基于素質養成的初中物理實驗教學改革探究

岳棟梁

（甘肅省靜寧縣古城初級中學，甘肅靜寧 743400）

進行物理實驗的意義不僅是為了讓學生更好地學習物理知識，更是為了讓學生樹立勇于探索、終身學習的概念，進而提高自身的專業素養，培養出更多的物理人才。有些教師以理論教育為主，不重視實驗教學，這顯然是不對的。教師要看到物理實驗對于學生素質養成的幫助，并積極思考教學的改革策略。

一、基于素質養成原則下對初中物理實驗教學進行改革的意義

隨著新課程改革的不斷深入發展，課程標準對當前初中物理教學的要求也越來越高，具體體現在對實驗環節的重視上。如何在實驗環節重視學生的動手能力和思考能力進而提升自己的綜合素養已經成為當前初中物理教師新的挑戰。然而，很多教師在面對新的教學核心，也就是在開展以實驗為載體的教學活動時并沒有及時轉變教學模式，也沒有及時優化教學形式。對于教師來說，最主要的問題在于教師缺少物理實驗教學的意識。具體體現在物理實驗開展時，教師往往按照課本的步驟來進行，沒有充分激發學生的學習興趣和探究欲望。在面對學生在實踐性方面體驗較差，整體需要提高實驗操作意識與能力的這一現實需求，教師依然是以應試思維的角度來要求學生進行實驗。這種情況就容易導致學生對實驗失去興趣，無法通過自主探究挖掘實驗的原理以及在物理實驗過程中無法有效應對各種意外狀況，如數據的缺失等。除此之外，教師對實驗教學的設計缺乏科學性，尤其是與學生的能力與意識不匹配也是當前實驗教學水平不高的關鍵性原因。在教師積極開展物理教學創新的情況下，學生往往是初次了解并掌握新的實驗教學方式。在這種情況下，學生很難迅速適應并且具備這一模式所要求的學習能力和思維。但是教師在這一過程中急于求成，急于應用新的教學模式，忽視了學生的實際情況，導致課堂的實驗教學設計與實際的課堂教學環節出現兩張皮的情況，反而造成了實驗教學效率的降低。基于此，教師必須對課堂的物理實驗活動進行具有科學性和持續性的教育改革。

而從學生綜合素質養成的角度來看，對初中物理實驗教學進行改革在培養學生的思維能力和實踐能力方面有積極的意義。在自主探究、情境教學等新的模式下進行實驗教學，能夠讓學生在實驗的過程中享有較大的自由度。無論是在實驗的設計還是在實驗的完成過程中都能夠讓學生充分發揮自主性，而教師只需要給予必要的引導和幫助。這樣就可以在課堂中通過提供實驗材料和大概的實驗步驟，讓學生帶著目的性和未知性通過實驗步驟發現實驗原理，最終從結論中進行提取和總結；等到實驗結束后，再對實驗過程中產生的數據偏差進行修正，進而對實驗步驟進行完善。這一系列的步驟使得學生在面對未知的物理現象時不急于下結論，而是養成先思考、后實踐，最后得出結論的習慣。這種操作行為以及意識的轉變能夠提高學生的自主思考能力和動手能力，有利于學生核心素質的養成。

二、基于素質養成原則的初中物理實驗教學的改革策略

（一）利用學生的興趣設計教學導入

物理實驗的特點不僅僅是在于通過實驗證明物理原理，它對學生的意義更在于能將抽象的物理原理直觀化，讓學生通過實踐就能直面物理知識。如此一來，原本對抽象的物理知識束手無策的學生將會通過物理實驗找到另一條學習物理的好方法。基于這樣的特點，教師首先應該在教學改革中從興趣入手進行設計導入。具體來說主要是創設教學情境以及發揮主觀能動性。

