新課標背景下的初中物理實驗教學增效策略探研

李鳳芹

【摘要】《義務教育物理課程標準（2022年版）》中明確提出，實驗是學生學習和研究物理的基本方法，實際教學中應利用物理實驗為載體，多角度、多方面開展教學，以提高學生的綜合能力.教師應順應新課標要求，積極開展實驗教學，激發學生學習物理的興趣并提高其動手實踐能力，助力課堂教學提質增效.本文簡述物理實驗教學的重要性，并圍繞“教學理念轉變、提高實驗趣味、增強實驗比重、創新實驗器材”等多維度探究教學增效的策略，旨在提高實驗教學質量.

【關鍵詞】新課標；初中物理；實驗教學

初中物理思維性較強，對教師教學、學生學習造成了較大的阻礙.傳統物理教學中，教師在講解理論知識時，多會花費大量的時間去闡述、解釋，容易使課堂出現“高耗低效”的問題，對此，教師應重視實驗教學的開展，平衡理論知識與實驗的比例，使物理教學質量得到有效的提升.同時，傳統實驗教學多是以教師演示的形式呈現，學生參與其中的機會較少，很難激發學生探索的興趣，對此，教師勢必要對實驗進行優化，緊隨教育發展趨勢.

1 物理實驗教學的重要作用

1.1 檢驗物理知識的重要手段

眾所周知，初中物理涉及電學、光學、聲學、力學等多方面知識，具有較強的綜合性，為了加強學生對知識的掌握情況，實踐教學是必不可少的手段，也是助力學生理解物理知識的關鍵.實驗是根據物理學科特性衍生出的一種實踐教學方式，合理運用不僅可以幫助學生檢驗理論知識，還能在觀察實驗現象、探究問題中激發學生學習物理的興趣.

1.2 提高學生的自主學習能力

開展物理實驗不僅豐富了課堂教學手段，還能提高學生的自主學習能力.不同實驗的原理、用具、現象有著明顯的差異，且通過參加實踐能豐富學生的學習經驗，并在具體操作中對零散的理論知識掌握得更加牢固.由此可見，物理實驗教學的開展能有效提高學生的學習熱情，進而整體上提升教學質量.

2 新課標背景下初中物理實驗教學增效策略

2.1 教學理念轉變，營造優質環境

應試教育雖然已經被淘汰，但仍留有一些影響，教師雖然重視物理實驗，但缺乏嚴謹對待的心態，更多認為實驗是驗證物理知識、實踐物理知識的途徑之一，需要耗費大量的時間和精力，與其費盡心思開展物理實驗，不如盡可能多向學生講解知識、設計習題，讓學生在聽講和練習中掌握知識，以便更好地應對中考，但這種理念與新課標相悖.為了解決這一問題，教師的教育理念需要進行合理的更新、優化，平衡理論教學與實驗教學之間的關系，有效增加實驗教學的時間與頻次.另外，教師也要跳出教科書的限制，以教科書中收錄的演示實驗為基礎，設計形式豐富的操作實驗，并為學生營造更充裕的探究機會，讓學生在良好的探究環境中高效學習.

例如 以教科版初中物理八年級上冊“科學探究：凸透鏡成像”教學為例，為了讓學生深入了解凸透鏡成像的規律，教師應將演示實驗變為操作實驗，讓學生在小組合作探究中掌握物理規律.首先，教師利用多媒體展示放大鏡不同距離下呈現出的事物圖片，學生發現原來放大鏡放大后的事物，不僅有正立的還有倒立的，對這一現象感到十分好奇.同時，教師順勢鼓勵學生自己動手用放大鏡觀察教材中的文字，這一過程中學生發現放大后的字是正立還是倒立，與放大鏡和書本之間的距離相關.隨后，教師組織學生開展小組合作探索實驗，利用蠟燭、凸透鏡、光屏、帶有刻度的底座等器材，合理分工完成器材的擺放和調節工作，即先將蠟燭放在較遠的地方，再逐漸向透鏡方向移動，縮短兩者之間的距離，選擇多個位置觀察成像的情況.這一過程中，學生能近距離觀察實驗中產生的現象，并通過記錄和分析，明確成像與物體到凸透鏡距離之間的關系.最后，教師利用多媒體完整呈現實驗過程，并將像的大小、虛實變化和物距變化范圍展示出來，讓學生一目了然.同時，教師引導學生結合操作實踐經驗解答“成像”相關問題，讓學生真正掌握這一物理規律.

