優化初中物理實驗，提升學生學科素養

沈海燕

【摘要】實驗是初中物理教學的重要內容，也是學生提升物理學科素養的重要路徑.教師要重視實驗教學，以提升學生的解題能力、思維能力，進而促進他們的全面發展.教師可優化實驗教學，給學生更多的自主，讓他們在開闊眼界的同時，思考更多的問題，獲得更多的體驗.當學生成為實驗的主體，發現實驗的樂趣，他們也就能探究更多物理的奧秘，享受物理學習的過程.

【關鍵詞】初中物理;實驗教學;學科素養

當前初中物理實驗教學還存在著一些問題，主要體現在教師給學生自主的空間太小，他們不能充分展示自己的思維、發展自己的實力.教師往往確定好實驗的主題、流程、器材、要求等，學生只需要按照教師的指令完成相應的任務即可.其實在具體的實驗中，教師要盡可能地放開學生的手腳，讓他們參與到實驗的各個環節中，給他們更多的體驗，凸顯他們的能力.這既能挖掘實驗的價值，也能顯現教師的教學機智，使學生在實驗中獲得真實的生長.

1讓學生自己選擇實驗的器材

教師在開展實驗時，往往將學生帶到實驗室，再將準備好的實驗器材擺放在他們面前，讓他們按照教材上的要求開始實驗.這樣的模式容易讓學生處在被動學習的狀態，對促進他們的能力發展不利[1].教師可在實驗前，告訴學生要完成的相應的內容，要探究的問題，讓他們自己列出需要的器材，再到器材桌上找尋相應的材料.如果器材桌上沒有這些器材，學生還可以用身邊的物件替代.這能多給學生思考的機會，也能讓他們深入到實驗的各個環節中，也更容易激發他們的創造性.同一主題的實驗由于學生的想法不一樣，他們選擇的器材可能也就不一樣，讓學生選擇器材能進一步激發學生在實驗上的內在的能力.

例如以蘇科版初中物理八年級下冊“物質的密度”教學為例，教師可讓學生自主測量物體的密度.對于這個實驗，教師可給學生足夠的空間，他們對什么的物體感興趣，就選擇什么樣的測量對象并自行挑選實驗器材.學生可先將實驗需要的器材選出來，擺放在桌上，再在紙上畫出相應的實驗的流程，如果覺得還需要什么器材，可在畫完之后再次選擇.有學生想測量一塊石頭的密度，他選用的器材有天平、砝碼、燒杯、足量的水、膠頭滴管.圖1是他所畫成的實驗流程圖.

教師再讓學生對著圖簡要地描述實驗的步驟，再開始實驗.比如，這個學生這樣表示實驗的開始部分，先將游碼移到標尺的零刻線上，如果指針偏向分度盤左側，就要向右移動平衡螺母，直到指針指在分度盤的中間.接著可用調節好的天平稱石塊的質量，將右盤中的砝碼和標尺上的游碼數值加起來就是石塊的質量.再接著向燒杯中裝入適量的水，標記好水面的位置，再測得燒杯和水的總質量.學生原先的實驗器材中少了標記水面位置的筆.通過這樣的方式，學生完善實驗器材的準備，也讓他們的實驗能力得到強化.

2讓學生在實驗中自主地提問

教師要通過實驗給學生各方面的體驗，尤其要讓學生的思維獲得鍛煉.傳統的實驗教學往往以培養學生的識記能力為主，學生只要能記住教師所說的實驗的步驟，再進行具體的實驗就可以了[2].這樣的實驗，會導致學生的思維得不到充分地發展.教師可改變實驗的方式，讓學生在實驗中提出問題，讓他們帶著問題進行實驗，再在實驗中解決問題，進而提升學習能力.教師可一邊展示實驗，一邊讓學生提問，讓學生思維的火花隨著實驗的推進而迸發.

例如以蘇科版八年級上冊“聲”的教學為例，為了驗證“聲音的傳播需要介質”，教師設置這樣的實驗，如圖2所示，教師在廣口瓶內用一根細線吊起一部手機，線的末端固定在瓶口的軟木塞上，如果要抽取瓶內的空氣，可從瓶口的玻璃管抽出.

學生首先想到的問題是，在沒有抽氣時，如果撥打該手機的號碼，能聽見手機的鈴聲嗎？接著，當教師盡可能地抽盡瓶中的空氣后，學生提出這樣的問 題，再撥打手機的話，還能聽到手機的鈴聲嗎？教師完成實驗后，學生再次提問，通過抽氣前后的實驗現象的對比，是不是可以得出聲音在真空中不能傳播呢？一般的教學模式是教師在實驗結束后總結實驗現象，得到具體結論.但教師可將這一環節進行優化，讓學生主動地提出問題，再讓他們自主地解決問題.

