初中物理實驗與習題相融合的實踐

實驗作為初中物理教學中的重要內容，具有較強的操作性、互動性與直觀性，不僅能夠幫助學生加深對物理知識的理解，還可以發散學生思維，提升學生實驗素養。習題作為鞏固學生物理知識、訓練學生核心素養的重要載體，通過與物理實驗相融合，二者相輔相成，從而提升初中物理教學實效，夯實學生物理基礎，發展學生綜合素養和學習能力。然而，現階段初中物理教學中，通常將物理實驗與習題作為兩部分教學內容，二者之間缺乏有效融合，未能充分發揮二者融合的優勢。為了能夠進一步提升初中物理教學的成效，落實新課程標準要求，發展學生的科學思維與綜合素養，教師應加強對物理實驗與習題融合方法的研究與實踐。

一、實驗教學中融合習題

實驗教學與習題教學是初中物理教學中兩項內容。在傳統的教學模式中，兩項內容相互獨立，為了深入落實新課程標準要求，發展學生核心素養，可以將物理實驗與習題相融合。不僅可以從物理實驗教學的角度進行分析，還可以融合習題輔助學生發展實驗思維、提升實驗能力，促進學生在實驗中自主思考、大膽創新、順利完成實驗任務。此外，教師應從實驗準備階段、實驗操作階段以及實驗拓展階段幾個環節深入探索與習題融合的方法。

（一）實驗準備階段融合習題

物理實驗實際上是一種知識與方法綜合運用的實操過程，也是學生知識與技能的輸出過程。其實驗過程強調學生需運用所學知識分析實驗原理、提出猜想與假設、設計實驗方案、實踐操作實驗、觀察實驗并得出準確的實驗結果。并且學生要想能夠順利地完善上述實驗流程，能夠獲得較為準確的實驗結果，需要做好充分的實驗準備，能夠在實驗之前對實驗中涉及的基礎的物理知識有深入理解和扎實掌握。

然而在以往的物理實驗教學中，教師常常忽略學生的實驗前的準備環節，直接給學生講解實驗的內容，或直接讓學生到實驗室完成相應的實驗操作，導致大部分學生實驗積極性不高，且在實驗過程中感到茫然、困惑、無從下手。

歸根結底就是學生在實驗前沒有做好準備，對實驗涉及的知識理解與掌握得不扎實。因此，教師實驗與習題相融合的教學理念下，可以在實驗準備階段融合習題，通過合理設置習題，促使學生在實驗前能夠扎實鞏固與實驗相關的知識、技能和方法，為順利展開實驗做好準備。

例如，在有關“牛頓第一定律”的實驗探究教學中，教師可以在課前為學生設置一些習題，使學生在課前通過習題的方式鞏固與該實驗相關的物理知識，為實驗探究活動的順利開展打好理論基礎。比如，教師可以圍繞“牛頓的一定律的內容、意義”為學生設置填空題、選擇題以及簡答題等習題類型，要求學生在課前通過自主學習、合作學習等方式，準確回答相關習題，并在實驗課教學開始階段鼓勵學生分享自己的習題作答結果，幫助學生鞏固基礎知識，做好實驗準備。

（二）實驗操作階段融合習題

實驗操作作為實驗教學的關鍵環節，在實驗操作過程中要求學生掌握科學的實驗操作方法，使其具備良好的思維素養，并有目的地進行實驗操作，通過一邊操作、一邊思考、一邊探究的過程，提升實驗操作的準確性，確保得出正確的實驗結論。

初中階段的學生經過一段時間學習物理知識，掌握了一些物理實驗的原理，但是在具體的實驗操作上仍然存在很多問題。因此，教師可以在實驗操作階段融合習題，借助習題的引導，發散學生思維，啟發學生思考，使學生能夠逐漸掌握規范的實驗操作流程與實驗操作方法，提升學生的實驗素養。

例如，在進行有關“摩擦力”的實驗教學中，首先，可以要求學生能夠在實驗過程中進一步深入理解摩擦力的相關概念和性質，能夠掌握基本的測量摩擦力的方法，同時在實驗操作、實驗觀察以及實驗測量和分析中驗證摩擦力與壓力、接觸面的粗糙程度之間的關系。

其次，在具體的實驗操作過程中，可以啟發學生的思維，促進學生一邊思考一邊操作，并將復雜的物理實驗簡化為一道學生比較常見的物理習題，以習題的形式驅動學生思考探究，發展學生實驗素養。比如，在習題中教師可以讓學生思考并闡述“如何驗證摩擦力與壓力之間的關系？”“如何驗證摩擦力與接觸面的粗糙程度之間的關系？”等。

