對初中物理實驗教學整合優化的思考

■倪朝輝

物理實驗是激發學生物理學習興趣的重要教學方式，是驗證物理知識真實性與可復制性的重要載體，對學生形成深刻理解、記憶與探究欲望有著關鍵影響。物理實驗教學過程是一個制定目標、設計方案、分析問題、提出論點、實踐證明的嚴密過程，學生在進行物理實驗的過程中還可以有效鍛煉自己的科學素養與綜合能力，培養物理核心素養。因此，面對門類眾多、復雜多樣的物理實驗，教師應積極引導學生明確實驗目標，采用恰當的實驗方法，運用理性的實驗思維，實現物理實驗教學的有效性。對物理實驗教學的整合優化也正是以此為基礎進行的探索與研究。

一、初中物理實驗教學的基本分類

按照實驗主體的不同，初中物理實驗教學可以分為以教師為主導的演示類實驗教學和以學生為主體的實踐類實驗教學。演示類物理實驗的實施，旨在激發學生的學習熱情，或者避免學生在實驗過程中可能遇到的危險。在此實驗過程中，教師是實驗的組織者與實施者，學生是實驗的觀察者與學習者。以學生為主體的實踐類實驗，有著高度的開放性，主要是學生自主動手進行實驗的設計、實施與結果分析，通過團隊合作推進實驗進度，教師在實驗過程中起引導、觀察、糾正與評估的作用。對實驗教學進行分類是進行實驗教學整合優化的基礎。

二、初中物理實驗教學整合優化策略

初中物理實驗教學的整合優化實質上是對現有物理實驗教學工作的改善，應建立在現有的物理實驗教學基礎之上，通過對實驗教學方法、實驗教學資源等不同方面的整合，實現實驗教學水平的提高。

1.以流程圖為基礎整合

相似實驗是初中物理實驗中的常見現象，尤其以演示類物理實驗較為常見，其主要體現為實驗思路與實驗過程的相似性，在教學上有著天然的整合優勢。相似實驗在實驗思路上的相似性能讓學生在實驗過程中收獲觸類旁通的實驗效果，進而提升學生對知識的綜合理解能力。在進行相似實驗教學的整合時，教師可以嘗試通過流程圖調整實驗教學方法，從而幫助學生更好地理解實驗的設計意圖、設計作用與實施過程，進而提高實驗教學的效果與質量，這也是對實驗教學整合策略的重要體現。

以蘇科版初中物理實驗“探究電流與電壓、電阻的關系”的教學過程為例。這個物理實驗在本質上由兩部分組成：實驗1，電壓與電流的關系；實驗2，電流與電阻的關系。我們知道，電壓、電流、電阻是同一電路中的不同概念，實驗1與實驗2在驗證的思路與方式上有著高度的相似性，同時，二者在實驗原理上也是“一而二，二而一”的關系。因此，相比于單獨進行兩個不同的實驗教學，通過流程圖將兩者整合起來，在同一個系統中進行實驗分析，可以更好地幫助學生理解與分析教學內容，從而提高教學的有效性。

如圖1，通過對兩個實驗的分析可知：實驗1是通過改變電壓來探究電流與電壓的關系；實驗2是通過改變電阻來探究電流與電阻的關系。該實驗過程本身是對歐姆定律的再驗證過程，而通過滑動變阻器實現電壓與電阻的調整更是同一實驗過程中對不同目標的驗證。以此為基礎，我們可以制作如下流程圖以實現對兩個實驗的整合（如圖2）。

圖1 “探究電流與電壓、電阻的關系”電路示意圖

圖2 “探究電流與電壓、電阻的關系”流程圖

在圖2中，我們將實驗1與實驗2的實驗過程進行整合，將電壓與電流的關系、電流與電阻的關系進行對比呈現，并與電路圖相配合，有利于學生對電壓、電流、電阻概念之間相互關系的理解，同時也便于學生對實驗過程的記憶，從而提高了實驗教學的有效性。

2.以生活情境為基礎整合

物理學科既是一門理論科學，也是一門實踐學科，這也是實踐類實驗與演示類實驗劃分的來源。物理知識本身是對自然現象的解讀，許多物理知識就蘊含在我們的生活場景中，而以生活實踐為基礎創建情境實驗，可以實現不同實驗的有效整合，并營造豐富的、充滿趣味性的實驗氛圍，提高學生的學習主動性與理解能力。

具體而言，教師可以以生活情境為基礎，設計情境式實驗，將不同實驗整合起來，通過生活現象解釋物理知識，實現知識從理論層面向應用層面的有效轉變，進而多維度呈現生活現象中的物理知識，拓展學生的物理知識面與理論視野。以日常生活中飲料的飲用為例，在學生用吸管喝飲料這一常見物理現象中，飲料的流動本身既涉及液體、氣體的運動，同時也存在著力的相互作用。教師可以以此為基礎設計實驗，既探究液體與氣體的性質變化，同時可研究壓強與氣體、液體性質變化的關系，從而做到不同物理實驗的有效整合。

總之，初中物理實驗教學的有效整合是建立在教材基本的物理實驗教學基礎之上的。通過對實驗間的關聯性進行分析，運用科學的實驗設計方式進行整合，在一定程度上可以提高物理實驗教學的豐富性與趣味性，激發學生的物理學習熱情，提升物理教學的效率與質量，從而實現對學生綜合能力的進一步培養。