2.2 提高實驗趣味，激發學生興趣

相對于單調的理論講解，學生對實驗的興趣往往更高，原因歸結于實驗具有直觀性、探索性，讓人心生向往，尤其是在物理實驗教學中，學生經常會表現出驚訝、贊嘆的心理活動.在教師要充分利用學生這一心理，教學中注重提高實驗的趣味性，利用有趣的實驗道具或現象，引導學生主動探索和學習，并歸納其中蘊含的規律.由此，教師再向學生解釋實驗中蘊含的物理知識，讓學生在興趣的驅動下通過遷移由“實驗經驗”演變為“知識儲備”，實現高效學習.

例如 以教科版初中物理九年級上冊“內能和熱量”教學為例，教師為了激發學生的探究興趣，應利用有趣的實驗來引導學生思維.首先，教師準備兩個干凈的玻璃杯，其中一杯裝有冷水，另一杯裝有熱水，將兩滴藍墨水同時滴入兩個玻璃杯中，發現熱水中的藍墨水擴散速度要比冷水快，而后提出問題：“其中蘊含什么原理呢？”激發學生對新知的探究興趣.隨后，教師講解“熱運動”的概念，并展示直觀的人體熱譜圖，讓學生在觀察中分析不同顏色所代表的含義.很多學生通過網絡接觸過熱譜圖，但并不明白其中的工作原理，對此，教師要讓學生認識到不同顏色代表的是溫度上的差異，讓學生去判斷人體哪些位置溫度高，哪些位置溫度低.由此，教師引導學生深入剖析溫度與熱運動之間的關系.最后，教師向學生展示“筆桿”，鼓勵學生思考“如何讓筆桿熱起來”，學生積極討論，提出“可以將筆桿放入熱水中，用熱水來溫暖筆桿”“摩擦生熱，可以用雙手搓動筆桿”等想法.進行觀察，并同時，教師給予學生充足的探究空間，鼓勵學生根據自己的想法進行實驗，在實踐中判斷方法的可行性，再將驗證后的方法進行分類.結合分類情況發現，讓筆桿熱起來的方法主要分為兩種，一是以內能的方式從一個物體中向另一個物體中傳遞，二是將其他形式的能量轉化為內能.基于此，教師在課堂中利用有趣的實驗來引出新知，再借助實驗來引導學生探索知識，對學生而言是一個新穎且有吸引力的過程，能集中注意力展開思考.

2.3 增強實驗比重，鼓勵學生參與

當前初中物理教學中，實驗多是以教師演示為主，學生操作實驗頻次較低.導致學生在實驗教學中更多是“豎起”耳朵聽，雙手和大腦無法得到充分調動，實驗教學浮于表面.對此，教師要適當增加學生操作實驗的比重，強化手腦協作能力，使學生真正參與到實驗的設計、操作中來，大大提高課堂教學效率.