最后，學生在分析與思考中有了初步的設想，然后在實驗操作中具體執行，通過具體操作能夠驗證自己設想的是否正確。通過實驗過程中融合習題，能夠引導學生具體的實驗方向，幫助學生提升實驗操作能力與實驗綜合素養。

（三）實驗拓展階段融合習題

實驗拓展指在完成實驗操作后，教師可以結合學生在實驗中遇到的問題，及學生個性需求等，引導學生針對物理實驗進行深入思考和探究，最終實現對實驗過程進行優化調整、對實驗裝置進行改進和創新。

通過實驗拓展能夠培養學生的思維能力、創新能力與實驗能力，也對進一步提升物理實驗教學實效有重要幫助。教師可以在完成一次實驗教學后，給學生創設習題情景，通過給學生設置相應的實驗拓展題目，讓學生基于實驗課程中所掌握的知識、技能與方法，進行延伸性、拓展性思考與探究，從而完成對習題的作答，也能夠進一步提升學生的物理實驗能力。

例如，在進行“測量小燈泡的額定功率”的物理實驗教學過程中，首先，教師應充分觀察學生的實驗過程，在學生完成實驗操作后，進行實驗分析與總結，并得出準確的實驗結論后，進一步發散學生的思維，提升學生的創新能力、探究能力與實驗素養。

其次，教師可以結合本次實驗中具體的問題和難處，為學生創設習題情景，設置具體的實驗拓展習題，并在習題的驅動下，促使學生進行實驗的拓展性研究。比如，在本次實驗中缺少電壓表，只有電流表，電源，開關，導線，定值電阻，滑動變阻器等，教師可以圍繞“ 特殊法測量小燈泡的額定功率（缺表法） ”這一習題情境，為學生設置實驗拓展性習題，要求學生嘗試對實驗的裝置進行改進與創新，并能夠設計電路圖，連接實物，測出小燈泡的額定功率。讓學生在習題的引導和驅動下，展開思考、發散思維、大膽創新，最終對原本的實驗裝置進行了改良，對實驗過程進行了優化，得出更為精準的實驗結果。

二、習題教學中融合實驗

在物理習題教學中融合實驗，不僅能夠實現將抽象的習題轉化為具象的實驗操作、將隱性的問題轉化為顯性的實驗過程、將靜態的文字描述轉化為動態的演示操作，還可以彌補學生抽象思維上的不足，降低學生對物理習題的理解難度，提高學生習題作答的效率和準確率，同時激發學生物理習題學習的興趣，活躍物理習題教學的氛圍，對發展學生物理核心素養提供重要幫助。因此，教師應注重在物理習題教學中合理地融合實驗，借助實驗的輔助來提升物理習題教學的實效。

（一）用實驗明晰習題概念點

物理習題中通常涉及大量的物理概念以及物理規律，要求學生能夠準確深入地理解與掌握這些概念和規律，才能做到準確作答習題。學生在作答物理習題時，要明晰習題的概念點，精準把握習題中涉及的物理概念和物理規律，做到準確分析習題、理解習題、作答習題。

物理概念以及物理規律具有較強的抽象性，單靠教師的語言描述以及文字表達學生理解起來具有一定難度。因此，教師可以在習題教學中融合實驗，借用物理實驗幫助學生明晰概念點，使學生對相關物理概念、物理規律的認知從感性認知上升到理性的判斷，從抽象性的理解轉變為直觀的感知，以此提升學生的理解能力，幫助學生扎實理論基礎，提高學生的做題水平。

例如，某物理習題中圍繞“凸透鏡成像規律的實驗”設置了幾個填空題，比如題干中給出用遮光板將透鏡的一半遮擋住，讓學生填寫光屏上“能”或“不能”呈現完整的像。教師羅利用凸透鏡成像以及光路可逆等相對抽象的知識。在習題講解過程中融合物理實驗，讓學生通過直觀的方式了解透鏡成像的實驗過程，讓學生通過觀察與實驗的過程直接得出準確的結論。

這種借助實驗演示來驗證習題中概念點的方式，不僅可以加深學生對相關物理概念的理解和記憶，還可以為學生留下深刻印象。同時，這種習題教學的方式相對于傳統枯燥的語言灌輸，更能吸引學生的注意力、激發學生的學習興趣，并通過發散學生思維，引發學生深入思考，從而提升物理習題教學的效果。

（二）用實驗分辨習題混淆點

初中物理習題的編寫中，為了增加習題的難度，培養學生的高階思維，習題編寫人員通常會將一些容易混淆的知識點整合到同一題目中，目的是讓學生能夠借助習題的訓練準確區分易混淆的知識點，進一步扎實學生的物理基礎。

