初中物理創新實驗設計與教學實踐研究

胡運良

摘要：物理實驗給初中生提供生動形象的物理情境，幫助初中生更加直觀地了解物理。新課程標準不僅要求學會基本的物理概念，學會做實驗，更要求教師深層次地發展學生的物理思維、創新理念、學習能力。本文研究了現階段初中物理實驗教學中存在的不足，對物理創新實驗設計和教學實踐提出了一些建議。

關鍵詞：初中物理 創新實驗設計 教學實踐

創新實驗設計，是以初中物理學科特點為出發點，創新物理實驗教學方法，以培養學生自主學習的能力、合作創新的探究能力，促進學生全面發展，實現物理課程教學目標。

一、現階段初中物理實驗中存在的不足

在新課標的要求下，教師需要關注學生的物理核心素養，而要培養學生的物理核心素養就一定要科學合理地進行實驗教學。現有的物理實驗課堂仍然存在一些需注意的事項，如學生的學習效率不佳，學習興趣不足。[1]以往的實驗教學理念只注重實驗的論證和驗證，教師在進行實驗教學時可能更注重知識的傳授和講解，忽視了培養學生的創新能力和實踐能力。還有的教師在實際教學中沒有運用創新實驗設計理念，在實驗教學中并未讓學生參與實驗設計。

二、創新實驗設計與實踐的手段

（一）增強對于實驗設計的重視，活化演示實驗

在物理課程的講解中，教師要重新重視演示實驗的設計，重視學生的參與，增加學生的參與感。教師在進行演示實驗設計時要注意培養學生的觀察能力，讓學生明白應該看什么地方、觀察什么、思考什么。物理實驗要有直觀的實驗現象，才能引導學生透過現象看本質；物理實驗要能直面問題本質，才能讓學生通過自身的觀察思考，完成對科學觀念和科學知識的主動建構。[2]

例如：在“探究凸透鏡成像”演示實驗中，在光具座上調整好蠟燭的位置，移動光屏時，要讓學生觀察光屏上的像，讓學生找到最清晰的像的位置，提醒學生觀察和記錄像和光屏的位置。在多個不同位置進行實驗時，讓學生邊觀察邊思考其中的規律，讓學生真正參與進來，從中體驗到物理實驗的趣味，獲得成就感。

（二）實驗中注重實驗設計，提高學生自主能力

科學探究是實驗教學的主要方式之一。在探究實驗中，實驗設計思路是整個實驗的基本依據。教師在實驗探究課堂中開展開放性的實驗設計，體現學生的獨到見解，提高學生的自主思考能力、創新能力和創新意識。

例如：在“測量小燈泡的電阻”實驗中，教師引導學生設計實驗方案，分組進行實驗。1.明確實驗目的。教師提出問題：如何使用電流表和電壓表測量小燈泡的電阻？2.實驗原理。[R=UI]。3.提出實驗思路。用電壓表測量電壓、電流表測量電流，多次測量數據需要添加滑動變阻器。4.確定器材和實驗裝置。學生選擇器材和設計電路圖、數據收集表格。5.設計實驗步驟。學生設計實驗步驟，教師評估可實施性，分組進行實驗。6.實驗結果與評價。學生小組討論得出結論，教師引導學生思考小燈泡電阻變化的原因。

（三）開放的自主探究，培養學生自主探究習慣

新課程下的初中物理實驗教學要求學生自主研究物理現象規律，培養自主探究習慣，教師的作用是對學生的探究全過程進行適當引導，讓學生通過自己的觀察、思考和實驗，在探究過程中得出結論，從而實現對物理現象和規律的認識。

例如：探究“摩檫力的大小與什么因素有關”時，先安排學生觀察輪胎、鞋子上凹凸不平的花紋，感受接觸面的粗糙程度；讓學生穿著鞋子用不同的力踩在地面上摩擦，得出猜想。學生根據猜想，分組進行實驗設計，教師可不進行干涉，只進行適當的引導。在進行實驗時，教師巡視并觀察學生的實驗過程，適時進行指導。學生通過實驗收集數據，分析并總結歸納得出影響摩擦力大小的因素。實驗評估時，學生回顧發現很難使木塊勻速拉動，教師可以布置課后拓展任務，讓學生思考如何對該實驗進行創新與改進。

（四）根據教學目的創新實驗，增強實驗效果

有些物理概念與規律，由于課本沒有演示實驗、缺少演示實驗器材或演示實驗效果不成功等因素的影響，致使學生很難理解。教師可以創新實驗，根據教學目標要求，重新設計創新實驗，便于課堂演示。

例如熱學實驗，滬粵版課本演示“探究水沸騰實驗”很難使水沸騰，加熱時間長，現象不明顯。由于酒精燈加熱慢，可以用大功率的電爐代替，溫度計示數不明顯可用用數顯溫度計代替，砂石受熱不均勻可用煤油代替。將實驗創新改進后，由于電爐功率大，很容易就可以將水加熱，學生很明顯地觀察到水沸騰前后氣泡的變化以及溫度的變化。改進后的實驗生動直觀，簡便易操作，實驗現象明顯，能夠引起學生們的濃厚興趣。

在初中物理教師實驗中，需要教師創新實驗設計并實際應用于教學，培養學生的物理核心素養，激發學生學習物理的積極性，有效增強物理實驗課堂的趣味性和引導性。物理實驗設計是提高學生物理學習水平的關鍵，是培養學生創新能力的有效方法，能夠深層次地發展學生的物理思維、創新理念、學習能力。

參考文獻：

[1]陳紹中.初中物理創新實驗課堂的幾點策略[J].課程教育研究：學法教法研究，2020（10）：0211.

[2]汪阿運.初中物理課堂演示實驗的創新實踐[J].中學教學參考，2020（5）：50-51.