物理實驗教學中創新教學實踐策略探究

摘 要：對于現階段的中學生而言，傳統的物理實驗教學方式，不僅老套、單一、刻板，而且未知、抽象，導致學生學習興趣不高，難以深化相關的物理知識，使得學生的學習質量一直達不到教師預期的效果。伴隨著新課改的不斷發展與深入，傳統的中學物理實驗教學方式需要進行改善，要求教師要注重開展有效的物理實驗教學，促進學生物理能力的形成，要以培養學生探究意識、動手能力以及創新能力為教學重點，進一步提高中學物理實驗教學的有效性。

關鍵詞：中學;物理;實驗;創新;教學

一、創新實驗是構建高效課堂的有效手段

（一）創新演示實驗，激發學生的學習興趣

在教材中現有的實驗資源或者教師所設計的實驗中，也可能存在一定不足，導致實驗結果并不是十分準確。無論課堂中所呈現的實驗結果準確與否，教師都可倡導學生探索追尋創新性的實驗資源，以改進現有的實驗裝備，讓學生在改進設計實驗器材的過程中，更加嚴謹、縝密。教師可以選擇生活中的例子呈現問題情境，不僅可以激起學生的學習興趣，鼓勵學生提出問題，激發他們的好奇心，還可以培養學生的實驗技能和實驗興趣，調動學生的興趣認知系統，拓展學生的思維。教師最好用學生生活中常見的場景作為實驗對象，這樣學生就可以有強烈的代入感和親切感。以“力的平衡”這一節內容的教學為例，教師在本節課的教學內容中，呈現一個木塊、一個木板、三個鉤碼設計實驗并開展實驗。在此過程中，學生不斷驗證二力平衡需要具備哪些實驗條件，并且通過實驗結果檢驗自己的猜想是否準確。但是，實驗中不可忽視的問題之一是木塊和木板之間存在著較大的摩擦力。實驗后，教師引導學生反思這一實驗中所存在的缺陷，并倡導學生逐步改進實驗。在改進中，部分學生選擇重力較小的木板，或選擇紙板，進而選擇懸空紙板，以此方式逐步縮小摩擦力對本次實驗的干擾，嚴謹縝密的思維也在實驗裝置的改進中不斷被錘煉和提升。

（二）創新探究實驗，激發學生的思維深度

課堂學習的主體是學生，用科學的方法進行探究則是以學生參與為主的學習活動。其主要目的是能夠讓學生在不斷探究的過程中掌握科學的學習方法，達到強化學生探究能力的作用。同時，教師還可以采用多種新型元素調動學生的探究積極性，因為部分學生會對各種器材和設備充滿較強的好奇心，所以需要制訂目標開展物理實驗。這樣學生在已知目標的引導下，能夠有效拓展思維。例如：在學習大氣壓強的知識時，為了讓學生自己動手感受實驗效果，筆者嘗試將課本上的演示實驗改為學生探究實驗，給學生提供實驗器材，做幾個能夠證明大氣壓強存在的實驗，并讓各個小組在開展實驗的過程中明確相關實驗的內容。學生不斷地動腦思考，能夠有效地增強自身的實驗創新能力。

二、新課程標準下的實驗教學方法

物理教學中的實驗大體上可分為：演示實驗，邊學邊實驗，學生分組實驗等。每類實驗都有各自的特點和功能，物理教學應根據教育整體的要求，選擇、組織實驗活動，將實驗與其他教育手段進行有機結合，在培養學生能力上發揮最強的效果。演示實驗是以教師為主要操作者的表演示范實驗。這種實驗存在的弊端是學生始終處于“旁觀者”的角色，很難提出“為什么”，而新課程的教學理念是“在學習中生成問題，通過對問題的學習來強化和鞏固知識”。邊學邊實驗是指穿插在課堂教學過程中的小實驗。其操作者是學生。在課堂上，學生自己動手做實驗，所以積極性高，有利于發揮學生的主體作用，也有利于克服課堂“填鴨式”的教學弊端。學生分組實驗是指學生在教師的指導下，利用整節課的時間在實驗室分組進行實驗的教學形式。但這種實驗也存在著一系列的問題，如學生多儀器少、動手能力強的同學負責操作儀器，動手能力差的同學在旁邊觀看或只負責記錄數據。總之，針對這幾種實驗類型的特點和功能，再結合新課程標準的教學理念，應以邊學邊實驗作為發展的方向。在這一教學過程中，教師是實驗教學過程的規劃者。教學過程中，可以使用正規的配套儀器，也可以自制教具、學具，或者利用生活中隨處可見的物品來進行實驗，充分調動學生的積極性和主觀能動性。例如在學習“聲音的產生”時，可根據教材內容將教師演示實驗改為學生邊學邊實驗，即在每個課桌上擺上一個橡皮筋、乒乓球、音叉、裝有水的杯子等，引導學生做實驗，推動課堂教學的進程。