比如，“相互作用力”與“二力平衡”“斷路與短路”等都是比較容易混淆的內容，學生在日常學習中若不能深入分析與探索這些知識內容之間的聯系和區別，忽視了本質上的區別，那么在分析作答物理習題時就極容易出現錯誤。并且，實驗具有直觀、形象的特點，能夠將原本微小的區別放大后呈現，幫助學生更準確地分辨易混淆的內容。因此，教師可以在習題教學中融合實驗，通過實驗的方式幫助學生分辨習題混淆點，有效提高學生習題作答的準確率，提升學生分析能力與解題能力。

例如，在有關“電路”的習題中，設計一個電路圖，并闡述開關閉合后出現的異常，問這種異常產生的原因是什么，選項中包括燈泡的短路和斷路。為了能夠讓學生更好地分辨電路連接中短路和斷路的區別，教師可以組織學生到實驗室，按照題目中給出的電路圖完成電路的連接，然后按照四個選項分別進行燈泡短路和斷路的操作。通過觀察實驗現象，對比習題題干中的描述，得出準確的答案。在此過程中，教師需引導學生進行實驗現象的觀察和分析，總結出短路和斷路之間的區別，幫助學生更好地掌握物理知識點，為后續的相關習題的作答以及實驗的設計操作等打下良好基礎。

（三）用實驗驗證習題結果

很多物理習題中涉及大量的計算，且存在較為復雜的特點，影響了計算結果。因此，部分學生完成習題作答后，對習題結果是否準確并沒有十足的把握。并且，在傳統的物理習題教學中，教師通過講解某一習題，給出正確答案，學生即使結果正確，也只是簡單地進行結果的糾正，然而對于為什么會出錯，學生并不清楚。這一問題導致學生在后續類似的習題中依舊會出錯的現象。

為了能夠幫助學生更好地驗證習題結果，準確找出錯誤產生的原因，提升學生的解題能力，教師可以將實驗與習題教學相融合，并借助實驗的方式幫助學生驗證習題結果，這種習題教學方式不僅改變了傳統枯燥的語言灌輸講解的教學模式，還讓習題講解形式更加多樣化、生動化、直觀化，對激發學生的學習興趣、加深學生對習題的理解以及幫助學生準確掌握錯題原因有重要幫助。

例如，在一道有關“浮力”的物理習題教學中，教師可以發現學生在這道題上的浮力計算結果五花八門。有的學生可能單純是計算出錯；有的學生可能是對浮力的計算方法沒有掌握；或者是受到題目中其他因素的干擾，導致結果錯誤。如果按照傳統的習題教學方法，依靠推導計算的方式給學生呈現計算過程的板書，不僅在形式上枯燥，難以激發學生的學習興趣，同時抽象的公式也不利于學生的理解和記憶。

首先，教師可以將物理實驗與習題教學相融合，通過組織學生進行實驗，利用相關實驗設備進行浮力的測量和計算，可以讓學生在相關實驗中準確得出結果，并以此來驗證習題結果的正確性與否。

其次，學生通過對實驗過程的親身實踐、操作，能夠進一步扎實掌握浮力計算的步驟，了解影響浮力的相關因素，再反思自己的解題過程，能夠準確找出問題出現的原因。通過實驗與習題教學的融合，在幫助學生驗證習題結果的同時，也能進一步鞏固學生物理基礎，提升學生的解題能力。

最后，從上述的物理實驗與習題融合的形式上來看，教師可以演示實驗以及學生親手操作實驗兩種形式來完成。然而在物理教學中，存在部分實驗依靠現有的實驗條件無法在學校內完成具體實驗操作，或者受多種因素影響無法得到明顯的實驗效果的情況。如果依舊按照教師演示或者學生親身操作的形式，就無法充分發揮物理實驗與習題融合的價值和作用。因此，教師可以采用多媒體電化教學的手段，利用Flash動畫來模擬實驗，或利用虛擬仿真技術構建虛擬實驗場景，以此來彌補現有實驗條件上的不足。

三、結語

綜上所述，初中物理教學通過將實驗與系統進行有效融合，可以實現二者相輔相成、相互促進，從而激發學生對物理學習的興趣，降低學生物理學習的難度，使學生在習題思考中加深對物理實驗原理、實驗過程、實驗方法、實驗現象以及實驗結果的深入理解，提升學生的物理實驗素養。同時借助具象化的實驗操作能夠幫助學生進一步深入理解物理題目，發展物理思維，將抽象的物理習題具象化呈現，實現學生準確作答。教師在具體的教學實踐中，還應不斷創新物理實驗與習題融合的形式，豐富學生的學習體驗，最大程度提升物理實驗與習題融合的效果。