加強實驗創新，提高初中物理課堂實效性

□甘肅省定西市通渭縣平襄初級中學 馬 榮

物理是一門研究物質運動規律及物質基本結構的學科，重理性與邏輯性的思考，實驗是物理研究的主要方式之一。初中物理教學的很多教學內容涉及物理實驗，而傳統的實驗教學方法會對初中物理課堂的實效性造成影響，無法充分發揮物理實驗教學的作用。新時期的教學背景下，教師要注意發揮新教學方法、新教學理念的優勢，著手于創新實驗教學模式、創新實驗器具、創新實驗主題，推進初中物理實驗創新，提升初中物理課堂教學實效性。

一、影響初中物理實驗課堂實效性的因素

第一，受傳統應試教育的影響，多數教師仍將教學重心放在理論教學上，沒有意識到實驗教學的重要性，實驗教學的時長不夠，且未能讓所有學生參與到實驗過程中。比如，部分教師使用實驗圖片、微課視頻、網絡實驗視頻代替實驗教學內容，讓學生粗略地觀察，無法深入領會實驗內涵，也無法學會具體的實驗思想、實驗方法，實操能力得不到提升。第二，實驗教學的方法過于刻板。很多教師組織的實驗教學內容與教科書內容完全一致，學生體會不到實驗學習的新鮮感，實驗參與性不足。同時，實驗器材、實驗主題、實驗步驟程式化，學生只需要按部就班地進行實驗學習即可，無須對教學內容進行深刻的質疑和思考。長此以往，學生形成了僵化的物理學習思維，自然會影響到物理實驗課程及理論教學課程的教學實效性。第三，實驗教學的觀念過于傳統。很多物理教師過分追求實驗教學結果，不重視對操作流程的優化與管理，很多學生無法在學習過程中對新學的知識理論融會貫通，也無法掌握具體的操作方法與實驗技巧，教學效果并不理想。

二、推進初中物理實驗創新的具體策略

（一）創新實驗講解方法，提升實驗學習興趣

實驗講解是實驗教學的重要教學環節之一，有效的講解可以調動學生的物理實驗積極性，引起其對探究實驗結果的興趣。然而，當下的實驗講解方法以陳述講解為主，教師不注重懸念的設置與趣味的引導，講解內容無趣，使學生喪失主動實驗的興趣。實驗創新需從創新實驗講解方法開始。教師可將生活中、新聞里的趣味事件引入物理課堂，并提出探究問題，引發學生對物理現象的思考。在此過程中滲透實驗目標、實驗主題，實現對實驗講解流程的優化。

比如，在人教版八年級物理上冊“聲音的產生與傳播”一課的實驗教學中，教師先使用多媒體播放以下視頻：1.一名老人在地鐵口投入地拉二胡，二胡的琴弦顫動，二胡的音樂聲音悠揚；2.宇航員在太空站拿水袋，水袋產生皺褶，卻沒有傳來任何聲音。3.水壺被放置在桌子上，視頻中不產生任何聲音。播放視頻后，教師提出問題：“你觀察三個視頻感受到了什么？”“什么使聲音產生？”在提出具有懸念的問題后，教師將“想想做做”中的實驗內容引出：“將橡皮筋拉緊，撥動橡皮筋，橡皮筋產生振動后發出類似琴弦撥動的聲音，這是為什么？”“你能想到怎樣的方法探索物體發聲的原因？”在提問與講解的過程中調動學生的好奇心，使其產生實驗探究的興趣，之后再為其講解具體的實驗方法和步驟，使其按照教師的思路進行實驗操作。值得注意的是，教師切忌生硬地講解實驗內容，而是要借助多種輔助教學手段自然地引出實驗教學的主題，并在討論案例、提出問題的過程中引發學生的探究興趣，使其將注意力放在實驗學習上，從而提升初中物理課堂教學的有效性。

（二）創新實驗教學資源，拓寬物理學習視野

將教科書內容作為唯一的實驗教學資源會使實驗流于形式，讓學生產生枯燥感。信息化教學技術的不斷發展使課外教學資源的獲取難度降低。這一背景下，教師要善于借助多媒體、互聯網將課外教學資源引入初中物理教學，并對實驗資源進行補充與優化。通過拓展實驗資源開發新的實驗項目，在新的實驗項目中拓寬學生的實驗學習視野，使其在研究新問題、使用新方法的過程中體會到創新、求知的快樂，更加投入地參與物理知識的學習。

