初中物理實驗教學(xué)的現(xiàn)狀及應(yīng)對策略研究

袁球生

（福建省長汀縣第三中學(xué)，福建 長汀 366300）

初中物理教學(xué)中，受傳統(tǒng)教育理念影響的教師沒有清晰認識到實驗教學(xué)的價值，在教學(xué)中暴露出實驗準備不夠充分以及實驗流程完善度低的問題，同時還忽視為學(xué)生提供自主操作的機會，導(dǎo)致學(xué)科教學(xué)質(zhì)量遲遲無法提升?；诖?，教師擺正自己對物理實驗教學(xué)的態(tài)度，在學(xué)習(xí)與借鑒優(yōu)秀教學(xué)經(jīng)驗基礎(chǔ)上，明確“發(fā)揮學(xué)生主體性”“優(yōu)化實驗全流程”“理論實驗相結(jié)合”的教學(xué)設(shè)計思路，隨后從六個實驗教學(xué)環(huán)節(jié)進行完善與創(chuàng)新，以期為教學(xué)發(fā)展和學(xué)生學(xué)習(xí)提供助力。

一、初中物理實驗教學(xué)現(xiàn)狀

（一）實驗準備不夠充分

在物理學(xué)科中，教師若想充分發(fā)揮實驗對教學(xué)的促進作用，需要在實驗前科學(xué)設(shè)計并做好準備。但是在目前的初中物理實驗教學(xué)時，教師一方面忽視設(shè)計環(huán)節(jié)，沒有設(shè)置明確的實驗?zāi)繕?，也沒有把實驗的步驟一步步拆解清楚；另一方面沒有做好運用多種工具與方法展示實驗的準備，這就導(dǎo)致學(xué)生對物理實驗的了解不夠充分，進而影響實驗教學(xué)的效果。

（二）實驗流程完善度低

一個完善的實驗流程是保證實驗教學(xué)有序推進的基礎(chǔ)和前提。在傳統(tǒng)教學(xué)模式中，教師雖然有意識引入實驗輔助知識講解，但是沒有把知識和具體的實驗操作步驟緊密結(jié)合起來，這就導(dǎo)致實驗教學(xué)的效果大打折扣。除此以外，教師忽視實驗后的總結(jié)和延伸環(huán)節(jié)，致使實驗教學(xué)無法形成閉環(huán)，導(dǎo)致學(xué)生無法樹立“借助實驗學(xué)習(xí)”的良好意識與習(xí)慣。

（三）學(xué)生自主機會較少

實驗不僅是初中物理教師開展教學(xué)的一種重要手段，也是學(xué)生進行探究與學(xué)習(xí)的有效途徑。目前大部分教師認識到實驗在教學(xué)中的重要性，但是忽視培養(yǎng)學(xué)生實驗意識和能力的必要性，沒有為學(xué)生提供充足的自主實驗機會，也不關(guān)注學(xué)生是否在課后嘗試自主實驗。長此以往，學(xué)生習(xí)慣在教師的安排下被動進行實驗操作，缺乏自主設(shè)計與實施實驗的能力。

二、實驗教學(xué)在初中物理學(xué)科中的作用

（一）深化學(xué)生知識理解

物理是一門以實驗為基礎(chǔ)的學(xué)科，所以物理知識和物理實驗是兩個緊密聯(lián)系且相互促進的模塊。在初中階段，學(xué)生對于抽象理論知識的理解能力較差，并且容易喪失學(xué)習(xí)復(fù)雜知識的興趣。但是在物理學(xué)科中，教師一方面可以通過實驗展示有趣的物理現(xiàn)象，另一方面可以借助實驗講解晦澀的知識，從而有效降低知識的理解難度，加深學(xué)生對理論知識的理解。

（二）提高學(xué)生實驗素養(yǎng)