1.創設教學情境導入。首先教師可以通過創設教學情境來吸引學生的學習興趣。教師在課堂教學引入物理實驗課題時要精心設計引入情境。情境的引入就是通過在進行物理實驗課程時利用生活情境讓學生產生熟悉感，進而將抽象的實驗過程化為直觀。學生的理解能力瞬間被熟悉的事物或現象所激發。這樣一來無論是求知欲還是實踐能力都將大幅提升。為了使學生真正理解物理實驗過程，教師從生活情境入手創設實驗，要以教材內容為基礎，先從實驗材料入手，將其替換成生活中常見的材料。這樣的實驗對學生的吸引力是很大的。當然教師從實驗的過程入手也是不錯的，將物理實驗的過程設計成生活中可能會發生的事，然后引導學生將自身角色代入其中，起到推動情境發展的作用，情境結束也就是實驗的結束。這種創設實驗情境的教學方法對提高學生的理解能力等于是走了捷徑，同樣對培養學生參與物理實驗的積極性和趣味性有很大幫助，有助于綜合素質的培養。當然，創設實驗情境還可以借助多媒體實現，在物理實驗過程中教師可以用多媒體為學生播放一些無法用現有器材操作的衍生實驗，學生則通過觀看視頻理解情境，找到物理規律。唯一有可能發生的情況就是學生在觀看時由于不是親身經歷，注意力方面可能略有不足。這兩種方式都是通過情境創設來改革物理實驗教學的過程，教師可以根據具體的實驗內容和情況選擇情境，以達到最大的實驗教學效果。

2.發揮主觀實踐導入。除了情境創設教學設計之外，教師還可以選擇主觀實踐的教學設計來開展物理實驗。在物理實驗課堂上，教師會選擇讓學生熟讀教材，根據教材中的內容來開展實驗，一般情況下這樣的實驗結果與教材上的內容相差不多。但是為了提升學生的綜合素養，教師可以增加難度，給學生確定實驗目標，讓學生根據已有的實驗器材自行選擇器材并安排實驗步驟。在這個實驗教學過程中，教師要及時調控讓學生先將自己的實驗思路記錄在紙上，并且按照小組在班級內進行簡單的實驗思路分享與討論，教師則趁此機會進行檢查和提出意見。這樣才能夠在學生開始實驗之前盡可能避免較為明顯的方向上的錯誤。在整體確定實驗思路與過程之后，學生再具體完成實驗的過程。這種主觀實踐的教學最大的好處是能夠真正讓學生做到學以致用，通過課本知識結合自身動手能力使大腦思維由抽象轉向具體。在此過程中教師還可以允許學生利用多媒體等新型信息處理方式分析數據，如利用電腦做圖等。這樣的教學方式對學生深入理解物理原理，培養其動手實踐能力有著很大的好處，對于學生在課堂內外發揮探究能力很有幫助。當然，這不意味著學生一定要在課堂上“靈光一閃”，教師可以提前布置，留給學生思考的時間和空間。

（二）豐富物理實驗的教學模式創新

1.增設組內合作教學模式。對于改革初中物理實驗教學的方法來說，首先應該改變的是學生在教學過程中的討論方式。因此，教師可以設計組內合作的物理實驗學習過程。這種設計以教師講解為輔、以組內探究為主，利用實驗數據記錄和分析以及交換觀察意見等方式對物理實驗結果進行整合，完成對物理實驗過程的探究和理解。具體來說，教師在引導學生進行物理實驗實操之前，要先對學生進行小組劃分，劃分方法講求科學合理，要做到“組內異質、組間同質”。小組的科學劃分是小組合作能夠順利進行，并且發揮更好效果的關鍵。在分組之前，教師需要先通過日常觀察、與學生的交流溝通或者是簡單的實踐測試等不同的方式來了解班級內學生在學習物理知識和操作實驗的過程中的基本情況。在此基礎上，教師需要結合物理教學的目標以及實驗教學任務進行具體的小組劃分，按照個人在物理學習過程中的優勢和不足劃分，實現小組內的優勢互補。這樣才能夠保證在小組內有人負責操作，有人熟練記錄，有人擅長思考，分工明確。在這樣的教學模式下，學生將從其他小組成員處彌補自身在面對物理實驗時的不足，通過重復觀察和理解他人在實驗時的行為進而產生思維模仿意識，像篩子一樣篩去對自己進行實驗沒有幫助的行為，留下可以吸收的以此來積極發展物理實驗意識與原理。同時，這種教學模式也要求組內成員互相交流，協調配合。但是對于習慣于傳統教學模式的學生而言，往往不具備合作學習的意識和能力，在這樣的模式之下可能出現初期難以適應、難以完成教學要求的情況，因此教師要合理地利用實驗任務或者是活動目標來側面引導學生進行小組內的分工與合作，從而以最短的時間獲得最大的實驗成果。這樣，小組合作的實驗教學模式有助于學生溝通能力的培養，也切實符合綜合素質的培養目標。

