關于農村初中物理教學中如何培養學生的實驗操作能力

胡啟超

（舒蘭市第十二中學校 吉林舒蘭 132600）

科學是建立在實驗求證基礎上的，各個時期的發明創造也都是在反復實驗中產生的。實驗教學是物理教學中的重要組成部分，有利于學生認識、理解及掌握復雜、抽象的物理知識，不僅能夠降低學生的學習難度，提升學生的學習興趣，還能培養學生的實踐操作、探究等方面能力。然而，因為農村條件有限，導致教師在教學中側重于理論知識的教授，忽視了實驗教學，該做的實驗并未組織學生動手實踐，需要求證的真理被當成真理，雖然短時間內看不出影響，但是立足于長遠角度來說，學生缺乏深厚的實驗做基礎，就會導致城鄉物理教學差距不斷加大，不利于教育的公正性及公平性，對于學生的發展同樣具有不良影響。對此，農村初中物理教學中，教師應該轉變以往的理念，注重實驗教學，結合教學內容和學生的情況，采取有效的措施，提升學生的實驗操作能力，促進學生的全面發展。

一、農村初中物理實驗教學的重要性

第一，可以提升學生的學習興趣。初中學生第一次接觸物理，要想為學生以后的物理學習奠定良好的基礎，教師就要激發和培養學生的學習興趣，確保學生能夠樹立正確的學習態度。通過物理實驗教學，能夠讓學生自己動手操作，打破單一的知識教授模式，提升課堂教學的有趣性，提升學生的學習興趣以及積極性。學生會對實驗感到驚奇，產生疑問，發散思維，積極主動地參與到實驗教學中。第二，可以提升學生的實踐操作能力以及科學思維能力。基于觀察實驗，分析比較及歸納總結，之后理解和得到結論，可以潛移默化地影響科學思維習慣，讓學生能夠自主思考，逐漸形成科學的思維能力。學生在動手操作時可以鍛煉實驗操作能力，在實踐中不斷發現及解決問題，有利于學生創造力的培養。

二、農村初中物理教學中學生實驗操作能力培養中的問題

1.教師素質水平有限

很多農村教師由于文化程度因素，對于實驗教學缺乏專業、系統的訓練，導致對實驗教學的理解不足，進而在教學中無法應用合理的手段及方法，即使能依據教材中的意思搭建和演繹，也存在隨意性以及盲目性，甚至有時自己也不清楚，嚴重影響了物理實驗教學的開展及開展效果。對此，相信隨著教育的發展，會有越來越多的學生補充到農村的教育事業中，可以引導及促進物理實驗發展。然而，面對廣大農村，這種作用并不顯著，無法從根本上解決物理實驗教學的問題。

2.器材短缺，教學類型單一

物理實驗的開展離不開實驗器材，農村物理教學由于器材短缺，導致實驗教學受到了嚴重的影響。配備的儀器較少，質量較差，常用儀器配備不齊全，導致很多演示內容規模較小，可見度降低，距離遠一些的學生無法看清實驗的過程，不利于實驗效果，無法充分發揮出實驗的作用。初中是學生學習物理的初始階段，若是缺乏良好的實驗作為基礎，會影響到學生以后的物理學習[1]。另外，教學類型單一。在農村物理實驗教學中一般是演示實驗，很少涉及課外實驗以及分組實驗。科學是復雜以及嚴謹的，只通過一兩個實驗無法涵蓋一個定理或一個現象的所有知識。只有不斷地變換及改進，甚至是破壞，才能更全面地把握實驗，做到觸類旁通，提升認知水平。

三、農村初中物理教學中學生實驗操作能力培養的策略

1.指導學生預習實驗

實驗預習是實驗課前的準備，學生預習可在教師指導下進行或自己預習。通過預習，學生可以了解實驗的目的和原理，掌握實驗設備的使用，明確實驗的操作步驟和注意事項等，為課堂教學的有序開展打下良好的基礎。可以看出，實驗預演可以提高實驗的成功率，也可以輔助教學[2]。

