初中物理實驗教學實踐研究

安徽省望江縣麥元初級中學/汪水根

在新課程改革和“雙減”背景下，物理實驗的重要性更加凸顯。它不僅是演示物理現(xiàn)象、建立物理概念的重要基礎，也是促進學生物理學科核心素養(yǎng)養(yǎng)成的重要方式。在核心素養(yǎng)觀的引領下，認真研究初中物理實驗教學的策略，做好物理實驗，是擺在初中物理教師面前的一項重要而緊迫的任務。下面，筆者結合自己的物理實驗教學實踐，就此問題展開研究，以期起到拋磚引玉的作用。

一、初中物理實驗教學現(xiàn)狀分析

近年來，在新課程改革浪潮的強力推動下，大多數(shù)物理教師能夠立足教學現(xiàn)狀，注重實驗教學觀念、教學手段的創(chuàng)新，尊重學生的主體地位，有意識地激發(fā)學生在實驗學習方面挖掘潛能和發(fā)揮主觀能動性，盡力讓學生在一種開放的教學氛圍中學習更多的物理知識和更實用的實驗技能。但是，縱觀初中物理實驗教學的現(xiàn)狀，仍不樂觀，還存在諸多與培養(yǎng)學生物理學科核心素養(yǎng)不相適應、不相契合的問題。

（一） 教師、學生對實驗的思想認識不到位

有的教師受傳統(tǒng)應試教育觀念的影響，認為實驗只是教學中的一種輔助手段，而不是必需品，因而在開展教學時他們潛意識里更傾向于“做實驗不如講實驗，講實驗不如背實驗”，認為學生會不會動手做實驗不是很重要，在考試時能動筆答實驗題才是關鍵。許多學生對實驗操作也不夠重視。有的只喜歡那些能夠呈現(xiàn)新奇現(xiàn)象的實驗操作，而對一些枯燥、重復性的基礎實驗操作卻感到厭倦、厭煩；有的甚至認為中考又不考實驗操作，而試卷上的實驗題提前幾天看一看、背一背就行了，不必浪費時間去做實驗。

（二） 實驗教學實施策略不恰當

絕大部分教師都能夠認識到探究性實驗有助于培養(yǎng)學生的探究能力，為其終身學習打好堅實基礎，但在實施過程中，大多數(shù)初中物理實驗都是按照驗證性實驗進行的。這種忽視學生能力培養(yǎng)的教學模式，既不利于學生從源頭理解實驗原理，也不利于激發(fā)學生的探索欲望。此外，在物理實驗教學中，也有部分教師喜歡用“視頻實驗”代替學生實際動手實驗，這樣的實驗教學顯然不利于學生創(chuàng)新思維和動手能力的培養(yǎng)，也無益于學生后期的發(fā)展。

（三） 實驗教學設備等硬件設施不達標

進入新時代，教育理念、課程標準、教學用書等都呈現(xiàn)出較大的變化，但許多學校因資金不足等原因未能與時俱進，及時更新、補充硬件設施，使現(xiàn)有的物理實驗室及實驗設備無法滿足新課標對實驗教學的要求，經(jīng)常出現(xiàn)小組實驗人數(shù)過多的現(xiàn)象，致使學生參與積極性下降、物理實驗質量大為降低。

（四） 實驗成績評定機制不完善

部分教師對物理實驗教學的重要性認識不足，他們更傾向于以考試的形式而不是兼顧現(xiàn)場操作的形式來檢驗學生物理實驗的學習情況。這種忽視學生實驗操作能力的片面性評價，不僅與學生的實際學習情況不符，而且評定的實驗成績也難以真實反映學生實驗水平與學習態(tài)度。此外，有相當一部分教師在開展評價活動時還是無法繞開傳統(tǒng)的評價模式，不僅評價內(nèi)容單一、方式單一，而且評價目標也不明確。這種使學生處于一種被動的評價狀態(tài)的評價方式，既不符合“學為中心”的教學理念，也與基于學科核心素養(yǎng)的物理實驗教學相違背。

二、初中物理實驗教學實踐路徑

針對初中物理實驗教學存在的問題及薄弱環(huán)節(jié)，筆者建議從學情和教學目標入手，站在促進學生學科核心素養(yǎng)高效養(yǎng)成的高度來分析問題、解決問題，給初中物理實驗教學注入更多新的實驗元素，從而使初中物理實驗教學真正靈動起來，充分發(fā)揮其在培養(yǎng)物理觀念、科學思維、科學態(tài)度與責任感等學科核心素養(yǎng)中的獨特作用。

