初中物理實驗教學(xué)的優(yōu)化與創(chuàng)新策略探討

摘 要：在初中物理教學(xué)中應(yīng)強調(diào)實驗教學(xué)的重要性，通過物理實驗培養(yǎng)學(xué)生的實踐能力和探究能力.實驗教學(xué)主要圍繞物理學(xué)科核心素養(yǎng)設(shè)計，利用豐富的實驗教學(xué)內(nèi)容，創(chuàng)新教學(xué)形式，激發(fā)學(xué)生實驗探究的積極性，以此來培養(yǎng)學(xué)生物理學(xué)科核心素養(yǎng).文章主要圍繞初中物理實驗教學(xué)，總結(jié)優(yōu)化創(chuàng)新措施，提升物理課堂教學(xué)質(zhì)量.

關(guān)鍵詞：初中物理；實驗教學(xué)；創(chuàng)新

中圖分類號：G632 ""文獻標(biāo)識碼：A"""文章編號：1008-0333（2025）02-0085-03

收稿日期：2024-10-15

作者簡介：葛詩昂，研究生，中學(xué)一級教師，從事初中物理教學(xué)研究.

初中物理實驗教學(xué)主要圍繞教材重點內(nèi)容進行設(shè)計，引導(dǎo)學(xué)生在實踐中總結(jié)和理解物理知識點，構(gòu)建物理理論框架.通過物理實驗?zāi)軌蛏钊肜斫馍钪械奈锢憩F(xiàn)象和蘊藏的物理規(guī)律，所以，物理實驗教學(xué)有助于提高學(xué)生的思考和認知能力，培養(yǎng)學(xué)生養(yǎng)成良好的物理學(xué)習(xí)習(xí)慣 [1].

1 突出學(xué)生主體地位，培養(yǎng)實驗操作能力

在傳統(tǒng)物理課堂中，物理實驗大多是教師演示完成的，學(xué)生僅是實驗的觀察者，很少有機會實際參與，使傳統(tǒng)的物理實驗教學(xué)過于表面化，教學(xué)效果不佳.為了提升學(xué)生參與物理實驗的積極性，教師應(yīng)注意突出學(xué)生的課堂主體地位，鼓勵學(xué)生自主參與完成實驗操作，積累實驗經(jīng)驗，總結(jié)實驗結(jié)論.當(dāng)學(xué)生成為實驗主體親自設(shè)計、參與和總結(jié)實驗結(jié)論時，能夠更深刻地理解物理知識內(nèi)涵，同時，有助于提高學(xué)生的自主實踐能力和邏輯思考能力[2].為突出學(xué)生的課堂主體地位，教師在教學(xué)引導(dǎo)時

應(yīng)遵循循序漸進的原則，從易到難地為學(xué)生安排自主探究實驗，通過簡易的物理操作實驗，讓學(xué)生體會和建立物理實驗概念，引導(dǎo)學(xué)生積累實驗設(shè)計、操作以及驗證的經(jīng)驗.

例如，教師在課堂上安排學(xué)生從“平面鏡成像實驗”“光與彩虹實驗”“雞蛋的慣性”“壓強實驗”等實驗入手，讓學(xué)生當(dāng)堂學(xué)習(xí)和驗證課堂重難點與知識點.上述自主探究實驗與學(xué)生的實際生活有著緊密的聯(lián)系，教師可以從生活情境出發(fā)激發(fā)學(xué)生的探究興趣，創(chuàng)造自主研究的空間，讓學(xué)生獨立完成，觀察并記錄實驗現(xiàn)象，思考并總結(jié)實驗結(jié)論.教師在課堂教學(xué)環(huán)節(jié)中融入實驗探究環(huán)節(jié)，要給學(xué)生充足的自主研究空間和時間，著重突出學(xué)生主體地位，鼓勵其自主探究和總結(jié).對此，教師應(yīng)注重營造實驗氛圍，吸引學(xué)生積極、主動參與物理實驗，感受實驗方法，在實驗現(xiàn)象中正確理解物理概念.

2 豐富實驗情境，調(diào)動學(xué)生積極性

物理實驗情境豐富化是吸引學(xué)生課堂注意力的關(guān)鍵，為了豐富學(xué)生學(xué)習(xí)體驗，調(diào)動學(xué)生探究的積極性，教師設(shè)計物理實驗情境時注意遵循多樣性原則.例如，家庭小實驗、實驗練習(xí)題、信息科技模擬試驗等，通過打造多元的實驗探究情境，啟發(fā)學(xué)生結(jié)合生活經(jīng)驗、學(xué)科知識、學(xué)習(xí)經(jīng)驗來完成物理實驗探究.在多元實驗場景的促動下，讓學(xué)生逐步熟悉物理實驗探究的全流程，培養(yǎng)學(xué)生在物理學(xué)習(xí)中學(xué)會利用物理實驗探究方法，為今后的學(xué)習(xí)奠定基礎(chǔ)[3].

