初中物理創新實驗教學的實踐與思考

朱利林

（甘肅省張掖市甘州區思源實驗學校，甘肅張掖 734000）

在初中物理教學中，實驗占據著不可替代的作用，是提高學生科學素養的關鍵。學生在實驗中能夠鍛煉物理思維和實踐能力，還可以發展協作精神和綠色理念，有利于培養德智體美全面發展的人才。義務教育階段物理新課程標準明確提出：要發揮物理學科在思維方式和育人功能上的作用，加強學生的動手能力，經歷科學探究過程，培養學生物理核心素養。以前，物理實驗教學墨守成規，缺乏新鮮感和時代感，學生在實驗中得不到有效的啟發，久而久之，對于物理實驗的好感度就會下降。在新的教育環境下，初中物理教師要創新實驗教學，精心設計實驗方案，引導學生準確分析實驗數據，全面總結物理規律，從而養成學以致用的好習慣。基于此，本文先分析初中物理實驗教學存在的問題，再研究創新物理實驗教學的策略，希望對物理教師有所幫助。

一、初中物理實驗教學存在的問題

（一）學校在實驗硬件上有待提升

近年來，教育改革正在如火如荼地開展，無論是教育思想、教學大綱，還是物理教材、實驗要求等，都發生了較大的變化，需要學校做出相應調整和變革，以更好地適應新的教育形勢。然而實際上，很多學校并沒有對物理實驗所需的硬件設施做出改進，物理實驗儀器和實驗設備都沒有任何變化，在數量和質量等多方面都與新的教育思想有所偏差，無法滿足實際需求。由于實驗硬件少，導致有些學生一個學期下來都不能認全實驗器材，更別提熟練操作了。這樣的現象亟待改善，否則將會影響整體物理教學效果。

（二）教師在教學觀念上存在誤區

雖然物理教師能夠認識到“實驗教學應擺在物理教學的首要地位”，但是在具體教學中就會出現各種各樣的誤區，阻礙了學生的思維發散，使物理實驗教學困難重重。有的教師以自己的演示代替學生實驗，學生找不到實驗的精髓，時間長了學生的動手能力就會下降，出現眼高手低的現象。還有的教師給學生帶來了過多的干預，要求學生必須完全按照教師預設的步驟和方法操作，最終得出的結果也要與教師保持一致，這樣就束縛了學生的創新思維，不能反映出學生的真實水平。

（三）學生在學習態度上不夠端正

通過教學實踐發現，有些學生的主動性不強，不愿意自己操作物理實驗，擔心受到同學和教師的嘲笑，所以在課堂上總是處于旁觀者的地位，無法系統地掌握實驗的本質。還有些學生認為考試的時候只會考查實驗結論，只要死記硬背就可以了，導致他們的實驗積極性不高，不能按時完成教師布置的實驗任務，考試也難以取得高分。由此可見，由于學生的學習態度不端正，影響了物理實驗教學進程，師生互動也淪為形式，學生不愿意主動回答問題，實驗課堂成為教師的“一言堂”。

二、初中物理創新實驗教學的策略

（一）重視演示實驗，引發探究欲望

在新課改背景下，對創新物理實驗教學的呼聲日漸高漲，這既能夠擺脫傳統實驗教學對學生的限制，還可以幫助學生更好地操作實驗、理解實驗、應用實驗，增強學生的物理實驗素質。為了吸引學生的實驗熱情，集中實驗活動的注意力，物理教師可以運用演示實驗，一方面營造一個輕松、有趣的實驗環境，另一方面打開學生的思維，激發其參與欲望。學生在認真觀看演示實驗后，還可以與教師進行互動和交流，加深對物理知識的掌握，養成正確的實驗習慣和學習觀念，鍛煉學生各方面的能力。

每一個物理實驗都有特定的主題，需要學生按照主題進行探索，掌握豐富的實驗方法。所以，物理教師可以結合本課主題在課堂導入階段引入演示實驗，激勵學生勇于實踐，開發出更多有價值的實驗方法，在實驗中展現出當代學生的風采。教師在演示的時候要構建起問題情境，鼓勵學生提出問題，帶著問題去觀察實驗，并為接下來自己設計實驗做好鋪墊。教師應該注重演示實驗的節奏和效果，不宜過長，不宜脫離學生實際，從而豐富學生的感性認識，收到良好的實驗教學效果。有些物理實驗較為復雜，僅憑口頭介紹是無法讓學生理解的，所以物理教師可以在實驗的重難點處進行演示實驗，這樣不僅能夠及時消除學生的畏難情緒，還可以保護學生的自信心和自尊心。教師應該邀請學生參與到演示過程中，讓學生訴說自己的想法，并通過實驗去驗證這種想法，激發學生的積極性和主體性，使學生對實驗的全過程有更深入的掌握。演示完成后，教師還要引導學生突破自我，尋找有沒有更簡便或者更新穎的實驗方法，培養學生相信科學、熱愛科學的品質。同時，物理教師還要合理改進教材中的演示實驗，在演示實驗中融入全新的實驗理念和方法，探索出適合實驗教學的新方法，給學生帶來耳目一新的感覺，更好地體會到實驗的可操作性和科學性，樹立實驗自信。

