初中物理實驗教學激發學生參與意識策略

李天明

【摘要】初中物理實驗教學，是檢驗學生動手實踐能力和強化學生物理思維能力的一個重要環節，既可以引導學生對物理概念進一步分析理解，也能讓學生在實驗過程中，體會課堂知識在生活中的實際應用。教師應明確認識學生是實驗教學的主體，在實驗環節的組織和創新設計、引導和激勵方式的目的便是激發學生的個體參與意識，讓學生主動進入到實驗環節，在深入思考、主動操作、互動討論、反復思考中建立實驗認知，還要珍視學生學習熱情，做出科學設計，讓主體參與成為自然選擇。

【關鍵詞】初中物理;實驗教學;學生參與

物理學科教學中有豐富實驗內容，教師在執教時，要做好教學調研工作，對實驗教學存在的問題做梳理，找到主體參與理論依據，利用多種輔學手段展開創意探索，為學生參與實驗創造良好條件，進而激發學生的自主參與意識，這是教師要重點考慮的問題。

一、實驗教學存在的問題

1.教學觀念陳舊

重理論輕實驗是物理學科教學普遍現象，教師執教實驗內容時，只是簡單介紹，不能給學生創造更多參與機會以及安排有限的操作實驗，大多是教師演示操作，學生看看而已，這樣的教學如何提升學生實驗能力呢？教師將“做實驗”變成了“講實驗”，這樣的教學設計當然是不科學的，學生參與權利被人為剝奪了。

2.實驗方法貧乏

實驗由多個環節組成，實驗準備、實驗方案設計、實驗環節推進、實驗現象觀察、實驗結論論證，這都是實驗內容，每一個教學環節都需要方法支持，因為實驗教學觀念本身就存在問題，學生沒有更多參與機會，實驗方法應用和傳授也就沒有了可能。實驗沒有計劃、沒有目標、沒有系統，教師教學存在盲動性，學生學習更是茫然。

3.操作時空狹窄

物理實驗操作需要一定的時空條件，特別是物理實驗室中的實驗，需要更多實驗材料、實驗器具的支持，確保實驗順利展開。在教學安排時，學生卻很少有機會進入實驗室，實驗時空被大大壓縮。課后小實驗、小制作也屬于實驗范疇，但教師不重視，沒有任務投放，更沒有檢查驗收，學生實驗情緒不高，實驗效果大打折扣。

二、主體參與依據

學生是學習主體，這是教學共識。在實驗設計時，教師要將學生需要作為設計依據，以提升學生參與頻度，讓學生在實踐操作中建立實驗能力。

1.符合學科基本要求

物理是一門以實驗為主的自然學科，教師對教材做深入解析時，要將實驗內容放在重要位置。物理實驗種類繁多，根據不同分類標準，可以將實驗分為不同類別，而且每一種實驗都需要一定的操作條件，特別是參與主體設定最為關鍵，教師不能喧賓奪主，要盡量為學生創造參與機會。無論屬于哪一種實驗，也不管學生以何種方式參與，教師都不能忽視學生主體地位。

2.符合認識理論要求

實驗是直觀性學習，學生從實驗中獲得感性認知，經過多重思考和討論，逐漸將感性認知轉化為理性認知。如果沒有親自參與操作的經歷，這些感性認知也會更為膚淺，難以達成內化的目標。因此，教師在實驗展開后，需要學生人人都參與其中，這樣才能感知事物的形成、發展和變化。實驗教學本身帶有專業色彩，教師需要在學生參與過程中給予必要指導和啟示，讓學生自然掌握學習理論。

3.符合學生心理要求

學生對物理實驗有主動探索的熱情，因為實驗具有形象、具體、新奇的特點，學生希望在實驗中看到奇異現象的產生，自然會主動參與其中。如果教師能夠考慮學生學習心理訴求，推出更多操作探索實驗任務，勢必對學生形成多重激發，最大限度激活學生學習心理，促進其實驗認知的成長。

三、主體參與途徑

物理實驗教學有自身規律和要求，教師要建立主體參與意識，為學生創造主體參與機會，這樣才能營造良好學習氛圍，成功激發學生學習思維，形成豐富教學亮點。物理實驗種類繁多，教師根據教學內容實際，以及學生學習基本要求，積極投放演繹實驗、組織探索實驗和驗證實驗，根據需要開展課外實驗、模擬實驗，都能夠為學生帶來實驗學習動機，從而調動學生的個體參與意識。

