提高初中物理實驗教學有效性探微
——談“互聯網+”背景下的實驗教學策略

范幫旦 范本瓊

（1.陜西省鎮巴縣教研室 陜西漢中 723600；2.鎮巴縣涇洋初級中學 陜西漢中 723600）

一、初中物理實驗有效教學的重要意義

（一）提升學生實踐操作能力的必然選擇

在傳統的初中物理實驗的教學過程中，教師花費了大量的時間在敘述實驗原理與實驗方法上，學生的操作時間較少，自主設計拓展操作幾乎沒有可能。部分學生認為所學的理論知識枯燥乏味，對實驗操作也缺少新奇感，導致其缺乏學習興趣，缺乏與教師之間的溝通交流，難以真正消化和理解實驗的難點與重點，在一定程度上造成了初中物理教學效率低下的現象，嚴重影響了初中物理教學質量和教學效果。研究初中物理實驗有效教學方法和策略有利于有效提升教學效果，幫助學生掌握物理實驗操作技能，發展物理思維，培養學生的創新意識和創新精神。目前，部分物理教師對學生實驗教學的認識不到位，把實驗過程設計成學生聽教師講解和示范后的模仿驗證過程，忽視學生運用物理思維設計實驗方案、運用物理方法探究解決物理問題、運用物理語言描述物理問題的素養指向，甚至一些課堂學生往往缺少相應的實際操作機會，這個問題阻礙著初中物理實驗教學的整體改革。隨著信息技術不斷發展，互聯網教學技術被廣泛應用于各行各業，給教育領域帶來了新的生機與活力，也給提高初中物理實驗教學有效性帶來了新的途徑和方法，將初中物理實驗教學課堂與互聯網科技相融合，能夠將傳統單一的實驗教學模式轉變為多元化教學模式。

（二）提升學生物理學習能力的主要途徑

物理實驗教學，教師通過開展大量的實驗活動，不僅可以使學生增強自然現象的感性認知，加深對物理基礎理論知識的理解和掌握，而且還對培養學生實驗操作能力以及分析問題的能力很有幫助。物理實驗的實踐性極強，學生在實驗過程中通過對自然現象的觀察分析以及對自然規律的自主探索，在調動自身主觀能動性的同時，也有利于培養對物理學習的興趣。教師在物理實驗課堂教學當中，應通過實驗將外部知識轉化為學生頭腦中的知識結構，而建立這種知識結構的過程主要是通過思維來完成的。對學生而言，有很多事物都是未知的，這種未知的事物并不會引起每個學生的思維，學生對思維的運作源于他們對某種未知事物產生了解的需要，這種需要越強烈，他們的思維活動性也就越大。根據這一特點，物理學可以充分利用實驗對引導學生仔細觀察，創設情境，探究因果，激發聯想，增強學生的求知欲。因此，物理實驗可以轉化為物理教學的基本手段。在實驗課堂教學中，為培養學生的實驗能力、創新能力以及實驗素養，教師應結合教材內容，并從學生的實際需求出發，挖掘合適的實驗素材，創設多種多樣的實驗環境，從而激發學生探索物理規律的積極主動性。

（三）提升初中物理教學效果的必要措施

在初中物理實驗課堂，教師需要采用多種方式引導學生參與到實驗活動當中。教師制作相應的多媒體教學課件向學生展示物理實驗的重點內容，激發學生探究物理實驗本質的興趣，節約物理實驗操作時間，提升物理實驗效率，培養學生自主操作物理實驗能力，使學生在進行實驗的過程中掌握物理知識。初中物理實驗的微課制作要依托現有的教學環境，利用互聯網平臺將視頻資源分享給學生，有利于學生提前了解實驗內容，提升初中物理教學效果。部分學校物理實驗教學內容還不夠豐富，開展教學時還存在一些問題，例如，實驗保障不到位、缺乏科學的教學方法與管理評價機制等。研究“互聯網+”背景下的初中物理實驗有效教學方法，有利于彌補傳統實驗器材不足、換代不及時等缺陷，優化物理實驗教學模式，促進初中物理實驗教學的改革。