在展示實驗的過程中，教師要給學生思考的空間，讓他們能充分地提問.學生提出的問題越多，說明他們參與的程度越深，越能發揮實驗的價值[3].面對學生的提問，教師不能直接給出答案，而是要讓他們借助觀察到的現象進行思考，再提出自己的觀點.通過實驗，教師不僅要讓學生感知實驗的結果，還要在實驗中培養思維能力.

3讓學生在小組合作中做實驗

在開展實驗教學的過程中，教師可培養學生的合作能力，在合作中學生也可進一步地提升實驗能力.合作能讓學生全面的思考，這不但能提升實驗的質量，也能充分展示每個人的能力[4].單個人不能完成的實驗，在小組合作中，就增加了完成的可能性，同時也提升學生進行實驗的信心與積極性.因此教師可先將學生分組，讓他們在通論中完成實驗，提升實驗素養.

例如以蘇科版初中物理八年級下冊“二力平衡”的教學為例，教師讓學生創設一個實驗，以探究“二力平衡的條件”.

一個小組的學生先是準備好鐵架、鉤碼、滑輪、卡片等器材，接著他們將系于小卡片兩對角的線分別跨過左右支架上的滑輪，再在線的兩端掛上鉤碼.在制作卡片時，小組為展開討論，有組員認為卡片的重力一定要很小，但也有組員認為卡片的重力不一定要很小，因為這能通過增大鉤碼的重力達到同樣的效果.有組員提出這樣的問題，在線的兩端掛上鉤碼的作用是什么呢？別的組員對著操作解釋道：這能使兩個拉力的方向相反，這是通過調整鉤碼的個數來改變拉力的大小.合作中他們還討論這樣的話題，在卡片平衡時，如果用剪刀將卡片從中間剪開，能觀察到什么樣的現象又能得到什么樣的結論？

顯然，在小組合作中開展實驗，更能發揮學生的主體作用，讓他們更好地融入到實驗的情境中.小組合作中每個人的作用是不一樣的，但是每個人的作用都不容忽視的，因為在聚焦眾人的智慧下，實驗才能更深入地發展.因此在教學的過程中，教師可多設置一些合作性實驗，以增強學生探究的興趣.

4讓學生在課后進行家庭實驗

教師在物理教學的過程中要優化實驗，一方面要在課上給學生更多的體驗，另一方面教師也要改變課后的作業設置，讓學生進行一些家庭實驗，給他們更多實踐的機會，要讓家庭充滿探究的氣氛.教師可鼓勵學生在家里創設一個實驗角，再添置一些常見的實驗器材比如量筒、天平、鐵架等，有些器材可自己做.當學生有了這樣的實驗角，教師可以創設一些簡單的家庭實驗，讓學生內化課上所學的內容，進而再發展實踐應用與遷移創新能力.

例如以蘇科版初中物理八年級下冊“力和運動的關系”的教學為例，教師設置這樣的課外作業：運用日常生活的材料創設一個實驗裝置，以探究“阻力對物體運動的影響”.

如圖4所示，大多學生創設這樣的實驗，他們先是找來一塊木板，再在木板的末端放置一個三角形木塊，以構成一個斜坡.學生先后在木板上鋪上毛巾、棉布等，再讓玩具小車從斜坡的同一高度落下.實驗中小車在毛巾表面滑行的距離最近，在棉布表面滑行的距離稍微遠一些，而在光滑的木板表面滑行的距離最遠.通過這樣的實驗學生能進一步地思考阻力與物體運動的關系，進而深化了教師在課堂上的講授內容[5].

5結語

總之，教師要充分地發揮實驗的效用，使學生獲得最大限度地發展.大多學生喜歡實驗，他們享受其中的探究過程.因此教師一方面要盡可能地創設多樣化的實驗，另一方面又要想方設法讓學生參與進來.只有學生能動手做實驗，動腦思考實驗中相關的問題，提出實驗中的問題，觀察實驗現象，教師再給學生更多的空間與時間，這樣的實驗課程才能發掘學生的潛力，使學生獲得全方位的發展.

參考文獻：

[1]杜兆福.初中物理實驗教學的“教、學、評一致”策略——以“串、并聯電路中電流的規律”為例[J].理科愛好者，2023（01）：85-87.

[2]溫廣錄.融會貫通 有效教學——深度學習下的初中物理實驗復習整合策略研究[J].試題與研究， 2023（06）：28-30.

[3]蔣新，李秋霞.“一器多用”實驗整合式教學的實踐與思考——以蘇科版初中物理力學實驗為例[J].湖南中學物理，2022（04）：56-59.

[4]齊占波，耿相亦，李銀梅.基于學習進階的初中物理實驗習題進階——以“固體密度的測量”專題復習為例[J].中學物理，2021（22）：62-65

[5]申潔.基于銜接與進階的物理學習活動設計——以“初識電路”學習活動設計為例[J].物理教師，2021（04）：33-39.