2.激發學生的興趣，培養動手操作能力

樂之者不如好之者，物理實驗教學的效果取決于學生對實驗的興趣。教師應設計各種實驗，提高學生的學習興趣和學習積極性。例如，手里拿兩張紙，問學生如果他們在兩張平行紙之間的空隙中吹氣，紙會怎樣移動？分開還是接近？許多學生認為它是分開的，然后老師可以讓學生自己做的實驗來驗證結果。教師應在實驗教學中引導學生，讓所有學生參與實驗，不僅動腦筋，而且動手解決以往實驗教學中存在的問題，充分利用現有條件做各種實驗，鍛煉學生的實驗操作能力。比如“壓縮體積使氣體液化”的實驗，由于可見度低，如果是教師演示實驗，學生無法看清過程和結果，而讓學生分組實驗，能夠提升可見度。再比如，“光的折射”有一些簡單的實驗，教師可以讓學生通過小組合作的形式進行操作，提升教學效果。實驗室中的部分儀器需要改進后才能符合實驗教學的要求，有時需要解決教具制作問題，教師可以讓學生一起動手制作，確保所有人參與到實驗中。教師還要積極地鼓勵學生，讓學生多做小制作、小實驗及小發明，讓學生勇敢、愿意、勤于動手，加強其實驗操作能力。

3.對探究實驗中的難點，自制教具輔助學習探究

由于農村地區教學條件有限，實驗設備不足，教師可以引導學生利用身邊的廢棄物，自行制作實驗設備，不僅可以激發學生的學習興趣，還可以培養學生的思維和實際操作能力，有利于環保教育[3]。例如，“浮力”是學習的重點和難點。許多學生發現很難理解阿基米德原理，并且害怕困難。在這方面，教師可以讓學生回家，制作一些簡單的教具，幫助學生理解和掌握知識，如透明的液體桶、溢流杯、小鐵塊或小石頭。一個學生做了一個漂亮實用的溢流杯。他用一個普通的塑料飲料瓶，切下一個部分，切下一個小缺口，再把另一個部分切成一個小漏斗狀，然后用膠水密封，這樣滴水就不會暴露出來。當其他學生看到學生的實踐時，他們調動了學生的積極性，并對學生學習這部分知識產生了積極影響。在演示“真空不能傳聲”的實驗時，我們需要使用呼吸機和真空蓋。學生不能在課后獨自探索和體驗。然而，課堂演示效果并不理想，操作煩瑣，導致部分教師放棄了演示實驗。在這方面，教師可以改變他們的思維方式，引導學生找到丟棄的罐頭和蘿卜，將它們切成比罐頭口稍大的蓋子，在蘿卜的中心系上一個玩具鈴，然后加入一定量的水并加熱，以有效地探索實驗。在實驗課上，學生們報告了實驗結果，并總結了結論：第一，當罐子沒有加熱時，罐子里有空氣。搖一下罐子。鐘聲的傳播途徑是鈴、罐中的空氣、罐壁、空氣和人耳的鼓膜。其次，在加入一定量的水并加熱和煮沸后，罐中的空氣蒸發并排出。堵住罐口并冷卻后，罐相當于真空。這時搖動易拉罐，由于缺乏介質傳播聲音，無法聽到聲音，意味著真空不能傳聲，得到了班級中學生的認可。

4.重視演示實驗教學

教師應重視演示實驗，這有助于學生掌握理論知識。在演示實驗時要注意以下幾個方面：一是所選用的設備結構簡單，操作方便。比如，在“證明大氣壓力”的演示實驗中，教師可以引導學生將普通玻璃杯放在嘴上，吸入后杯子沒有下落，證明大氣壓力的存在。利用學生周圍的小事物來體現物理問題，可以吸引學生的注意力，加深他們的印象。第二，教師在演示實驗時，要保證操作的成功性以及標準性。演示實驗旨在直觀地展示物理現象，讓學生親自看到或感受實驗現象，進而幫助學生理解及掌握相應的知識，只有保證實驗演示成功，才能發揮出其作用。比如，在演示“摩擦起電”的實驗時，運用玻璃棒以及毛皮摩擦之前，應該確保毛皮是干燥的，這是成功的決定性條件，若是演示失敗，就會讓學生感到失望，同時會懷疑實驗結果。第三，演示現象要做到直觀、顯著。教師在演示實驗操作中，要確保所有學生都能看清楚實驗的現象。若是部分實驗無法滿足這一要求，教師可通過投影儀，讓學生從大屏幕中觀察，或是運用多媒體制作動畫，展示實驗現象。比如，在“光的直線傳播原理”演示實驗中，教師可以讓塑料瓶或是玻璃儀器中充滿煙霧，之后使用激光射入煙霧，讓學生觀察現象，了解光的傳播路徑[4]。