（四）時代發展的必然選擇

傳統初中物理實驗教學更注重學生按部就班地進行實驗，教師對學生實驗結果的評價重于對實驗過程的評價。在“互聯網+”的背景下，傳統的物理實驗課已經不能適應時代的需要，為了適應現代社會對人才培養的要求，必須對現有的教學方式進行改革，建立合理有效的實驗評價機制，將課堂評價與網絡評價相結合，創造條件鼓勵引導學生家長參與物理實驗評價過程，利用網絡對實驗操作流程進行評估，讓學生更好地了解物理知識和實驗原理，從而推動初中物理實驗教學的整體改革。傳統的初中物理實驗教學過程中存在一些難點和重點內容不易突破，若將現代信息技術準確應用于物理實驗，在探究一些傳統實驗不易觀察分析的重點內容和難點內容的過程中引入虛擬現實技術，通過計算機建模呈現物理實驗教學過程，完善實驗方案和步驟，提高學生動手操作能力，增加知識密度，提高課堂容量，在有限的課堂時間內創造更多的教學收益。

十三四歲是青少年生長發育最快、可塑性最大的階段，在此階段加強中學生科學素質教育具有非常重要的意義。隨著網絡技術的飛速發展，利用網絡平臺進行輔助教學已經成為一種趨勢。結合“互聯網+”初中物理實驗教學，以信息化為載體，構建開放高效課堂，這是時代賦予教師新的歷史使命，也是當前基礎教育課程教學改革的重要內容之一。所謂“互聯網+實驗”，就是運用現代信息技術手段，將各種先進的教學理念引入課堂教學活動，優化教學資源的配置和整合，促進師生教學方式的轉變，全面提高教育教學質量，通過科學猜想方法，提高實驗設計水平，提升學生實驗駕馭能力，創造自主性成果。

二、初中物理實驗有效教學改革的具體方法與策略

（一）多種技術并用，提升初中物理實驗教學效果

1.應用多媒體技術

多媒體以文字、圖像、聲音、動畫等信息傳輸手段為載體，教師采用多媒體技術進行初中物理實驗教學主要有以下幾個方面：一是利用視頻展臺輔助教學，通過其演示實驗情境，幫助學生構建模型，提高學生的分析能力，突破難點。二是利用課件輔助教學，借助圖片資料強化認知，突破重點。三是加強師生互動，拓展思維空間，創設豐富合理的情境，激發學生學習興趣。以使用計算機演示“磁鐵吸引鐵粒子做圓周運動”實驗為例，教師通過視頻展臺讓實驗形象化，實現實驗設計的交叉比對，培養學生創新意識。

2.虛擬網絡仿真技術

在初中物理實驗教學中，需要學生直接觀察到真實的物理現象，網絡仿真技術是實現這一目標的新選擇。將計算機與傳統實驗教學相結合，可以有效解決傳統實驗中一些先天性缺陷，在網絡仿真技術的基礎上，已有公司開發出了一種以計算機網絡為基礎的虛擬網絡實驗設計系統，該系統通過服務器端實時更新數據信息，并提供交互界面，使用圖形化編程語言方便學生進行一些不能在實驗室中完成的實驗，有利于調動學生的學習積極性。比如該系統對不同類型的運動物體進行受力分析并建立力學模型，通過計算得到相應的摩擦力大小，其不僅可以快速解決教學難點，更有利于幫助學生理解和掌握相關知識，使學生能更好地運用理論解決實際問題。網絡仿真技術為傳統教學模式提供了強有力的補充和支撐，通過兩者結合提高學生對抽象內容的直觀認識和形象記憶。網絡仿真實驗室還可以構建一個高度虛擬化的實驗教學環境，給學生沉浸式體驗，有利于構建學生思維，為其探索物理奧秘提供動力，提高實驗教學的有效性。

（二）加強小組合作，開展相關活動提升初中物理實驗教學效果

實驗的結束并不是學習的終結，如何讓實驗課堂煥發活力是每位教師需要思考的問題。初中物理教師應注重提高自身素養和綜合素質，在物理實驗教學過程中，針對性設計課外作業，以作業為載體，增強課堂教學效果，培育學生創新精神。通過安排開放性實驗報告，增強學生的自主實踐能力；組織開放式實驗操作比賽，提升學生的合作與協作能力；建立多元化的評價機制，充分調動學生的參與意識和積極性，優化實驗教學手段，改進考核方式，利用網絡技術構建開放實驗教學體系，豐富課外活動形式。讓學生從不同角度分析實驗現象、獲得實驗結果。注重科學方法的滲透，使學生通過親身體驗培養其觀察、思考及創新能力。豐富實驗內容，通過小組合作、自主探索等方式，提高學生動手實踐能力。同時要加強學生與家長、學校、社會的聯系和互動，創造平等開放的對話氛圍，開展"小實驗、小制作、小調查"等活動，拓展學習空間，共享實驗探索的樂趣。要積極引導學生發散思維，進一步利用課內和課外學習資源，拓展和推廣課堂實驗學習成果，踐行"課內與課外融合"的科學理念。