（二）學生分組實驗，培養合作能力

物理是一門以實驗為主的自然學科。在日常教學中，物理教師要端正實驗教學的目的，組織學生分組實驗，加強學生對實驗的把控，使學生在實驗過程中養成尊重事實、嚴謹求知的態度，有利于培養其合作能力，形成學習共同體。物理教師在分組的時候要做到公平、公正，結合學生的最近發展區，使每個小組都有優等生、中等生、學困生，達到學習水平的均衡，讓物理教學更有實效。教師要加入到學生的分組實驗中，起到指導和監督的作用，優化師生關系，讓學生成為實驗的主人。

通常情況下，涉及驗證性、測量性的實驗會運用分組實驗，以提高學生的實驗效果，確保實驗快速、準確，讓學生在分組合作中學習更多的科學知識，落實創造力的培養。與傳統的實驗教學不同，分組實驗提前不會告知學生實驗的目的、原理以及結論，完全需要學生合作探索，最終經過分析與論證得到實驗成果，真正提高學生的創新精神。在分組實驗之前，教師要通過多媒體大屏幕為學生播放實驗準備工作和實驗注意事項，避免學生在實驗時出現錯誤。有些實驗器材可能是學生第一次使用，教師一定要給學生講清楚操作方法，減少實驗中的損壞。在分組實驗開始后，教師要求小組成員各司其職，各負其責，每個人都要充分活躍起來，共同為實驗出謀劃策，正確操作實驗器材，啟發學生的思維。在分組實驗結束后，教師要給學生表現的機會，邀請學生代表自己的小組進行總結發言，闡述小組實驗的成績，并且認真聽取其他學生和教師的點評，在潛移默化中發展綜合素質。還要注重學生的反思活動，對自己在實驗中的得與失做好記錄，為下一次更好地進行物理實驗打牢基礎。對于合作較好的小組，教師要給予表揚，樹立為學習的榜樣，頒發“明星小組勛章”。學生為了得到勛章，都會認真對待每一次分組實驗，這要比傳統的說教更高效。

（三）發揮教材作用，鍛煉創新意識

物理教材是學習物理的基礎，學生學習如果脫離了教材，那么將會走彎路。在初中物理教材中穿插了很多“小實驗”，但是卻得不到師生的重視，有些教師認為這些實驗是課后做的，與考試沒有關系，所以只給學生布置了課后任務，并沒有進行檢查和驗收，結果導致只有很少的學生完成了實驗，根本達不到教育效果。在核心素養背景下，物理教師必須提高自身的業務素質，充分重視教材，發揮教材中“小實驗”的作用，幫助學生更好地了解物理知識，深切地感受科學的真實性。

物理“小實驗”是物理課堂的一部分，對于學生學習物理有很大的好處，不應該遭到遺棄或者輕視。在這些實驗里往往包含了生活常識、物理原理等內容，使物理課堂煥發生機與活力，發展學生的智力水平。教師必須要結合實際，將“小實驗”巧妙地融入實驗課堂，作為實驗教學的補充，保證學生有足夠多參與實驗的機會。諸如制作針孔照相機、硬幣“跳高”比賽實驗等，都充滿了趣味性和娛樂性，能使學生感受到物理貼近生活的理念，真正想方設法創造條件去完成實驗。學生在“小實驗”中的作品會被教師編號，并且放到教室中展示，在耳濡目染中加深學生對物理的好感，了解物理世界的豐富多彩。物理教師也可以將“小實驗”應用到物理第二課堂上，開發學生的潛能，揭示物理實驗中隱藏的物理規律；或是把“小實驗”改編成物理實驗競賽，要求學生發揮想象力和創造力，設計出具有個性和特色的實驗方案，并且能夠較好地實施，將所學知識靈活、主動地應用到實際中。物理教師要鼓勵學生根據教材上的“小實驗”進行小發明活動，學會用心去觀察事物，將物理原理變為實用的物品，搭建一個“學物理，玩物理”的平臺。當學生制作的小發明具有重要價值時，教師要幫助他們申請專利，充分體現學生多元的綜合素質，使學生感受到物理的趣味之美。

