初中物理實驗教學的有效優化策略研究

摘 要：在當前，實驗教學的優化革新已經成為物理教師實現物理教學優化的重要切入點，如何達成實驗教學的優化，也已經成為物理教師所要研究的重要內容。文章對實現初中物理實驗教學有效優化的方法策略進行了研究，并結合教學實際從多個方向進行了簡要論證。

關鍵詞：初中物理;實驗教學;教學優化;方法研究

一、 引言

物理實驗是根據一定的研究目的，運用一定的科學儀器和設備通過人為的控制和操作來創造和強化某些物理過程，同時在盡可能減少干擾的情況下進行定性和定量的觀察和研究來達到探求物理現象及其變化規律的一種科學活動。通過對物理實驗描述的分析可以發現，物理實驗的重要特點是具有研究的目的性，且其過程是人為可控，影響其順利進行的因素之一是能否盡可能減少干擾。而物理實驗的主要目的則是探求物理現象及其變化規律。為了實現初中物理實驗教學的優化，教師可以圍繞物理實驗教學的特點進行研究，從實驗的環節構建入手進行調整，提升實驗教學的有效性。

二、 實驗教學優化的必要性分析

物理實驗教學的開展主要有著兩方面的作用，一方面是實驗教學的進行可以幫助學生對物理知識實現深入有效的了解;另一方面則是學生在物理實驗的操作參與過程中可以獲得基本研究技能的發展。在當前，隨著新課改的進行，新課標對教師的實驗教學效果提出了更高的要求，教師需要確保實驗可以更加有效的發展學生的能力，學生在實驗參與的過程中也可以獲得較好的提升與進步。為了達成這一目標要求，教師需要對自己的實驗教學設計進行反思，分析其中存在的可優化之處，并嘗試著做出有效的教學調整。

三、 實現初中物理實驗教學優化開展的策略

（一）重視實驗準備，開展實驗前教學

實驗前教學所指的是在實驗探究進行之前所開展的教學，這一教學的主要作用是幫助學生做好參與實驗學習的準備，對實驗教學的順利開展有著直接的影響。在過去，教師雖然可以認識到實驗前準備的重要性，也開展了實驗前教學的設計，但由于教學工具和教學方法的限制，使得實驗前教學難以充分地發揮其效果，學生的發展也受到了限制。而在當前，伴隨著信息技術的發展，多種教學工具已經引入了教學之中，教師可以充分利用這些教學工具，構建更加豐富多彩的實驗前教學，著重為學生展現各種實驗儀器的用途和具體操作方法，并為學生提出一些具有較高思考價值的問題，引導學生預先針對實驗的有效開展進行思考。

例如，在進行“歐姆定律”相關內容的教學時，為了讓學生可以在實驗探究中借助物理儀器進行有效操作，教師需要結合相關實驗所需要的器材進行研究，設計有效化的實驗前教學內容。在本課的教學實際中，教師就可以引導學生對電流表、電壓表的操作方法進行分析研究，并重點針對其正負極的接線方法進行講解，確保學生可以按照安全操作規范操作實驗儀器。為了引導學生在課下對相關的歐姆定律實驗進行預先思考，教師可以設計“電壓和電流可能存在著什么關系呢？”“我國家庭電路中的電壓是多少呢？”“對人體的安全電壓又是多少呢？”這幾個問題，通過這幾個問題的提出，學生就可以進行預先的思考分析，做好參與實驗的準備。

（二）聯系課標要求，革新實驗教學模式

實驗教學模式的革新也是優化實驗教學效果，提升實驗教學有效性的重要途徑。在過去，教師所開展的實驗大多為演示實驗和驗證式實驗，其中演示實驗是由教師作為主導的，通過教師操作，學生觀察的形式而開展的實驗，這一實驗形式的作用主要為幫助學生理解一些物理知識，由于學生難以親身操作實驗，其實驗探究能力的發展受到了限制。驗證式實驗所指的是以理論驗證為主題的實驗教學模式，在驗證式實驗中，學生在進行實驗操作之前就已經對實驗的現象和結論有了一個預先的認識，其進行實驗操作的目的是驗證一些已經確定的結論。由于缺乏未知內容，學生在實驗的進行過程中缺乏參與主動性。在當前，新課標提倡教師開展探究式實驗，這一實驗模式是相對于驗證式實驗的一種實驗教學模式。在探究式實驗中，學生將在對實驗結論未知的前提下進行實驗探究，其所經歷的實驗是研究問題、提出猜想、設計實驗、驗證猜想的過程。通過對四個環節的體驗，學生可以在一定程度上實現對科學家探索過程的體驗，學生的探究分析能力也將在其中得到有效的發展。

例如，在進行“凸透鏡成像的規律”這一課的教學時，為了有效地發展學生的能力，教師就可以開展探究式物理實驗。在其中，教師可以結合本課的內容主題提出以下問題“物距與像距的變化會對凸透鏡成像產生什么影響呢？”在提出這一問題之后，教師就可以引導學生針對這一問題進行思考，大膽地提出自己的猜測，并讓學生根據自己的猜測設計一個可行的實驗方案。為了充分調動學生的發展，在學生實驗設計的過程中，教師要能控制自己的介入程度，盡可能讓學生去主動思考。