（三）聚焦實驗難點，利用微課堂提高實驗教學效率

以“杠桿的平衡條件”實驗為例，其教學難點在于力臂的確定。傳統的實驗教學常常采用教師演示，學生觀看的方法。這種教學方式存在以下幾方面的問題：一是教學時間有限，學生不能及時反饋教學信息。二是場地等客觀因素限制，不利于提高教學效益。目前部分學校開展實驗室內的教學時間有限，這樣既浪費了教學資源，又不利于學生深入理解概念和相關規律。三是不利于教學創新。隨著互聯網技術的發展，微課堂已成為教學改革和發展的新方向，其通過網絡來傳播優質教學資源，并提供免費服務，將信息技術應用到物理學科實驗教學之中。微課的優點是短小精悍、形象生動，適用于課堂教學。基于微課的初中物理實驗的設計與分析有以下幾點優勢：一是其以生活為基礎，可以直觀展示教學內容豐富的物理實驗。它具有開放性、靈活性、互動性和可重復性等特點。微課將實驗操作聚焦于鏡頭，通過網絡直播或錄屏等方式將實驗內容完整展示給學習者，學生可根據自己的情況選擇不同的策略參與到實驗中去，為后續教學提供指導依據。

（四）充分利用網絡資源，提升學生學習積極性

物理教學實驗與情境現實是分不開的，當前部分初中生不喜歡物理實驗的原因之一就是其主觀上認為實驗課程枯燥乏味。如果不能調動學生探究問題、解決問題的主動性，不能對學習的內容進行深刻的理解和運用，初中物理實驗課的目標就很難實現。在“互聯網+”環境下，學生可以利用共享的網絡資源學習，這也為教師提供了更豐富的教學方法。當學生動手操作遇到困難時，教師可以要求其通過互聯網搜索，找到問題的解決方案。當遇到學生操作不當導致實驗失敗的情況時，教師要及時地引導學生進行反思總結，鼓勵其積極勇敢面對，給予其正確評價。教師可以使用不同教學資源，如課件展示、視頻展示等方式讓學生完整觀看正確實驗過程，掌握實驗方法。“互聯網+”環境為學生提供了足夠的學習資源，其對于物理教學具有積極影響，有利于學生能掌握物理實驗過程中出現的基本理論，并將其應用到實踐活動中，從而完成學習目標。但是，需要特別注意的是對網絡資源使用需要做出甄別，一是時機上需要學生有充分的自主思考，不能一遇到問題就找網絡，模仿不能代替思考；二是內容上需要篩選，現在網絡資源豐富，同時也存在魚龍混雜的問題，若不有效選擇可能被誤導。

（五）優化實驗設計，切實發展學生核心素養

物理實驗課堂教學主要包含以下幾個方面：首先，在開展課程教學活動之前需要確認實驗內容，配置相應的實驗器材，并做好相應的其他準備，從而保證實驗課程的流暢性，防止意外事故的發生。其次，在教學開展之前教師應當引導學生閱讀相關的實驗教材，使他們充分了解實驗學習的目標、掌握實驗的原理以及實驗的方法，從而為學生順利完成實驗做好知識準備。再次，在學生進行實驗學習的過程中，教師應當及時的根據學生的特點給予適當的指導，從而幫助他們發現實驗操作當中的問題，在研討思考中完善和改進。最后，在學生完成物理實驗后，教師應當引導學生進行實驗報告的撰寫，在學生完成實驗報告的撰寫之后教師應當引導學生對實驗的情況進行總結，共享實驗經驗。例如在“電阻的測量”教學時，首先，在實驗教學開展之前教師應當提前為學生準備好阻值明確的電阻、表面沒有破損的導線、可以正常工作的電流表以及電壓表等。其次，教師應當引導學生閱覽“電阻的測量”一課的內容，并幫助學生掌握實驗目的、原理、方法與步驟等，做到心中有數。然后，組織學生分組實驗，教師巡回指導，發現并商討解決實驗中問題。最后，教師應當引導學生進行數據分析處理，總結得出相應規律。通過這種方式開展實驗教學活動，就可以實現課內外知識的深入結合，有利于發展學生核心素養。

結語

總之，在初中物理實驗教學改革過程中，教師要順應時代發展，依托互聯網資源，提高資源整合能力，將傳統初中物理實驗教學方法要與信息技術、相關多媒體設備結合起來，為學生提供更多物理實驗學習機會，有效拓展提升初中生實踐能力和創新能力的途徑和方法，提高初中物理實驗教學水平，獻力我國教育事業的高質量發展。