（四）借助生活物品，優化自主實驗

物理與日常生活聯系緊密，很多物理現象和物理原理都是以生活現象為原型。物理教師必須要打破常規，走出課堂的束縛，讓學生到生活的大舞臺上學習物理，運用物理，展現出物理學科的特點。尤其是在物理實驗教學中，教師可以讓學生借助生活物品去完成實驗，比如學習文具、自然資源、廢舊物品等，有助于學生理解物理概念，感受到實驗的親切，實現物理實驗生活化的教育目標。

物理新課程標準強調要善于使用身邊的物品開展實驗探究。在日常教學中，教師應帶領學生到大自然中搜集生活實驗素材，鍛煉觀察能力和實踐能力，提高學生學習物理的長久興趣，同時也可以彌補物理實驗器材和資源不足的弊端，為構建高效實驗課堂提供幫助。而且物理教師還要向學生滲透綠色理念和環保理念，讓學生懂得節約使用實驗物品，將實驗后的廢棄物要合理處置或再利用，使學生真正懂得可持續發展的概念。學生可以自己在家里開展家庭小實驗，在父母的幫助下研究一些生活中常見的物理現象，自主設計實驗環節，運用不同的實驗物品來探索科學的奧秘，積累豐富的生活經驗，增加親子關系，營造良好的家庭氛圍。另外，物理教師要引導學生利用生活物品制作物理學具，制作的過程就是對物理知識的鞏固過程，當學生利用自己制作的學具學習時，他們的自信會得到大幅度提升，對新課標“從生活走向物理，從物理走向社會”的理念有更好的把握。教師可以拿出一定的課堂時間開展課外實驗交流會，讓學生暢所欲言，談一談自己對物理實驗的印象，分享一些有趣的實驗故事，在輕松的環節中增長見識，發展能力。

（五）融入人工智能，達成實驗目標

如今，社會已經進入到人工智能時代，無論是教師教學還是學生學習，都得到了全新的改善，加快了知識的更新速度。以前，物理教師在講解實驗的時候都是通過口述或者掛圖的方式，不僅枯燥，還容易遺漏知識點，這樣會影響學生的學習效率。所以，在物理實驗創新教學中，教師要善于使用人工智能技術，通過視頻、動畫、模擬等，幫助學生更直觀、清晰地認識物理，走進物理教學的深處，從而更好地達成教育目標。而且人工智能技術還縮短了學生、教師、物理實驗之間的距離，可以更精準地傳遞物理實驗知識，增強實驗的科學性。

在實際教學中，有些物理實驗具有一定的危險性，不適合在實驗室操作。但是，如果不進行實驗，只讓學生記住實驗結論，那么又會使得學生“知其然不知其所以然”，違背課堂教學的規律。所以教師可以融入人工智能，通過虛擬實驗室功能讓學生獲得與親身實驗同樣的效果。在操作中如果出現錯誤，系統會做出提示，避免學生在真實實驗中受到傷害。這樣的教學方式新穎又獨特，深深地吸引了學生的興趣，學生紛紛表示受益匪淺。有些物理實驗需要的反應時間較長，在短短的一堂課內無法有效觀察，此時物理教師就可以利用視頻技術，將實驗現象如實錄制成視頻，再對視頻進行壓縮處理，這樣學生就能夠完整地觀看到整個實驗過程，還能夠從中發現新的知識，減少了對物理實驗的恐懼。而且在課后，物理教師可以通過釘釘直播的方式與學生取得互動，對學生的實驗方法進行點撥，及時回復學生的疑難問題，實現線上教學與線下實驗的結合，這對于物理實驗改革有較大的幫助。教師還可以布置線上實驗任務，要求學生將實驗的步驟書寫下來，將實驗的成果拍攝下來，將其上傳到學習平臺上，這樣教師就能夠了解每一個學生的實驗情況，對于實驗中存在的不足給予指正，確保學生能夠快速提高實驗水平，增強物理核心素養。

三、結語

綜上所述，創新物理實驗教學是課程改革的需要，對學生物理素養的培養有著推動作用。在實際教學中，物理教師要摒棄固有觀念，加強實驗與生產生活、社會發展及科技進步的聯系，讓初中生真正找到參與物理實驗的樂趣，從中得到較多的收獲，為日后發展奠定基礎。同時，教師要善于運用信息技術工具，豐富物理實驗環節和內容，拓寬學生的知識面，實現知行合一的目標。