1.通過實驗演示讓學生明晰實驗內部邏輯，激發學生的動手欲望

演示實驗是教師操作的實驗，其目的是非常明確的，就是要讓學生見識實驗的操作過程，理清實驗原理和實驗現象，豐富其學習認知。教師主持演示實驗時，要給學生做出詳細講解，從實驗目標設計到實驗操作過程，從實驗現象到實驗結論，都需要有明確的梳理和歸結，讓學生自然建立實驗認知基礎。學生觀察演示實驗時，需要看“熱鬧”，也需要看“門道”，教師需要給出方法指導，讓學生自然找到觀察的取點。

比如在《運動的快慢》（人教版八年級物理上冊）這一課中，教師可以利用多媒體播放一段視頻：仔細觀察這段視頻，對各種運動速度做橫向比較，看什么東西速度最快？學生的速度概念比較熟悉，觀看視頻的觀察點確定后，都能夠快速鎖定觀察目標，得出觀察結論。教師繼續設計：生活中的快和慢案例有很多，我們很容易透過眼睛來判斷，如何利用實驗來做展示呢？下面是一個演示實驗，做細致觀察，這里有兩個大小不同的小球，從同一個斜坡上同時滾下，判斷哪個球的速度更快，分析其快的理由。教師隨即展開實驗操作，學生進入深入觀察環節，對兩個小球速度做評估，并嘗試做原理解讀。教師根據學生討論情況，隨時做出提醒，找出相同點和不同點做具體分析。學生從實驗觀察中獲得啟迪，學習認知構建順利完成。

2.合理設計學生自主實驗課堂，培養學生形成物理實踐思維

對于一些沒有危險性的物理實驗操作，教師可以為學生設計實驗任務，提出具體的操作要求，規劃實驗操作程序，讓學生按照教師設計路線展開操作，自然推演出實驗結論。這個實驗過程教師不妨組織學生展開合作性學習，發揮集體力量，對實驗任務做重點研究和應對，這樣才能贏得探索實驗教學的主動權。比如在《聲音的產生與傳播》一課中，因為探索聲音在不同介質中的傳播速度，這個實驗任務對實驗條件要求不高，學生在生活條件下便可以操作。

教師可以先對實驗操作做專業提示：要求學生根據實驗的各個組成環節，先做好設計和梳理，為實驗順利展開創造良好條件。讓學生明白“提出問題—猜想假設—實驗檢驗—得出結論”這一基本操作程序。當學生對實驗有一定認識后，教師再設計實驗任務：聲音傳播需要介質的支持，不同介質中的聲音傳播速度一樣快嗎？選擇身邊的介質做實驗探索，驗證你的實驗猜想。學生領受任務后，開始了實驗設計和規劃。有學生找到一些材料，研究聲音在固體中的傳播速度，也有學生選擇測試液體聲音傳播速度。教師深入到學生實驗操作環節，對學生做技術指導。

因為學生對實驗理解的側重點差異，有的學生可能會很快得出正確的實驗結果，而有的學生可能會因為某個環節的錯漏而得出錯誤的實驗結果，教師應在學生含糊的環節加以引導分析，培養學生形成嚴密的、科學的物理實驗邏輯思維，讓學生理解物理實驗的每一個步驟都是看得見、摸得著的實實在在的操作，而不能含糊其詞。

3.及時組織驗證實驗，促進學生對物理知識的認知內化

驗證實驗是對物理現象、物理定理、物理猜想等做驗證的實驗，教師在組織實驗操作時，要做好實驗內容的篩選，對實驗方法做歸結推薦，讓學生有更多的勇氣接受挑戰。驗證實驗與探索實驗有更多相似之處，需要實驗設計、實驗討論、實驗操作、實驗評價，唯有圓滿完成驗證任務，這樣的實驗才有價值，學生大多缺少經驗支持，也很容易出現失敗操作，教師要做好學情調查，針對學生學習需要做方法傳授，確保驗證實驗順利展開。

教師推出驗證實驗，能夠給學生帶來深入思考的機會，促進其學習認知的順利內化，學生參與熱情很高，教師要做好實驗準備，還要巧妙設計實驗問題，引導學生做猜想，這樣才能為驗證實驗操作奠定堅實基礎。如教學《升華和凝華》，在課堂導學環節，教師拿出一些樟腦丸，提出思考問題：在我們生活中，有沒有這樣的現象，固態的東西直接變成了氣態？你能夠舉例證明嗎？學生開始思考和猜想。經過一番討論，學生大多能夠形成學習共識：固態的物體可以直接變成氣態。如這樟腦丸，將其放入櫥柜中，過一段時間找不見了，它沒有化成液體，而是直接變成氣體了。教師根據學生解釋推出驗證實驗：這試管中有一些固態的碘，如何讓其發生變化，可以采用什么方法？學生面對實驗設計，都能夠做出一些規劃，這些規劃帶有猜想的意味，教師組織學生進入到實驗環節，通過實際操作做猜想論證。

