué)中對學(xué)生的觀察，做好課堂教學(xué)過程的記錄和分析，特別是學(xué)生以往在實驗中的表現(xiàn)如何，是否表現(xiàn)出了強烈的興趣和飽滿的精神狀態(tài)。在此基礎(chǔ)上，再去創(chuàng)新和選擇合適的教學(xué)策略。而且每次實驗教學(xué)之后，教師應(yīng)該與學(xué)生開誠布公地討論，請學(xué)生發(fā)表意見，闡述自己對下一次實驗教學(xué)的期待，希望在哪些方面得到教師更多的幫助。另外，更為重要的一點，教師在必要的時候應(yīng)該嘗試將實驗教學(xué)作為理論知識學(xué)習(xí)的先導(dǎo)，先指導(dǎo)學(xué)生進行實驗，再帶領(lǐng)學(xué)生去總結(jié)物理規(guī)律。

（四）不斷豐富教學(xué)方法

目前，部分初中物理教師仍然按照傳統(tǒng)的程序來進行教學(xué)，教師先進行示范，然后再讓學(xué)生一步步完成實驗。當(dāng)然，實驗的基本流程不能變，一定要按照步驟完成，不能在初中生剛剛接受系統(tǒng)化物理知識教學(xué)的時候就養(yǎng)成不夠科學(xué)的意識和習(xí)慣。但是，教師可以通過其他方式來豐富教學(xué)方法，比如為實驗賦予某個背景情境，或者改變物理實驗教學(xué)的組織形式，讓學(xué)生能夠體會到物理實驗的快樂。鑒于初中生正處于希望表現(xiàn)自我的青春期，也可以利用這一點組織一些實驗競賽評比活動，調(diào)動學(xué)生積極性。

例如，教師在帶領(lǐng)學(xué)生開展光現(xiàn)象的相關(guān)實驗前，可以先通過信息技術(shù)為學(xué)生演示各種生活中的光現(xiàn)象，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。隨后組織學(xué)生交流討論，鼓勵大家踴躍發(fā)言，闡述一下自己在生活中見到過哪些更加有趣的光現(xiàn)象，嘗試與剛才演示的內(nèi)容以及已經(jīng)學(xué)習(xí)掌握的理論知識相結(jié)合。完成上述步驟后，學(xué)生往往已經(jīng)迫不及待想要驗證自己的想法是不是正確，然后再進行實驗，就能取得很好的效果。這是綜合運用了情境教學(xué)法和生活化教學(xué)，使得學(xué)生在頭腦中勾畫出了有關(guān)物理知識的生活情境。

（五）適時組織合作實驗

合作實驗是提升初中物理實驗教學(xué)效果的有效途徑。雖然初中生普遍剛剛接觸物理知識和物理實驗，但因為他們在學(xué)習(xí)能力、性格特點、家庭教育等層面存在一定的差異，所以在物理實驗中所表現(xiàn)出來的能力也各不相同。有的學(xué)生理論知識學(xué)習(xí)方面比較有優(yōu)勢，有的學(xué)生的動手能力更強。在這種情況下，學(xué)生之間就存在互補的空間。通過組織合作實驗，能夠讓具備不同特點的學(xué)生取長補短，共同進步，而不用再像過去一樣必須通過教師“開小灶”來滿足學(xué)生的個性化需求，極大地提升教學(xué)效率。

例如，在進行串并聯(lián)電路的實驗時，一共有兩個小燈泡，這個電路要使兩個小燈泡發(fā)光。這對學(xué)生來說有一定難度，這時教師就可以將學(xué)生組成小組，共同完成實驗。組織小組的時候要注意小組內(nèi)部的異質(zhì)性和小組之間的同質(zhì)性，即小組之間的綜合能力水平較為接近，而小組內(nèi)部成員之間又能夠?qū)崿F(xiàn)能力上的互補。隨后還要幫助學(xué)生完成組內(nèi)分工，比如一個學(xué)生負(fù)責(zé)連接電路，另一個學(xué)生則要畫出原理圖，第三位學(xué)生則觀察整個實驗過程，做好實驗記錄，并視情況幫助前兩位同學(xué)。

（六）鼓勵家庭實驗拓展

由于課堂時間、設(shè)備、學(xué)生素質(zhì)等客觀條件的限制，初中物理課堂上不可能進行特別多的實驗，給予學(xué)生的探究空間也將是較為有限的，學(xué)生對實驗與現(xiàn)實生活聯(lián)系的認(rèn)識提升仍有挖掘的余地。為了保持學(xué)生對物理實驗的興趣、求知欲和創(chuàng)新意識，教師應(yīng)該將學(xué)生的家庭生活場景也利用起來。因為初中物理知識有很多都和現(xiàn)實生活緊密相關(guān)，為師生雙方去聯(lián)系生活現(xiàn)實創(chuàng)造了機會。而且，通過生活化的物理實驗，學(xué)生能夠更真切地發(fā)現(xiàn)物理知識和現(xiàn)實生活之間的聯(lián)系，認(rèn)識到物理學(xué)科對我們每個人的生活都發(fā)揮了多么重要的作用。

例如，教師可以鼓勵學(xué)生回去之后制作水果電池。為了保證實驗的順利進行，教師應(yīng)該向?qū)W生提供一些基本的實驗用品，比如小燈泡等。同時提醒學(xué)生，要將整個實驗過程記錄下來，可以用手機拍攝視頻等。又如，教師也可以讓學(xué)生回去后用水盆等工具來進行浮力實驗，這種實驗對材料的要求更低，學(xué)生更容易完成。另外，教師要提前與學(xué)生家長溝通，請求學(xué)生家長為學(xué)生的實驗提供便利條件，協(xié)助學(xué)生進行實驗工具的準(zhǔn)備，對學(xué)生的實驗成果表示充分的鼓勵。

五、 結(jié)語

總之，初中物理教師必須注重實驗在物理教學(xué)中的作用，認(rèn)識到實驗可以用具體形象的方式向?qū)W生展示物理知識，為學(xué)生提供豐富的感官材料，使得學(xué)生能夠帶著強烈的好奇心與求知欲去進行實驗，鍛煉自身的實踐能力，加強對物理知識的記憶和理解。而隨著社會的發(fā)展和科學(xué)技術(shù)的進步，教師可以利用信息技術(shù)等更為先進的手段來改造初中物理實驗教學(xué)。相信只要大家加強重視，努力創(chuàng)新，一定能夠創(chuàng)造出更加高效的初中物理實驗課堂。

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