（三）結合學生發展，調整分組架構

在當前，小組實驗是初中階段教學實驗開展的主要形式，這是由學生的發展規律和初中實驗的具體構成所決定的。且通過小組實驗的開展，學生的思維也可以在合作中進行碰撞，實現有效的溝通和交流。鑒于小組實驗的開展必要性，可以認為學生實驗小組構建的有效性會直接影響到學生實驗學習的效果。為此為了達成實驗教學優化的進行，教師就可以從小組構建的優化入手進行探究。在傳統的實驗設計中，教師所設計的實驗小組多是由學生自由組合而成，雖然學生自由組合而成的小組在默契性上較高，但其可能會使得各個小組學生的總體能力差異較大。有的小組可以非常容易地完成實驗探究任務，而有的小組則遲遲無法推進探究步伐，這嚴重影響了實驗教學的效率和效果。為了做出改變，教師可以對學生小組的劃分進行調整，改變原有的以學生自由結合為主的小組構建模式，選用以學生能力情況為依據的小組構建模式，確保參與實驗的各個小組其學生能力均處于一個合理的閾值。

例如，在進行“測量物質的密度”這一課的教學時，為了確保相關物理實驗的有效開展，教師就可以結合實際構建有效的學生小組。考慮到本課涉及實驗的復雜程度，教師可以將學生小組的人數控制在4～6人之間，在進行小組劃分時也要先根據學生的能力發展層次進行統計，將能力發展較好的學生分散到各個小組之中作為組長。在組長確立之后教師再將其他學生逐步填充到各個小組中。為了確保學生小組可以做好分工協作，教師在分組完成后還可以召集各個小組的組長進行簡要培訓，讓其明確揚長避短的分工原則。這樣一來，當學生小組的構建可以得到保障，教師教學的有效性自然就可以得到提升。

（四）關注創新發展，革新實驗內容

通過對近幾年中考物理命題的分析，我們可以發現，在中考所進行實驗考查題目中，并不會簡單地照搬教材中的實驗，而是在教材的基礎上進行了大膽的創新，學生若只是硬記教材中的實驗內容，是難以實現相關題目的有效解決的。故為了做出變革，增強學生的創新解題能力，教師在進行實驗教學設計時可以充分考慮創新實驗內容的引入，提升實驗教學的探究性。

例如，在進行“彈力”相關內容的教學時，教師就可以拓展實驗的架構，設置一個以“簡易彈簧測力器制作”為主題的實驗活動。在其中教師要提供給學生幾個不同規格的彈簧測力器和幾個鐵絲、鐵釘，讓學生嘗試著通過對彈簧測力器構成的研究找出簡易彈簧測力器的制作方法。在學生制作彈簧測力器的過程中，教師要提出一些引導性的問題，調動學生進行探究分析。又比如，完成“浮力”相關知識的教學時，教師就可以引導學生嘗試著使用阿基米德定律測量一些實際的不規則物體，讓學生在操作中獲得能力的提升與發展。

（五）注重操作能力，構建操作教學

在當前，學生能力的培養已經逐漸成為教師教學的主旋律，新課標要求教師要構建以學生能力發展為核心切入的教學設計。而實驗操作能力是物理學科實驗教學所要達成培養的重要學生能力體現，這一能力對學生未來的社會生活也有著較高的價值。對初中階段的學生來說，操作教學的重點也在于教會其有效操作實驗的方法，進而在中考中面對實驗操作題目時可以順利地進行解答。為了實現學生操作教學的構建，教師在實際的教學中需要注重學生操作能力的培養和發展，并找出合適的時間選用多媒體展示的方式復述實驗教學，帶領學生回顧實驗操作的每一個細節，在遇到易錯點時教師則要注意點明，讓學生加以注意。

例如，在完成“測量小燈泡的電阻”這一實驗的教學后，為了幫助學生有效地進行實驗回顧，達成實驗操作流程的記憶，教師就可以利用多媒體教學工具播放實驗的過程視頻。在其中，教師可以采用“暫停+提問”的方式引導學生回顧電路的連接方式與各個電路元件的操作規律，幫助學生充分掌握。

（六）引入新型設備，開展虛擬實驗

虛擬實驗是一個相對較為新穎的概念，其與傳統的物理實驗教學設置不同，虛擬實驗是以計算機、多媒體為核心的，以虛擬情景展示為途徑的實驗教學設計。在實驗教學效果上，由于學生難以真實的進行操作，所以虛擬實驗的教學效果并不如實際實驗，但這并不能掩蓋虛擬實驗的優點，那就是其可以幫助教師開展一些受限于學校實驗室條件或實驗危險性導致無法實際進行的實驗。除此之外，虛擬實驗還可以被用來實施實驗復習教學，其可以在耗費較少時間的基礎上帶領學生有效地進行實驗內容的回顧和復習。

例如，在進行“電路電流過大的原因”這一課的教學時，為了加深學生的印象，增強學生對電路知識的認知，教師就可以運用計算機工具開展以電路模擬為主題的虛擬實驗。在其中，教師可以利用計算機模擬的方式為學生展現出各種出現故障的虛擬電路，讓學生根據電路中用電器的實際情況斷定電路的故障原因。這一虛擬實驗的開展可以加深學生對電路安全相關知識的認知，又避免學生進行實際電路操作所帶有的危險性。

四、 結語

綜上所述，實驗教學的開展對于學生的發展有著較強的促進作用。為了實現實驗教學的有效優化，教師在教學實際中需要對自己的實驗教學構建進行分析，思考教學設計中存在的問題，進而做出有效的教學調整，提升實驗教學設置的有效性。

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作者簡介：

郝志賢，陜西省延安市，延安市安塞區招安鎮初級中學。