三、新課程標準下教師應具備的教學能力及觀念

（一）應具有“備課標”的教學能力

備課標就是研究課程標準，確定教學目標和重難點，選擇教學素材，備教學過程。新課程標準下的物理課程已經淡化了物理課堂教學和物理實驗教學的界限，所以物理課堂教學的環節也會交互出現實驗教學。因此，教師在課下要認真鉆研，認真做好教學設計，開發和利用盡可能多的教學資源來輔助教學，著力引導學生親身經歷實驗過程。根據課堂教學的需要，可以將簡單易操作的演示實驗改為邊學邊實驗。如小孔成像、摩擦生熱、紙鍋燒水、溫水沸騰、壓縮點燃等，這些實驗既容易操作又現象明顯，而且趣味十足，對提高學生的學習興趣，激發學生學習主動性具有重要意義。

（二）應具有“備學情”的教學能力

備學情，即分析研究學生、了解學生實際情況，明確教學難點，對教學中可能出現的問題和在實驗中可能遇見的困難等都要做充分的準備。如在“光的直線傳播”這節課邊學邊實驗的過程中，學生不僅觀察到了光的直線傳播現象，還可能觀察到光的折射和反射現象，這時就要向學生做好對該現象的解釋，原因是光遇見了不同的介質。

（三）應具備“承前啟后”的教學觀念

所謂承前啟后，就是指講到本實驗時，將其與前面類似的實驗聯系起來，并對后面將要學到的知識做一個簡單的展望。通過對比性的學習，讓學生在學習過程中由點到線再到面的過渡，感覺知識之間不是孤立而是有聯系的。如在教學“平面鏡成像”時，講到虛像，可以通過對比“光的直線傳播”中小孔成像實驗，更清晰地讓學生知道虛像的概念，同時也可以滲透些透鏡成像的原理。

四、中學物理實驗教學中的創新教學實踐策略

（一）突出實驗操作性，開展創新操作

突出實驗操作性就是讓學生真正參與到實驗當中，在實驗中通過操作完成實驗內容，在操作過程中進行創新實踐，從而體現創新、創作的價值。實驗操作性為學生的創新提供了更多的可能性，促使學生對實驗內容的了解更加清晰，有效提升學生的創新操作意識，鼓勵學生在操作過程中解決實際問題。結合中學物理實驗教學的特性，教師在實驗指導過程中應適當減少示范性實驗操作，增加學生操作性實驗，讓學生真正參與到實驗當中，通過具體操作去發現問題、解決問題，以此培養學生的創新能力。受實驗設備的限制，教師更偏向于實驗操作的示范性，即教師示范實驗操作流程而不是學生操作。教師只是示范實驗的過程以及容易出現的問題，而學生則將實驗過程中的要點記錄下來。在這一過程中，學生看似完成了實驗內容，但只是被動接受教師的指導而不是主動參與實驗，這并不利于激發學生的創新意識。因此，教師應為學生實驗實踐提供必要的條件，通過協調資源和小組合作等多種方式為學生實踐提供必要的機會，讓學生在操作過程中踐行實驗的內容，了解實驗的過程，理解實驗中易錯問題產生的原因，并結合自身在操作中的問題進行分析。如針對實驗過程中出現的新問題、新內容，在實際物理實驗操作過程中進行操作，尋找方法來解決實際問題，提升學生的創新意識。在中學物理實驗教學中，教師要積極創造必要條件引導學生進行實際操作，在操作過程中既要根據教材的實驗內容記錄實施過程，也要找出自身在實驗過程中存在的易錯點和不足之處，通過整理的方式將實驗內容進行重新梳理，在后繼的實際操作中給予解決。只有這樣才能真正確保實驗的有效性，培養學生創新操作的意識，提高學生創新操作的能力。

（二）體現實驗集體性，開展合作創新

在中學實驗教學的過程中，實驗操作是一種集體性的行為，要在集體合作中開展合作創新，共同解決實際問題，只有這樣才能發揮實驗教學的價值。中學階段接觸到的實驗內容雖然比較簡單，單純依靠死記硬背也可以快速掌握實驗的原理和步驟，但對中學生來講，實驗的操作和對內容的理解還是需要以合作的方式進行。學生個體在實驗的過程中容易出現一些問題，因此在指導過程中教師應注重集體性實驗，開展合作探究與創新。結合中學物理實驗的教學實際，教師在教學過程中應組織學生以小組為單位開展物理實驗操作，促使學生在操作的過程中分析問題、解決問題，開展合作與創新。以小組為單位進行物理實驗可以讓學生之間做好內部分工，一人負責操作實驗，其他人分別負責記錄實驗數據、分析實驗數據、討論實驗數據與實驗原理等。在合作學習的過程中，有的學生在操作能力方面比較強，但數據分析整理能力弱，有的學生操作能力弱但記憶能力強、邏輯思維好，因此分工合作的學習方式可以起到互補長短的作用，實現共同操作，合作創新的目標。

