初中物理實驗教學與實驗改進的研究

賀登超

[摘要]實驗是物理學科基本構成要素，在激發學習興趣方面具有不可替代的作用，也能促使學生形成深入認知，培養實踐應用能力和科學探究素養，挖掘個體創造潛能。初中物理實驗教學優勢眾多，但是從現狀來看，上述作用并沒有效發揮，所以改進物理實驗教學是當務之急。本文從初中物理實驗教學現實情況出發，分析實驗教學不足，針對改進實驗與創新方法提出策略，僅供借鑒。

[關鍵詞]初中物理;實驗教學;實驗改進;有效策略

物理學科是建立在實驗之中的，讓學生學習物理知識遠不及做實驗效果好。實驗直觀地呈現知識，促進學科認知能力發展，并且擁有極強的吸引性，誘發求知動機，學生自覺融入實驗探究過程，勤于動腦和動手，在實驗中獲知，潛移默化中受到影響，培養科學素養以及創新能力，具備社會適應性和實踐性行，實現人的全面健康發展。當前，初中物理實驗教學與新課改革要求還有較大差距，必須在研究問題基礎上進行創新改革，優化實驗教學過程，彌補不足之處，與素質教育貼合，推動物理教學發展，提高學科綜合素養，達到育人的目標。

一、初中物理實驗教學問題分析

（一）教學問題

物理實驗教學有助于培養科學素養，物理教師對此有認知，但是在實際教學中缺乏落實意識，科學素養、創新精神等被拋到腦后，圍繞著物理知識組織教學活動，物理實驗教學也不例外。教師認為物理課堂組織學生進行實驗太浪費時間，出于這個層面考慮，課堂中以實驗演示為主，雖然讓學生看到實驗現象，可是學生作為實驗教學主體，并未親身參與到實驗過程中去，難以感同身受，實踐操作能力得不到培養與提升，同時影響了科學素養發展，無論是對學生物理學科素養還是社會適應能力都產生消極影響。初中物理實驗教學按部就班，教師很少創新實驗方案，探究性不足，學生在閱讀教材中已經明確實驗現象與最終結果，實驗吸引力降低，動手實驗積極性不強，在實驗中失去思考的動力。

（二）學習問題

學生喜歡做物理實驗，提起實驗就有興趣，但是實驗目的不明確，關注的只是從實驗中能看到哪些神奇現象。物理實驗課堂中學生自我管理能力差，而且缺乏正確的實驗觀念和習慣，雖然在動手操作前了解和實驗相關的所有東西，動手操作中卻不遵守，按照自己想法動手實驗，除了增加實驗風險，還會造成實驗結果發生變化，與教材理論不相符，容易產生認知困惑，物理實驗教學適得其反。另外，學生享受物理實驗成功所帶來的愉悅感，僅限于教材實驗，還有就是教師給出方案的實驗，自主設計實驗意識淡薄，存在畏難心理，而且害怕失敗，導致在物理學習中基本上不會主動進行實驗，尤其是探究性實驗。

二、初中物理實驗中如何改進實驗

（一）重視觀察實驗，帶著問題學習

在教學中，教師需要讓學生知道觀察實驗的第一步，也就是我們要學會如何才能創新實驗的第一流程。我們觀察實驗，最后要的不單只是一個觀察結果，最重要的是對整個觀察的過程進行分析，包括所涉及的知識及原理。在實驗過程中學生通過觀察現象，并對此進行分析、匯總，透過現象來看本質，理解其中的規律，提升邏輯思維能力。例如在學習有關浮力大小時，可通過演示浮、沉來吸引學生興趣。先將三個材料相同、大小相同的塑料袋分別裝好相同體積的水、酒精、鹽水，并扎好封口，依次放入水中，觀察三種不同物質的上浮、下沉的情況。并讓學生帶著問題去觀察，這三種不同的物質在水中的情況是怎樣的？讓他們自己去猜想浮力與哪些因素有關系，提出猜想、假設，開展實驗設計。帶著問題觀察，創新力也會有所提升。