實驗素養(yǎng)具有較強的綜合性，不僅包含實踐能力這一維度，還涵蓋科學(xué)嚴謹?shù)膶嶒灳襁@一維度。物理實驗要求學(xué)生親自操作實驗器材、記錄數(shù)據(jù)并進行數(shù)據(jù)分析，有助于培養(yǎng)學(xué)生的實際操作能力和數(shù)據(jù)處理能力。與此同時，物理實驗教學(xué)強調(diào)科學(xué)方法和實證思維，需要學(xué)生提出假設(shè)、設(shè)計實驗方案、收集數(shù)據(jù)、分析結(jié)果等，有助于培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)探究的精神。

（三）提升學(xué)科教學(xué)效能

同步提升實驗教學(xué)和理論教學(xué)質(zhì)量，才可以整體提高物理學(xué)科的教學(xué)效能。在初中物理教學(xué)中，教師借助實驗展示物理現(xiàn)象的發(fā)生過程、發(fā)生原理，引導(dǎo)學(xué)生在觀察中進行總結(jié)與分析，可以提高學(xué)生在課堂中的參與度。除此以外，教師還借助實驗帶領(lǐng)學(xué)生驗證物理知識，讓學(xué)生在理解基礎(chǔ)上高效內(nèi)化與遷移知識。

三、初中物理學(xué)科實驗教學(xué)的設(shè)計思路

（一）發(fā)揮學(xué)生主體性

學(xué)生是學(xué)習(xí)活動的主體，只有充分發(fā)揮其主體性，才可有效提高學(xué)生學(xué)習(xí)效率與質(zhì)量?；诖耍處熢谠O(shè)計物理實驗時，必須凸顯學(xué)生主體價值：第一要保證實驗方案能夠激發(fā)學(xué)生的興趣，使學(xué)生積極參與到實驗當(dāng)中；第二要保證實驗步驟符合學(xué)生的認知規(guī)律，從而推動學(xué)生在觀察或操作中深入學(xué)習(xí)知識；第三要引導(dǎo)學(xué)生自主進行實驗，循序漸進提升學(xué)生實驗素養(yǎng)。

（二）優(yōu)化實驗全流程

教師若想提高實驗教學(xué)的流暢度，必須要保證實驗方案清晰有序、實驗步驟前后銜接、實驗過程科學(xué)有效、實驗收尾升華價值。就此，教師在教學(xué)設(shè)計環(huán)節(jié)，秉持“優(yōu)化實驗全流程”的原則，首先在實驗前明確目標、設(shè)計方案、做好準備。其次在實驗中示范規(guī)范操作、有序講解知識，同時要注意組織學(xué)生自主設(shè)計與操作實驗，最后要做好實驗總結(jié)以及實驗評價。

（三）理論實驗相結(jié)合

在物理學(xué)科中，引導(dǎo)學(xué)生學(xué)習(xí)知識以及提升學(xué)生實驗?zāi)芰κ墙處煹闹饕蝿?wù)與目標。但是如果教師把理論和實驗教學(xué)割裂開來，便容易導(dǎo)致學(xué)生素養(yǎng)發(fā)展失衡。所以，教師在設(shè)計實驗教學(xué)時，按照“理論實驗相結(jié)合”的思路，既要依托實驗展示物理原理、物理現(xiàn)象等知識，又要把理論滲透在實驗中以供學(xué)生探索與學(xué)習(xí)，以此切實增強學(xué)科教學(xué)與學(xué)生學(xué)習(xí)效果。

四、初中物理學(xué)科實驗教學(xué)的實踐方法

（一）明確實驗?zāi)繕?，?guī)范實驗操作

物理學(xué)科中，影響實驗結(jié)果的因素較多，所以若教師未能在實驗教學(xué)前合理預(yù)設(shè)，便會導(dǎo)致教學(xué)效果不如人意。在教學(xué)中，教師需要明確目標以保證教學(xué)方向不偏移，所以物理教師在設(shè)計與規(guī)劃實驗環(huán)節(jié)必須明確實驗的目標，并圍繞著目標計劃實驗流程，避免實驗中出現(xiàn)失誤操作而影響整個實驗的效果。