（一） 以喚醒物理觀念為切入點創(chuàng)設情景

在設計實驗教學方案的過程中，教師從學生感興趣的問題情境出發(fā)，引導他們對現(xiàn)象進行有效觀察，然后嘗試交流討論、分析思考和研究探索，讓學生透過現(xiàn)象喚醒物理思維，揭示物理本質,從而實現(xiàn)對實驗教學的良好導向作用。例如，在教授“連接串聯(lián)電路和并聯(lián)電路”這一課時，教師可以從初中生好奇心、求知欲強的心理特點入手，創(chuàng)設既容易激發(fā)學生學習興趣又貼近生活實際的問題情境：“日常生活中常用到的用電設備有哪些？”“如果讓你制作一個電路板，你有哪些方法？如何選用比較合理的連接方法？”“你是如何識別串并聯(lián)電路的？”由此激活學生的探究欲望和實驗興趣。在此基礎上，教師按照尊重差異、優(yōu)勢互補的原則合理劃分合作小組，各小組確定組長，合理分工，然后以小組為單位展開物理實驗探究，先繪制電路圖，再動手操作，完成一個“從想到做”的過程。最后，展示實驗探究成果：每個小組派一名代表在全班交流介紹本小組的實驗思路、實驗操作過程，分析電路基本特征。為了進一步幫助學生啟發(fā)思維、理清思路，在實驗過程中，教師還可以適時、適當?shù)卮┎逡恍╅_放性問題：“如果現(xiàn)在給你兩盞燈、一個電源、一個開關、導線若干，想同時讓兩盞燈都亮起來，你認為應該怎么做？你又能給出幾種接法？”經(jīng)過循序漸進式的啟發(fā)引導，學生在頭腦中逐漸形成清晰的物理觀念。

（二） 以引領探究為關鍵點開展項目導學

隨著新課程改革的縱深推進,尤其是《義務教育物理課程標準（2022 年版）》的正式出臺，對學生創(chuàng)新精神和實踐能力的培養(yǎng)提出了更高的要求。項目導學的宗旨與新課程改革的精神高度契合，它是指在教師引導下以項目主題為導向而開展的一種學習方式。項目導學應用于初中物理實驗教學，有利于激發(fā)學生的實驗學習動機，培養(yǎng)學生的實驗探究心態(tài)，幫助學生主動探索物理知識的本源，有效提升物理學科核心素養(yǎng)。例如，在教授“摩擦力”這一課時，可以指導學生在初步了解摩擦力的概念、作用和種類之后，以“滑動摩擦力大小與哪些因素有關” 為主題進行實驗探究，整個實驗過程均由學生自己設計、自己操作、自己總結規(guī)律、自己驗證猜想。項目導學活動的開展，實現(xiàn)了從“教師主導”到“學生主體”的華麗轉身，使學生的探索與思考有更多的自主空間，同時，通過對實驗的思考、探究和操作，學生會更深刻、更全面地體驗到控制變量法是最常用、最有效的探索物理規(guī)律的科學方法，而且還進一步增強了他們的創(chuàng)新意識、實驗設計能力、分析和解決問題的能力。

（三） 以調(diào)動科學思維為著力點優(yōu)化設計

學生接觸物理知識是從初中階段開始的，這一階段他們雖然積累了一定的社會生活經(jīng)驗和文化知識，但由于知識、經(jīng)驗和人生閱歷的不足，心智還不夠成熟，學習尚缺乏思考的主動性和深度。基于此，如何激發(fā)學生的學習興趣，激活學生的科學思維，幫助學生找對高效的學習方法，這些都是擺在物理實驗教學面前必須梳理和著重解決的問題。在“學為中心”的理念引領下，如何培養(yǎng)學生良好的科學思維變得更加重要和必要，尤其是從建立項目、設計方案、選擇方法到把控環(huán)節(jié)、分析數(shù)據(jù)、得出結論，整個實驗過程始終貫穿著科學探究的過程。還是以“滑動摩擦力大小與哪些因素有關”為實驗例子。通過實驗，學生發(fā)現(xiàn)要使小木塊在一塊長木板上做勻速直線運動，這一過程非常不容易掌控，如果操作不當就會出現(xiàn)彈簧測力計的示數(shù)不穩(wěn)定從而導致不能準確讀數(shù)。這就需要教師指導學生開動腦筋，利用現(xiàn)有資源探索更科學、有效的實驗方法。通過調(diào)整實驗方案，即將“拉動小木塊”改成“拉動長木板”后，再使用二力平衡計算出摩擦力的大小，從而達到實驗的目的。