（二）優化演示實驗，提出質疑

演示實驗有著生動而形象、具體而直觀的特點，是與學生的心理特點和認知規律相吻合的。新奇、有趣的演示實驗，不單可以激發起學生對學習的興趣，并且也可以培養學生多方面的能力。所以演示實驗可以說是激發起學生學習興趣以及培養他們觀察力的一個重要手段。將實驗的演示進行優化，培養他們的觀察力以及實驗技能是創新教育的重要內容，并且要讓學生在實驗中提出自己的問題。例如，我們在學習建立電阻概念教學當中。教師開始要求學生以優化演示實驗的方法進行，研究鉛筆芯的電阻。主要做法是改變鉛筆芯兩邊的電壓，以此獲得不同強度的電流，同時得出結論“電阻為導體自身性質，不同的導體，其所阻礙電流作用是不同的”。學生自己開始實驗，并加大理解速度。所有的同學都使用的是鉛筆芯，但是所獲的阻值卻有一定的差值，這時就會有這樣的問題產生：“為何鉛筆芯都差不多，但是電阻值卻相差很多？電阻到底是和什么因素有關系？”有的學生甚至還提出電阻可能是和物質的密度有關系。這樣將學習的思維大門打開，激發了他們的思維能力，讓教和學都有了無限擴大的可能，學生的探究欲望被激發，創新力也有了一定的提升。

三、初中物理實驗教學與實驗改進的有效策略

（一）尊重學生在物理實驗中的主體地位

初中物理實驗教學優勢眾多，想要發揮卻不簡單，需要科學設計實驗教學，堅持以生為中心，引導學生身心投入，動手過程中動腦，認真觀察實驗每個現象，記錄實驗中產生數據，為后面得出結論提供依據，培養科學素養。物理實驗采取分組，根據實驗的難易程度確定每個小組人數，組內成員在實驗中有不同分工，提高學生合作完成實驗的能力。合作實驗中相互補充相互啟發，結合觀察到的實驗現象以及原有的物理知識經驗，在交流和討論中得出結論，體驗實驗樂趣，在成功中感受喜悅，培養物理實驗興趣，增強物理認知，融會貫通知識，提高物理實驗應用能力。合作實驗融入競爭機制，每個學生在實驗中擁有自我展示與發揮空間，有利于挖掘潛力，培養合作精神，養成探究實驗意識。初中物理實驗前，學生必須清楚本次實驗要求，對于實驗目的、實驗原理、實驗方法做到心中有數，正確認識實驗，讓學生樹立嚴謹的實驗態度，清楚實驗來不得半點馬虎。教師重新自我定位，在實驗教學中教師是促進者，觀察學生動手實驗情況，必要時提供幫助，引導學生完成實驗，并且及時糾正學生一些錯誤的或不好的實驗習慣，促使學生在實驗中更好地認知與理解知識，起到知識遷移的作用，提高動手實驗能力。

（二）創新和改造實驗

初中物理教學中有些實驗對于裝置和物品的要求不是很高，利用身邊的東西就能完成實驗，教師就可引導學生依據物理知識經驗，自主進行實驗設計，或者是小組合作設計實驗，自己動手搜集材料和制作實驗裝置，按照心中所想完成實驗，完成實驗探究，驗證想法，并且在實驗中積累更多經驗，加深對物理的認知，形成創新能力。另外，如果一味地照搬教材中實驗，學生會感到厭倦，教師提高改造實驗能力，平時多研究實驗，尋求替代方案，讓學生在物理學習中有更多做實驗的機會，并且在做實驗中學習，達到融會貫通，起到深層理解效果。比如在學習“力的測量”這節課時，就可改造實驗，讓學生準備牙膏外包裝盒子與玻璃杯，先在玻璃杯中倒入水，接下來把牙膏盒子壓扁，將其放在被子上，牙膏盒子就會自動下沉。然后把牙膏盒子撐開來，則又會上浮。

（三）運用信息技術模擬實驗

影響初中物理實驗教學因素眾多，有些是不可改變的，比如缺少實驗條件、存在極大危險性、實驗現象不明顯等，受這些因素限制，不能組織學生動手實驗，這時就應發揮信息技術優勢，利用多媒體的交互性以及動態性模擬實驗，學生從實驗過程中觀察到一些細微的變化，體驗探究的樂趣，掌握物理變化規律，彌補物理實驗教學的不足。初中物理實驗教學中有些實驗在現實中操作難度大，以伽利略實驗為例，現實中無論在哪種情況下摩擦力都不是為零，采用多媒體模擬實驗，就能實現這個理想狀態，加深學生對物理知識的印象，提高理解能力，養成實驗探究習慣。

四、結語

綜上所述，初中物理實驗教學是教學改革的核心環節，教師創新實驗教學理念，以學生為中心，通過合作實驗、創新和改造實驗、運用信息技術模擬實驗等措施，提供動手操作機會，邊做實驗邊思考，并且引導實驗探究，形成深層認知和理解，培養科學素養和創新能力，促進學生全面發展。