例如 以教科版初中物理九年級上冊“活動：電路創新設計展示”教學為例，教師在講解電路連接的理論知識后，要通過設計實驗來進一步引導學生思維.首先，教師先結合學生的學情，將其劃分為多個合作學習小組，再組織各小組開展實驗探究活動，主題為“測量小燈泡的電功率”，要求學生踴躍思考，利用多種不同的方式連接電路，再從中選擇一種最佳的方式，充分啟發學生的思維.隨后，教師鼓勵學生按照“選量程——連電路——做實驗——得結論”的順序展開學習，按照電路圖連接實物電路，而后調節電路中的滑動變阻器，分別使小燈泡兩端的電壓等于額定電壓、低于額定電壓、等于額定電壓1.2倍，并讀出不同電壓情況下電流表和電壓表的示數，再計算三種情況下的電功率.最后，在實驗結束后，教師可以為各小組布置不同的探究任務，如“能否通過多次測量求出電功率的平均值，并將其作為小燈泡的額定功率？”“伏安法測電阻和伏安法測電功率，數據處理上有什么不同？”“結合實驗數據繪制U-I圖象，為什么是一條曲線？”指導小組成員在組內展開討論，充分利用動手實踐的經驗去探究問題，互動中得出實驗結論.這一過程中，學生的學習積極性被充分調動，能夠主動參與到實驗之中，顯著提開了物理學習效率.

2.4 創新實驗器材，強化創造思維

專業器材受限是阻礙實驗教學效果提升的另一因素，初中各班級學生數量較多，每開展一次實驗，耗費的儀器、藥品都不是小數目，容易出現實驗資源不足的問題.新課標背景下，為了優化實驗教學，教師要積極運用“創新”思想，不要一味依靠教材中現有的實驗方案來引導學生操作，而是要對實驗器材、過程進行優化和創新，如利用生活用品來代替專業儀器、動手制作豐富的實驗器材種類等，引導學生真正通過思考和探究得出實驗結論，這樣一來，才能真正促進學生思維能力的發展.

例如 以教科版初中物理八年級下冊“力”的教學為例，教師應善于利用生活用品制作實驗器材，引導學生在感悟、實踐中加強對力的感知.首先，教師在實驗教學中，先講解“力的相互作用”概念，再為學生演示用力拉彈簧、用力彎薄鋼片，多維度展示讓學生更清晰地觀察彈簧和鋼片的形態變化，進而講解力對物體運動狀態、形狀等的作用.隨后，為了讓學生進一步感受力的相互作用，教師要求學生利用日常生活中的器材，如塑料瓶、玻璃瓶、細玻璃管、紅色鋼筆水等，進行實驗.具體步驟為：①在塑料瓶中裝滿紅色的水，蓋緊瓶蓋后將細玻璃管穿過瓶蓋上的孔，插入到瓶中，雙手用力握住塑料瓶，發現細玻璃管中水柱高度明顯上升；②在玻璃瓶中裝滿紅色的水，在玻璃瓶口塞上橡皮塞，將細玻璃管穿過橡皮塞上的孔，插入到瓶中，雙手用力握住玻璃瓶，發現細玻璃管中水柱高度上升了.學生對實驗現象產生疑問：“玻璃瓶的運動狀態和形狀都沒有發生變化，為什么水柱高度會上升？”教師先引導學生探究塑料瓶中水柱高度上升的原因，再通過知識遷移分析玻璃瓶實驗中的現象，得出手用力握緊玻璃瓶，瓶子發生微小形變的結論.最后，教師組織學生對實驗結論進行歸納，認識到力的作用下，物體的運動狀態、形狀等會發生明顯的變化.這種實驗教學開展方式，一方面可以增強教學的趣味性，另一方面能讓學生意識到實驗不僅可以利用專業器材進行，也可以利用生活材料進行，讓學生意識到生活中存在豐富的物理現象，進而養成愛觀察、愛思考的好習慣.

3 結語

總的來說，當前教育理念下，物理實驗雖然得到了一定的重視，但仍未完全擺脫“浪費時間”“意義不大”等標簽，原因是課堂中開展的實驗并未取得預期教學效果.對此，教師要以新課標理念為指導，進一步提高對物理實驗的重視，并從教學理念、教學方式、實驗內容等多方面進行優化，讓學生在實驗中夯實基礎、提升能力.

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