4.積極開展課外實驗，拓寬學生學習視野

課外實驗種類很多，小制作、小實驗、小觀察、小調查等，大多也屬于實驗范疇，教師對教學內容做深度分析，找到設計起點，讓學生根據自身條件來尋找可以完全實施的實驗方式，鼓勵學生多動腦、多動手，結合生活實際，多角度、多途徑來進行實驗設計和操作，打破學生對物理知識的固化理解，讓他們去發現物理知識和生活環境的緊密結合點，從而體會物理在生活中的滲入和應用。

比如在《平面鏡成像》一課的學習中，教師先做調查：我們生活中有太多使用平面鏡成像的案例，如汽車后視鏡、太陽灶、手電筒反光裝置等。你還知道哪些應用案例，不妨做列舉？你自己又能在生活中設計出怎樣的小妙招？學生開始做生活認知梳理，尋找一些應用案例。為激發學生實驗熱情，教師推出課外制作任務：回家之后，尋找適合的材料，自行設計制作一架潛望鏡，看誰能夠順利完成實驗任務。學生對潛望鏡不是很熟悉，教師拿出兩面小鏡子，現場做演示操作，為學生講解操作要領，讓學生明白基本原理。

教師針對學生生活認知情況推出制作潛望鏡實驗任務，學生都能夠積極響應，說明教師設計是比較適合的。潛望鏡制作沒有太多難度，關鍵是材料的搜集，學生對這樣的操作活動更有認同感。當然，教師也不必一定要求學生完成潛望鏡，而是可以鼓勵學生自行設計完成同等類似的其他物品，這樣學生就能充分展開想象，根據自己的喜好來完成課外物理實驗。以物理實驗促進學生進行生活觀察，又從生活實際的自我探索中做實驗論證，課外實驗便能反哺于物理課堂，能起到事半功倍的教學效果。

5.推出模擬實驗，豐富學生研究方式

所謂模擬實驗，大多是指利用信息技術設計的電子實驗操作模型，這種模擬實驗帶有互動性，也可以反復操作，其助學價值極為豐富，學生認同感更高。教師應該充分利用新媒體等新型教學設備為學生準備多樣性的模擬實驗，通過反復演示，分級細化分析，區別研究，不僅能節省實驗操作成本，還能讓學生更加深刻地體會實驗程序，感悟實驗結果。初中學生對信息技術應用比較敏感，教師要對學生學習心理做深入分析，利用媒體手段做模擬實驗設計，激活學生實驗學習思維，以彌補課堂實驗的不足，對培養學生實驗操作習慣也有一定幫助。

模擬實驗設計有多種形式，教師要對實驗內容做篩選，根據學生學習認知積累做組織，能夠將學生帶入特定學習情境之中。如在《生活中的透鏡》的教學中，教師先拿出一些相機、放大鏡、凸透鏡等實驗材料，要求學生做觀察：我們生活中使用相機的機會有很多，如今手機都有照相功能，你對相機成像原理了解嗎？不妨先觀察一些相機的構造。學生進入觀察環節，教師給學生做介紹。因為從外觀上難以了解相機的內部構造，教師打開多媒體，展示一些圖片信息，讓學生展開觀察，了解相機的內部構造，對成像原理做細致介紹：相機由鏡頭、機箱、調焦環、光圈、膠片等組成，數碼相機的推出，已經不在使用膠片耗材了。學生開始研究相機成像原理，課堂研討氣氛活動起來。為讓學生有真切體驗，教師推出模擬實驗：電腦軟件可以設計模擬實驗，我們將照相操作過程設計成模擬實驗，大家可以現場做操作，通過模擬操作，對照相操作原理做體驗。學生平時常用手機拍照，對電腦模擬實驗沒有經歷，都能夠主動進入到操作環節。

教師推出模式實驗方案，給學生帶來操作機會。因為相機成像原理比較抽象，特別是數碼信息技術的應用，學生難以直觀掌握相關原理，教師利用電腦推出模擬實驗，讓學生對操作實驗有了更直觀的體驗，由此掌握更為豐富的實驗操作技能。

總之，在物理實驗教學中，學生才是課堂的主要把握者，而教師是分析師，教師應該為學生提供多種實驗參與的機會，這才符合學科核心素養教學要求，才能契合學生學習成長規律。物理實驗展開需要一定物質條件的支持，也需要技術條件的輔助，教師占有豐富實驗資源，從學生學習需要出發展開組織，為學生設定實驗任務，組織學生展開實驗操作，都能夠更為有效地引導進入實驗的真切感受中，才能教學相長，完成實驗教學目標，這應該是物理學科教學的重要追求。

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