（四） 以回歸生活為根本點培育責任意識

物理是一門生活化極強的課程，很多研究發(fā)明和物理知識都來源于生活。為促使物理實驗教學達到預期的教學效果，教師在進行實驗教學時應以生活為導向，與生活實際緊密聯(lián)系，將物理實驗課與生活有機融合起來，貫徹物理教學回歸生活實際的教學理念。例如，在教授“物體的浮沉條件及應用”這一課時，引導學生觀察：（1） 把鋁制的牙膏皮卷成團放入水杯和將其展開成空心筒狀放入水杯；（2） 將雞蛋放在盛有清水的杯子中，然后不斷往水中加鹽。分別觀察（1）（2）的浮沉情況。提問：為什么最開始放入的牙膏皮和雞蛋都沉在水底，牙膏皮展開或在水中加鹽后的雞蛋則會浮在水面上？由此引導學生總結得出改變物體浮沉的方法。基于實踐創(chuàng)新、綠色環(huán)保、勤儉節(jié)約是學科核心素養(yǎng)教育的重要元素，也是未來實驗應用發(fā)展的必然趨勢，因此物理實驗教學不僅要貼近生活，還要考慮環(huán)保、安全、實用等現(xiàn)實問題。例如，在開展“溫室效應”實驗活動時，教師可以引導學生從分析造成“溫室效應”的最主要原因入手，認識到二氧化碳的大量排放是誘發(fā)全球變暖等一系列極端天氣的罪魁禍首。這種從生活視角導入的實驗教學探究，有助于引導學生對人類與環(huán)境關系的理性思考，進而激發(fā)他們的責任意識。

（五） 以改革創(chuàng)新為落腳點完善評價機制

針對初中物理實驗教學評價存在的現(xiàn)實問題，結合當前實驗教學實際，教師需要在思想上摒棄固化的評價觀念，及時改革并創(chuàng)新評價模式，使評價既切合教師的“教”又彰顯學生的“學”，并通過評價來促進教與學的升級。首先，評價目標要足夠明確。要包括評價學生的實驗基礎知識、實驗基本技能、實踐創(chuàng)新能力以及探索認知意識、實驗情感價值、團結合作表現(xiàn)等方面。其次，評價內(nèi)容要足夠全面。要包括物理實驗器材的辨識及擺放、實驗原理的闡述、物理實驗器材的使用、數(shù)據(jù)信息的讀取、實驗誤差的分析、實驗數(shù)據(jù)的記錄及表格的設計、實驗結論的歸納及整合、實驗結束后的器材整理、合作精神及集體意識等方面。再次，評價方式要足夠多元化。對于不同的物理實驗應選擇不同的評價方式。（1） 筆試。教師根據(jù)試卷成績高低評價學生對實驗知識的掌握情況。（2） 實驗操作評價。教師對學生實驗操作過程進行觀察，并依據(jù)評分標準記錄成績。（3） 實驗操作與筆試相結合進行評價。由學生在實驗的基礎上完成試卷。這種綜合評價方式可以避免單一的筆試和單一的實驗操作評價存在的不足和局限性。無論運用哪一種評價方式，教師都應注重學生的個體差異，注意發(fā)揮學生自我評價及學生間互評的作用。

三、結語

總之，初中物理實驗教學必須以一種新型的教學方式來點燃學生參與物理實驗的熱情，讓學生掌握更為豐富的物理實驗知識，具備將物理知識應用于現(xiàn)實生活的關鍵能力。但是，物理實驗教學的改革創(chuàng)新是一項復雜的系統(tǒng)工程，不可能一蹴而就，需要長期的實踐和艱辛的探索。作為一名一線教師，應在平時的教學實踐中秉承“功以才成，業(yè)由才廣”的理念，用心探索、勇于實踐，使自己的物理實驗教學更有實效，讓學生在實驗教學中有更多的“獲得感”，為學生后續(xù)更深入展開物理學習奠定堅實的基礎。