5.實驗現象的觀察

在實驗中觀察現象是很有必要的，而觀察現象是實驗的重要環節。每個實驗的目的不同，觀察的重點也不同。例如，在“音頻”探究實驗中，學生注重觀察鋼尺音調的變化，而忽視了鋼尺振動的速度。教師要正確引導學生進行實驗，保證觀察的重點，實現實驗的目的。

6.實驗數據的分析處理

許多實驗都會產生一些實驗數據。只有對數據進行合理的分析和處理，才能得出有效的實驗結論。實驗前，應設計實驗記錄表，并在實驗中仔細觀察和記錄相關數據。實驗完成后，應及時對數據進行分析和處理，然后總結實驗結論[5]。例如，在探索“物體熔化與凝固”的實驗中，教師可以讓學生使用實驗記錄表來記錄實驗中的數據。同時，對數據進行合理分析，得出結論：當晶體熔化和凝固時，溫度不變，存在一定的熔點和冰點，同一物體的冰點和熔點相同；非晶體的溫度在熔化和凝固過程中反復變化，沒有固定的凝固點和熔點。此外，為了減少實驗誤差，有必要使用多次測量平均的方法。例如，這種方法通常用于測量長度。

7.結合教學經驗，提升實驗教學方案設計的合理性

教師應該結合自身的經驗提升教學方案設計的有效性，把握教學中的不足，并且及時地進行優化。“光的折射”是重要的光學現象，是學生理解凸透鏡成像的前提，也是解釋生活中各種光學現象的依據。教師在實驗教學中，需要讓學生看清楚光路、找出規律、形成概念。之后通過實驗給學生演示操作，若是學生前期觀察不足，就會影響到教學效果。對此，教師在教學中應該設計可以清楚呈現光路的實驗，讓學生準確的把握規律等。當前實驗教學受到實驗技術落后、設備不足等因素影響，導致教師側重于演示操作，忽略了演示實驗分析，影響了教學的效果。對此，教師可以改進實驗教學思路。在引導學生探究“光從空氣斜射到水中時，運用一束激光射至空水槽底部的每一個點上，之后再向空水槽內注水，最后讓學生仔細地觀察”，學生觀察之后發現水槽底的亮點改變了實際位置，之后教師可以提出問題讓學生思考及回答，如最初從空氣中射入的光線再進入到水中之后，光線是從哪個方向偏折的？入射的光線及偏折的光線是不是在同一個平面內？讓學生進一步掌握知識。此外，課本中還通過在水面上噴射煙霧，或是滴牛奶的形式顯示光路；然而在實際操作中，由于煙霧制作、水中的牛奶量等會影響到光路顯示的清晰程度，導致實驗結果受到影響。對此，教師可以把普通光源變成線光源。比如剪切一段PP-R管，在管的前面插入一段玻璃圓柱，之后再把激光筆放到管中，讓普通激光筆發出的點光源變成線光源。通過這種思路進行操作，可以在光屏上清楚的展示。基于線光源的輔助，可以提升可見度，方便學生操作，還能擴大實驗推廣范圍。

8.改變傳統的教學理念，提高教師的專業性

教師作為教學的實踐者，其專業性關系到實驗教學的開展效果，尤其是初中實驗教學條件有限，若是教師再缺乏較強的專業素質，就會影響到教學的質量。這就要求教師不斷地探索教學改革，教育部門及學校要經常組織教師開展培訓活動，不斷提升教師的專業性，優化培訓的效果[6]。教師也要改變以往的教學觀念，及時更新最新的教學理念，加強自主學習，豐富專業知識，創新及優化教學手段及方法，進而更好地開展物理實驗教學，正確地引導學生，培養其實驗操作能力，充分發揮出實驗教學的優勢。

結語

綜上所述，實驗教學是初中物理教學中不可或缺的一部分，當前教師不僅要教授理論知識，還要提升實驗教學的地位，增加其在教學中的占比，進而培養學生的實驗操作能力。讓所有的學生都能參與到實驗中，通過完整有效的實驗，提升學生對于物理的認知水平，了解隱藏在自然深處的規律，幫助學生更好地掌握知識。通過落實好實驗教學，可以拓展學生的視野，培養其科學精神，讓學生喜歡上科學及大自然，對于學生的全面發展具有重要的意義，同時可以提升農村初中物理教育教學的質量。