例如，教師在講解“快與慢”這一單元時，計劃開展計算物體運動速度的實驗。首先，明確本次實驗的總目標是“讓學(xué)生熟練掌握速度的計算公式”，隨后教師根據(jù)計算公式中的元素，準備玩具小車、卷尺以及電子表，要求學(xué)生在測量后記錄路程和時間是多少并用正確的單位進行表示，以此避免學(xué)生因為數(shù)據(jù)單位運用不準確而出現(xiàn)錯誤，保證其正確計算出速度；其次，教師在設(shè)計具體實驗流程時，細化實驗?zāi)繕藶椤巴ㄟ^測量與運用公式，計算水平面上小車運動的速度”，隨后根據(jù)目標，提煉出“平面”這一重要的實驗條件，隨后在向?qū)W生展示實驗以及要求學(xué)生自主實驗的過程中，強調(diào)“小車處在平面上”這一條件，以此避免不規(guī)范的實驗操作。此過程中，教師先確定實驗的整體目標，并根據(jù)目標準備實驗工具以及預(yù)設(shè)實驗易錯部分，然后樹立更加具體化、細節(jié)化的目標，提前規(guī)避干擾實驗的因素，讓實驗教學(xué)效果最大化。

（二）借助媒體工具，做好實驗準備

初中物理是小學(xué)科學(xué)課程的拓展與延伸，其知識難度與廣度都有了很大程度的提升。與此同時，實驗這一教學(xué)形式對于學(xué)生來說較為陌生，所以如果教師在示范實驗前沒有引導(dǎo)學(xué)生做好準備，便容易導(dǎo)致學(xué)生無法跟隨教師思路準確把握實驗步驟，從而阻礙實驗教學(xué)的有序推進。對此，教師著手在實際操作前，借助媒體這一工具，把學(xué)生必須了解的內(nèi)容進行告知，讓其做好心理準備與學(xué)習(xí)準備，進一步為提高實驗教學(xué)的效率和質(zhì)量助力。

例如，教師在開展“凸透鏡成像”這一實驗前：第一步，運用課件展示此次實驗中運用到的器材，即凸透鏡、蠟燭、光屏、火柴、光具組（上有刻度尺及支架），隨后介紹每一種器材在此次實驗中的作用，以此為學(xué)生觀察實驗過程做好準備；其次，教師播放提前錄制好或搜尋到的展示實驗過程的視頻，促使學(xué)生在觀看中熟悉實驗步驟，以此教師既可以在示范實驗時減少冗余講解，還可以讓學(xué)生在觀看實驗時更加專注與集中；最后，教師再次運用課件展示實驗過程中可能出現(xiàn)的問題與錯誤，以及應(yīng)對策略和解決辦法，隨后教師便可在示范一遍實驗后，要求學(xué)生結(jié)合觀看與學(xué)習(xí)所得，獨立自主操作實驗。由此教師借助媒體工具，在實驗教學(xué)之前幫助學(xué)生做好準備，有效避免因準備不足而影響實驗進度與結(jié)果的情況出現(xiàn)。

（三）示范實驗步驟，強調(diào)重點知識

在實驗設(shè)計以及實驗準備這兩個環(huán)節(jié)都完成后，教師開始進行實驗操作，此時教師不僅要保證實驗步驟清晰明了，還要在過程中滲透理論知識，從而促使學(xué)生在探究與思考中加深對知識的理解。就此，教師把知識講解與實驗操作結(jié)合在一起，讓學(xué)生在“言傳”以及“身教”相統(tǒng)一的模式中，高效且深入學(xué)習(xí)知識。