（三）引發實驗趣味性，激發創新思維

實驗具有很強的趣味性，其主要在于實驗過程體現了一種變化，這種變化對學生有新奇感。因此，在實驗教學過程中教師應注重突出實驗趣味性的特征，通過趣味性激發學生的創新思維和意識，幫助學生完成實驗的學習任務。此外實驗趣味性也讓學生有了主動參與的意愿，在參與過程中引導學生主動思考、主動討論，有利于從中激發學生的創新、創造思維。結合中學物理教學實踐，教師在教學過程中應注重實驗趣味性的設計，挖掘實驗的趣味性內容，幫助學生進行創新思維的訓練，提升學生應用物理知識和原理的能力。開展具有趣味性的實驗教學應堅持學以致用的理念，將物理實驗與生活中常見的現象融合在一起，通過實驗生活化、實驗應用化的方式讓學生對物理實驗有興趣，對物理實驗產生積極探索的欲望[1]。

（四）突出實驗探索性，培養創新意識

實驗具有很強的發散性，實驗過程的調整、實驗器皿的變化都會造成實驗現象的變化，因此在教學過程中教師應突出實驗的探索性，讓學生在實驗過程中進行積極的創新創作，自行改變實驗的條件并預設實驗的結果。通過預設條件、生成結果的方式，教師可以培養學生的創新能力，促使他們在實驗操作過程中增加探究興趣和欲望。結合中學實驗教學的特點，教師在教學過程中應為學生構建開放性的物理實驗內容，在物理實驗操作過程中鼓勵學生積極進行預設與生成。教師要通過預設問題以及分析原理的方式，幫助學生討論可能會產生的結果并對最終實驗生成的結果進行驗證，逐步培養學生的求知欲，增強學生的創新意識[2]。在開展物理實驗的過程中，教師應結合實驗的特點做好指導工作，幫助學生利用實驗原理進行分析，包括小孔成像等多個實驗在內都可以作為探索性實驗進行指導，讓學生自行根據教材的實驗條件進行調整與創新，在調整過程中根據自己的理解討論是否會出現對應的內容。如果結果與物理概念、實驗現象統一則說明物理操作實驗成功，反之則需要學生進行思考：在實驗過程中出現了哪些問題？是預設條件有問題，還是實驗操作有問題？通過逐層分析、逐步探索的方式尋找實驗的結果和答案，培養學生的創新思維和意識，在實驗探索中提升學生對知識的理解，讓學生主動去求知，去提出自己的主張和建議，在實驗中去驗證。

（五）注重實驗拓展性，開展創新實踐

實驗并不是只有在課堂上才能完成，在家里同樣可以完成。因此，教師在指導學生實驗學習的過程中要積極地開拓學生的思維空間，鼓勵學生開展家庭物理小實驗，促使學生在實踐中獲得新知，提高他們的物理實驗能力。在家庭中開展物理實驗時，教師可以鼓勵學生與家長一起合作開展實驗操作，學生負責設計物理實驗內容、操作實驗并說明實驗過程和原理，家長負責錄制學生的實驗過程并將實驗內容上傳到學校的內網或家校共建群當中，通過分享的方式讓學生感到受尊重。此外，在家庭物理實驗教學過程中，教師要給予學生積極的幫助和扶持，可以將學生家庭的實驗隨機選擇1—2個在課堂上進行展示，讓學生可以看到其他人在家庭實驗中的內容并完成交流討論，在學習其他人優秀經驗的同時在班級內形成家庭物理實驗良好的學習創新氛圍。在家庭實驗中，教師也可以鼓勵學生通過網絡等多種渠道搜集和整理更多符合中學階段的物理實驗，讓學生在實驗過程中了解物理知識的應用場景和特征，在實驗過程中進一步培養學生的創新創造意識，讓家庭實驗真正成為學生創新的重要陣地。在中學物理實驗教學的過程中，教師要做好實驗教學調整和優化工作，讓學生主動參與其中，對實驗內容進行記錄、分析和操作，通過不斷指導的方式提高學生的創新能力，幫助學生在實驗過程中提升自身能力，培養學生物理學科核心素養。

結束語

物理是一門以觀察、實驗為基礎的自然科學，物理規律通常都是在觀察和實驗的基礎上，認真總結和思考得來的。通過實驗，不僅能激發學生的求知欲望，促進學生掌握知識、運用知識，還可以培養學生嚴謹求實的科學態度。在中學物理實驗教學的過程中，教師必須重視對教學方法的創新，讓學生主動參與其中，深入思考，動手實踐，在實驗過程中進一步培養學生的創新創造意識和創新能力，幫助學生在實驗過程中發展自身水平，培養學生物理學科核心素養。

參考文獻

[1]馬海燕.中學科學實驗教學與生活實際的結合：以物理實驗為例[J].考試周刊，2021（4）：117.

[2]王亞鵬.“翻轉課堂”教學模式在中學物理實驗課教學中的實踐與思考[J].考試周刊，2020（A3）：125.

作者簡介：黃琴（1980— ），女，江蘇靖江人，中學一級，江蘇省靖江外國語學校，本科。研究方向：中學物理教學。