比如，在人教版八年級物理上冊“汽化和液化”一課的教學中，教師整合網絡上的相關教學資源，對“冰棒冒白氣”“開水鍋蓋子上有小水滴”“秋季清晨的霧”“冬天賣包子蒸籠冒出的白氣”等現實案例進行整合。同時，綜合教科書“想想做做”的氣態酒精向液態酒精轉化實驗內容，設計“制作蒸餾水實驗”。首先準備燒杯、酒精燈、冷凝管、冰塊、塑料袋等實驗器具，讓學生綜合課上學習的“汽化”“液化”“沸點”等知識設計實驗。以蒸餾水實驗為例，教師在課上組建簡易蒸餾器：在燒杯下放置酒精燈加熱，燒杯中倒入自來水，密封燒杯連接導管；加熱后氣體流入導管，導管末端連接冷凝裝置（冰塊降溫），蒸汽遇冷轉化成水珠流入二號燒杯，得到蒸餾水。在這一實驗中讓學生聯想霧的成因，加深其對汽化、液化等知識的印象。這樣一來，整合新的實驗資源彌補傳統實驗教學的不足，在帶給學生新穎的實驗學習感受的同時，使其了解更多的課外物理知識，從而豐富其物理知識儲備。

（三）創新實驗操作方案，加深物理學習感悟

一些教師不重視實驗操作方案的管理，只簡單地講解了實驗流程，并未提及具體的實驗細節，使學生不明晰實驗操作流程，操作過程出現漏洞，影響實驗結果。教師應采取細化的實驗教學手段，對操作方案進行創新管理，使學生能根據方案了解實驗目標、主要操作流程、具體操作細節等情況，使其能夠獨立完成實驗任務，理解相關原理、概念表達的含義。

比如，在人教版八年級物理上冊“光的反射”一課的教學中，教師結合理論教學內容設計以下兩類實驗方案：1.選擇平面鏡、紅外線燈、記號筆、光屏作為主要實驗工具；將光屏彎折出弧度，并將紅外線燈沿著某一個角度入射到光屏折痕與平面鏡垂直的點上；觀察入射光線與反射光線的痕跡；重復以上操作。2.選擇漫反射鏡、光具盤作為主要實驗工具；轉動圓形光盤，使平行光線被投射到漫反射鏡面上；觀察漫反射鏡面反射的光線；重復以上操作。細化平面反射、漫反射實驗方案，讓學生以具體內容為依據進行操作。實驗后，教師提出相關物理問題，引發其對物理知識的深度思考：“為什么投影儀和電影幻燈片放映的屏幕不使用表面平滑的平面鏡？”“坐在遠離窗戶一排的學生因為反光看不清黑板，如果是你，你會怎樣解決？”如此一來，通過細化實驗教學方案將抽象的物理理論以直觀的形式展現出來，在學生觀察實驗內容總結物理規律的同時提出有關應用問題，引發學生愛實驗探索、應用求知的過程中深度思考，加深其物理學習感悟。

（四）創新實驗教學模式，提升物理課堂質量

1.應用任務教學法進行實驗教學

傳統的實驗教學以教師指導、教師全程監督為主，學生的個人意愿不被尊重，存在被動式、機械式操作的問題。這樣的實驗教學中，學生參與感不強，課上知識點的吸收、理解、應用效果不理想。實驗創新，其關鍵點是創新試驗的教學方法。將任務教學法應用到實驗教學中，讓學生成為實驗學習的主人，使其利用新課學習的物理知識點探究任務、完成任務，從而提升物理實驗學習的有效性。

比如，在人教版八年級物理下冊“大氣壓強”一課的實驗教學中，教師布置實驗探究任務：以小組為單位設計簡易噴泉。以任務為驅動引導各組學生主動觀看托里拆利實驗視頻、馬德堡半球試驗課件等內容，加深其對大氣壓強這一概念的認知，使其了解帶氣壓隨高度變化的規律。同時，教師將噴泉制作原理及方法的相關微課視頻分享在云平臺中，讓各組學生根據需求瀏覽并下載。任務中，學生先分析了大氣壓強制作噴泉的儀器，比如，玻璃管、噴水管、出水管、接水槽、橡皮塞等。之后，學生利用課上所學的相關知識對噴泉的工作原理進行探究，了解“水沿水管流出時封閉玻璃管的空氣體積增大，壓強減小，外部大氣壓強大于管中大氣壓強，水從噴嘴噴出”這一原理，并根據具體原理安裝、調試噴水管、橡皮塞等儀器，完成簡易噴泉的制作。如此一來，在任務驅動下，學生能憑借教師給出的有關資料獨立、自主地完成實驗，理論能力、探索能力、實踐操作能力得到了提升。

2.應用項目教學法進行實驗教學

項目教學法可以將理論教學內容與實踐教學內容有機地聯系在一起，實現對學生初中物理深入探究潛能、創新創造潛能的挖掘與培養。將項目教學應用到物理創新教學中，可以轉變學生的學習理念，使其全程參與到項目立項、項目設計、項目實施等過程中，在參與中建立完善的物理知識脈絡，從而提升其物理學習層次。