例如，教師在帶領(lǐng)學(xué)生學(xué)習(xí)“密度”這一單元知識時，設(shè)計并開展“體積相同的一杯純凈水及一杯鹽水重量比較”的實驗。首先，教師準備兩瓶純凈水，選擇其中一瓶倒入鹽之后保證其充分溶于水，隨后從兩個瓶中分別向兩個量杯中倒入同等體積的液體。在這一過程中，教師要強調(diào)鹽水的調(diào)配需要在取等體積水之前，而不是把鹽和水倒入量杯中再攪拌融化，然后教師告知此步驟可以避免使鹽水與純凈水體積出現(xiàn)偏差，以此引起學(xué)生對“等體積”這一實驗要素的重視；其次，教師在取完水后，分別為鹽水和純凈水標上記號，避免在實際操作中混淆，此過程中教師展現(xiàn)出對“科學(xué)嚴謹實驗”的重視，有助于培養(yǎng)學(xué)生良好的實驗習(xí)慣；最后，教師在運用天平測量之前，把天平底座水平放置同時調(diào)節(jié)天平游碼和平衡螺母，以此既保護天平的測量精準度，又引導(dǎo)學(xué)生樹立愛惜實驗器材的意識。

（四）引導(dǎo)合作探索，感知學(xué)科樂趣

合作探究是學(xué)生自主學(xué)習(xí)的一種重要形式，可以讓學(xué)生在互助協(xié)作中感受學(xué)習(xí)的樂趣，有助于調(diào)動學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情。與此同時，物理實驗包含方案設(shè)計、搜集資料、提出假設(shè)、準備器材、實驗操作、分析數(shù)據(jù)、得出結(jié)果這一系列步驟，若讓學(xué)生獨自完成整體實驗，一方面容易使學(xué)生產(chǎn)生乏味感，另一方面容易出現(xiàn)因為學(xué)生能力不足而影響實驗結(jié)果的情況。對此，教師在學(xué)生實驗的過程中，引導(dǎo)學(xué)生在合作中共同探索，以期在提高其學(xué)習(xí)效率與質(zhì)量的基礎(chǔ)上，讓學(xué)生感知到物理學(xué)科中思維碰撞的樂趣。

例如，教師在組織學(xué)生學(xué)習(xí)“摩擦力”這一節(jié)課程知識時，要求學(xué)生4 人為一組，圍繞著“滑動摩擦力的大小與哪些因素有關(guān)？”這一問題，進行實驗設(shè)計并操作，隨后學(xué)生會完成以下步驟：首先，結(jié)成小組后，結(jié)合所學(xué)知識，發(fā)揮自己想象力做出假設(shè)，這一過程中學(xué)生自由發(fā)表觀點，并以高漲的熱情對實驗結(jié)果進行猜想；其次，組內(nèi)共同選擇實驗對象，根據(jù)假設(shè)設(shè)計實驗并確定實驗計劃，從而使學(xué)生在交流中彌補思維漏洞；然后，組內(nèi)學(xué)生一起進行實驗并記錄數(shù)據(jù)，充分體會在合作中實踐的樂趣；最后，分析數(shù)據(jù)并論證組內(nèi)對實驗結(jié)果的猜想，以此對“摩擦力”相關(guān)知識留下深刻印象。由此教師推動學(xué)生在實驗中全程合作，強化學(xué)生情感體驗。

（五）設(shè)計實驗作業(yè)，多維提升能力

作業(yè)是幫助學(xué)生鞏固知識與查漏補缺的重要內(nèi)容，并且教師可以根據(jù)學(xué)生作業(yè)完成效果了解其學(xué)習(xí)情況，所以設(shè)計高質(zhì)量的作業(yè)，對于學(xué)科教學(xué)以及學(xué)生學(xué)習(xí)具有重要意義與價值。在傳統(tǒng)教學(xué)模式中，教師往往選擇布置書面練習(xí)題作為物理學(xué)科主要的作業(yè)形式，容易使學(xué)生產(chǎn)生枯燥感，并且會導(dǎo)致學(xué)生機械復(fù)習(xí)知識。對此，教師著手在課后布置實驗作業(yè)，一方面增強學(xué)生對知識的理解，另一方面提升學(xué)生實驗素養(yǎng)與能力。