2.開展自主探究實驗模式。對于課堂教學設計而言，要想達到教學成果的最大化，就需要將學科特點和教學內容與教學手段和模式相匹配。而對于物理實驗課堂來說，要想培養學生的綜合素質，培養學生主動實驗的自主探究精神是必不可少的。這一模式不同于主觀實踐導入，無須學生自己思考創造實驗過程，但是教師一開始需要向學生明確實驗的目的和意義。具體來說，教師要結合教材設計好實驗開展過程中需要解決的任務，并在課堂伊始就派發給學生。這種實驗模式比較適用于較為復雜的物理實驗教學。同理可知，主觀實踐導入的教學模式比較適用于簡單的物理實驗。在學生自主探究完成的物理實驗過程中，實驗任務的設計與安排是很重要的。對于初中學生而言，他們對物理知識的學習和理解仍然處在初級階段，無法獨立完成實驗的設計與操作，所以即便是在自主探究的實驗課堂上也需要教師借助于實驗任務來引導學生的實驗思路，從而幫助其按照正確的方向進行探究。而要使實驗的任務起到其應有的引導作用，教師首先要明確實驗主題，然后要對實驗步驟進行檢查和微調，保證實驗的步驟能夠產生作用，并且不對學生的實驗操作和探究過程產生過多限制。接著教師要發布實驗任務，使學生在完成任務的思想驅使下主動探究。教師在設計教學任務時應該結合學生小組或個人的探究習慣針對探究過程中容易忽視的細節進行任務設計。同時，教師還應該在任務中設計綜合素質培養的相關內容，以此對學生產生潛移默化的影響，使學生在完成物理實驗任務時還能有全方位的提升。

3.設計問題引導思維轉變。于物理實驗課堂而言，提升學生的綜合素質有必要利用問題引導啟發教學的模式。問題的引導與實驗任務發布有著異曲同工之處，但是問題啟發更加準確，也更容易引起實驗思維的轉變。設計問題要求教師綜合考慮學生當前對物理實驗的興趣以及學生當前的理解能力，教師既要利用這些問題達到活躍課堂氣氛、承接實驗步驟的作用，又要使其略高于當前學生的固定實驗思路，讓他們的思維保持活躍。設計問題是為了引導和啟發，也是為了讓學生摒棄死記硬背和機械模仿的學習方式。因此從另一個角度來說，讓學生自行設計問題也是物理實驗過程的重要一環。實驗不是為了讓學生得到一樣的結論，而是為了讓學生學會思考，做到活學活用。每個學生對物理實驗的理解各不相同，所以要在保證學生參與物理實驗的前提下允許其提出合理且符合物理知識的問題，包括對某一過程的不理解或者對實驗細節的質疑。以義務教育教科書人教版九年級《生活用電》這一章節中“家庭電路中電流過大的原因”這一實驗的探究為例，教師可以在設計實驗時不對其條件進行預設，也就是說教師設計實驗時不給出預定的原因，而是以現實生活中的問題場景作為實驗的背景，讓學生在觀看情境之后，自主思考交流，提出情境中可能存在的造成電流過大的原因。然后，學生再根據自己所提出的原因，結合自己在課堂上所學到的基礎知識與實驗原理、操作進行實驗步驟的設計與完成。在實驗過程中，學生可以利用小組之間的討論以及與教師的討論來進行步驟、方向的糾正，從而通過不斷調整來完成整個實驗探究。像這種通過師生雙方設計問題引導學生思維轉變的教學方式對學生培養素質有著獨特的幫助。

三、結語

為了最大限度地提升學生的綜合素質，教師顯然要在物理實驗教學的改革上下功夫。教師要堅持以培養學生興趣作為教學導入，通過教學情境發揮學生的主觀實踐性。除此之外，教師還要輔助以多樣的教學模式，包括組內合作、問題引導、自主探究等等手段，對物理實驗教學活動進行精準把握，進而提升整體教學效果，實現培養學生核心素質的目的。