比如，在完成人教版八年級物理下冊“簡單機械”一章的教學后，教師設計“組裝滑輪”項目：第一，讓學生結合回顧本章所學的具體知識點，確定實驗需要的器材，比如，鉤碼、滑輪、彈簧秤、鐵架等；確定實驗所需的表格圖紙，做好項目準備。第二，讓學生決定是否獨立完成項目，并根據個人實際情況制定定、動滑輪、滑輪組的組裝方案。第三，由學生全程參與到細線纏繞、控制末端拉力等實驗操作中，在實驗中放飛學生的思維，使其在操作中體驗知識，感悟知識，應用知識。由此可見，項目式教學充分挖掘了學生的個體潛能。日常物理教學中，教師可結合實際教學要選擇是否應用項目式教學，并做好項目立項、設計、操作、評價等環節的管理，使學生在獨立操作項目的過程中發展思維，提升學習層次。

（五）創新實驗教學渠道，發展物理應用思維

傳統的實驗教學以線下教學為主，其教學形式受到限制，無法讓學生在實驗中接觸更多的物理知識，探索更多的物理原理，也無法滿足其知識應用的需求。將現代化的教學手段應用到初中物理教學中，通過搭建云實驗平臺滿足學生隨時隨地做實驗的學習需求，讓其在實驗中體會物理學科思維，學會應用物理原理解決生活中的問題。

比如，在人教版八年級物理上冊“凸透鏡成像的規律”一課的教學中，教師使用信息化技術搭建云平臺，并將物理實驗教學資源上傳到云平臺上，讓學生在模擬的實驗環境下學習“探究凸透鏡成像的規律”的實驗。云平臺中，教師為學生提供凸透鏡、燭焰、光屏等虛擬的實驗器材，并設計擺放、找像、記錄、總結規律等一系列實驗環節。學生可以借助智能手機、平板、電腦等電子設備隨時隨地參與到線上的實驗探究中，通過移動虛擬光屏觀察實驗現象，并將實驗現象的視頻保存下來，以供實驗后總結使用。在學生適應用云平臺進行實驗學習后，教師還可將課程中的其他知識點、生活中的具體問題設計成物理實驗，比如“探究凹透鏡成像規律特點”“為什么日常生活中人們用平面鏡當鏡子”等實驗。

使用信息化技術不斷優化云學習平臺，在平臺上為其準備充足的模擬實驗器具，為學生提供一個真實、方便的實驗環境。同時，教師注意應用課程教學資源、生活教學資源，引導學生積極參與云實驗，培養其實驗驗證理論的物理學習思維。

（六）創新實驗總結流程，提升理論總結能力

總結環節是初中物理實驗教學的重點環節，學生可以在回顧實驗流程、總結實驗結果、分析實驗規律的過程中加深對具體知識點的記憶與理解，從而達到舉一反三、融會貫通的學習層次。教師要做好實驗總結流程的教學管理，營造輕松舒適的教學氛圍，使其主動聯想物理實驗的思想、實驗步驟與試驗結果，在聯想過程中對相關物理知識進行探究。教師給予學生充分的尊重和認同，并用自身的理論知識與執教多年的實踐經驗為其解疑釋惑，指導其向正確的學習道路前進。

比如，在人教版八年級物理下冊“摩擦力”一課的教學中，教師組織學生對靜摩擦力測量實驗、探究影響動摩擦力大小的因素實驗進行總結。首先，總結實驗器具：“兩個實驗都用到了木塊、木板、鉤碼、彈簧測力計，但動摩擦力實驗還應用到了毛巾、棉布等其他的實驗器材。”其次，總結實驗流程：“靜摩擦力實驗中，將木塊靜止放在木板上，用彈簧測力計拉彈簧使其處于將動未動的狀態，觀察靜摩擦力的值。”“動摩擦力試驗中，假設影響其大小的因素有壓力、接觸面粗糙程度、接觸面積等因素，設計控制變量實驗。先使其他試驗條件保持不變，使木塊的壓力改變，觀察摩擦力；使其他條件不變，改變木塊與木板的接觸面積，觀察摩擦力；使其他條件不變，改變木板的粗糙程度，觀察摩擦力。”最后，總結試驗結果與教科書中的相關概念、理論：“靜摩擦力的方向與相對運動趨勢的方向相反，并非與運動方向相反。彈簧測力計測量靜摩擦力F靜摩擦力時很難觀察到具體數值，其數值在 0〈F〈F靜摩擦力的區間以內。”“滑動摩擦力的方向與物體的相對運動方向相反，其大小與壓力、兩物體接觸面的粗糙程度有關，可用F = μFN表示，其中F 表示動摩擦力大小，FN表示壓力大小，μ 表示兩物體的動摩擦因數。”需要注意的是，總結期間要讓學生暢所欲言，使其在陳述具體實驗現象、總結實驗規律、兩項物理理論的過程中加深對相關知識點的理解，提升學生物理知識點總結能力。

三、結語

綜上所述，初中物理教師若忽視實驗教學重要性、忽視實驗創新必要性，將會對實驗教學的教學質量、教學效果造成極大的影響。在初中物理核心素養提出以后，教師要積極創新實驗教學理念，以新態度、新方法、新形式組織個人物理實驗、小組物理實驗，使學生在物理實驗中感悟理論內容，學習實驗技巧，實現個人綜合能力的提升。