例如，教師在講解完“滑輪及其應(yīng)用”這一課后，要求學(xué)生在課后自主制作一個滑輪，并運用其做實驗以驗證所學(xué)理論知識。學(xué)生首先會在制作實驗器材的過程中提高動手操作能力，其次會在進行實驗的過程中提高觀察能力、數(shù)據(jù)處理能力、歸納結(jié)論能力等。除此以外，教師設(shè)計開放性與探索性的實驗作業(yè)，培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新意識與主動探究的科學(xué)品質(zhì)。例如，在講解完“探究電路”這一課后，要求學(xué)生通過實驗，自主設(shè)計出一種適合在樓道中運用的節(jié)電、安全且高效的電路運行模式，隨后學(xué)生會運用已學(xué)的電路知識，考慮實際生活需求，在多次實驗與調(diào)整、創(chuàng)新與改進的過程中，養(yǎng)成開放思考、堅持不懈等良好品質(zhì)，并且跳出固化思維的牢籠。

（六）評價實驗素養(yǎng)，助力全面發(fā)展

評價是一個教學(xué)周期的收尾環(huán)節(jié)，其結(jié)果不僅反映學(xué)生階段性的學(xué)習(xí)效果，還可以體現(xiàn)教師的教學(xué)水平。受應(yīng)試教育理念影響，大部分初中物理教師往往把學(xué)生考試成績作為評價基準，雖然此種模式下的評價結(jié)果具有客觀性，但是無法幫助教師全面了解學(xué)生學(xué)習(xí)素養(yǎng)的發(fā)展情況。對此，教師在實驗教學(xué)中，重視評價環(huán)節(jié)的價值，豐富評價標準與優(yōu)化評價方式，以期為教學(xué)調(diào)整以及學(xué)生進步提供有效依據(jù)。

首先，教師圍繞實驗素養(yǎng)設(shè)定評價標準，既要覆蓋“是否能正確進行實驗、數(shù)據(jù)處理正確度”等結(jié)果導(dǎo)向型評價標準，也要包括“實驗設(shè)計完整度、實驗操作規(guī)范性、合作意識與能力、創(chuàng)新意識、自主探究意識”等過程導(dǎo)向型評價標準，以此對學(xué)生的整體實驗表現(xiàn)進行全面評價，準確定位學(xué)生在物理實驗中的長處與短板。其次，教師根據(jù)評價結(jié)果適時調(diào)整教學(xué)與學(xué)生學(xué)習(xí)重心：若班級整體的實驗完成度不高，則在下次適當(dāng)下調(diào)實驗教學(xué)的難度；若完成度較高，則適當(dāng)上調(diào)；若班級整體的某一項實驗素養(yǎng)發(fā)展情況不理想，則在之后設(shè)計更多針對提升此項素養(yǎng)的實驗；若某一名或某少部分學(xué)生實驗素養(yǎng)提升緩慢，則多邀請其上臺做實驗并重點關(guān)注其自主實驗過程。

五、結(jié)語

總而言之，實驗教學(xué)是物理學(xué)科教學(xué)中不可或缺的一部分，其不僅深化學(xué)生對理論知識的理解，還可以提升學(xué)生的設(shè)計、實施、修正等一系列實驗操作素養(yǎng)。但是目前初中物理實驗教學(xué)流程不夠完善、方法不夠科學(xué)，導(dǎo)致其作用無法充分發(fā)揮。明晰初中物理實驗教學(xué)的困境，在學(xué)習(xí)新理念、新方法后著手優(yōu)化教學(xué)設(shè)計與實踐，力求提高物理學(xué)科教學(xué)效能，進一步促進學(xué)生核心素養(yǎng)發(fā)展。