例如，在實驗場景構(gòu)建中融入家庭體驗活動，教師在物理實驗中建立生活場景，鼓勵學(xué)生主動觀察和發(fā)現(xiàn)生活中的物理現(xiàn)象，學(xué)會利用物理知識進行解釋和探究.在學(xué)習(xí)“光的折射”理論知識時，教師布置課外探究任務(wù)，讓學(xué)生在家庭生活中準(zhǔn)備一盆清水、平面鏡，自主設(shè)計并驗證光的折射原理.實際操作時，學(xué)生將平面鏡斜插入水盆中，鏡子光滑的一面朝著陽光，在光的折射后，學(xué)生肉眼可以觀察到美麗的彩虹.學(xué)生記錄并分享自己的實驗見聞，在課堂中與教師、同學(xué)討論實驗涉及的知識點.當(dāng)學(xué)生們在生活實驗中有了研究感悟后，對物理實驗的參與積極性和研究興趣也會大大提升.接下來，教師在課堂中為學(xué)生作折射原理的深入講解，學(xué)生的課堂注意力會更高，教師鼓勵學(xué)生聯(lián)想自己在家庭實驗中觀察到的現(xiàn)象，繪制光折射過程中的路徑圖，使理論與實踐相結(jié)合，課堂教學(xué)效率更高.通過上述多元實驗情境的搭建，教師可以豐富學(xué)生實驗研究和學(xué)習(xí)的情境，引導(dǎo)學(xué)生正確認識物理實驗在實際生活中應(yīng)用的場景，培養(yǎng)學(xué)生在課余時間養(yǎng)成多觀察、多研究的良好學(xué)習(xí)習(xí)慣，學(xué)會結(jié)合生活現(xiàn)象、生活經(jīng)驗理解和認識物理概念及相關(guān)理論，逐步提煉和總結(jié)出適合自己的物理學(xué)習(xí)方法.

3 鼓勵自主設(shè)計實驗，提升邏輯思維能力

物理思維能力培養(yǎng)是初中物理教學(xué)的重要目標(biāo)之一，通過引導(dǎo)學(xué)生建立實驗思維能力，夯實物理學(xué)習(xí)基礎(chǔ)，培養(yǎng)學(xué)生良好的學(xué)習(xí)習(xí)慣.例如，在研究慣性知識時，教師鼓勵學(xué)生搜集生活中遇到的慣性現(xiàn)象，學(xué)生雖然能夠感受到生活中的慣性現(xiàn)象，但對慣性概念和慣性原理的認知是抽象的，為讓學(xué)生正確理解慣性原理，教師組織探究實驗，引導(dǎo)學(xué)生從全新的角度體會和認知慣性.物理探究實驗中，教師準(zhǔn)備生雞蛋、熟雞蛋各一個，分別放在桌子上，用相同的速度旋轉(zhuǎn).因為熟雞蛋和生雞蛋的重量、密度不同，在旋轉(zhuǎn)過程中生雞蛋和熟雞蛋的表現(xiàn)差異是非常明顯的，熟雞蛋轉(zhuǎn)動較為穩(wěn)定，生雞蛋受到慣性的影響更明顯，蛋清搖晃不定，很快就停止轉(zhuǎn)動.此探究實驗用到的實驗材料簡單，操作便利，現(xiàn)象直觀，學(xué)生可以通過觀察實驗現(xiàn)象來總結(jié)慣性的定義.在理解慣性原理后，學(xué)生可以科學(xué)地解釋生活中遇到的各類慣性現(xiàn)象，舉一反三，逐步建立物理邏輯思維能力，靈活利用所學(xué)物理知識分析和解決生活中遇到的物理問題.再如，在聲音傳播研究實驗中，教師可以給學(xué)生更多探究的機會，讓學(xué)生自主地結(jié)成探究小組，研究生活中聲音傳播的媒介和影響聲音傳播的因素.探究小組中，學(xué)生模擬電話的制作，使用兩個一次性紙杯制作“土電話”，對比利用傳聲筒交流和相同距離直接對話的聲音大小.在這一探究實驗中，學(xué)生自主設(shè)計方案，尋找測量聲音大小的儀器，以更科學(xué)、可視的方式論證實驗，讓物理實驗更具說服力.學(xué)生通過對比聲音傳播實驗中的數(shù)據(jù)，總結(jié)影響聲音傳播大小的因素，分析傳播介質(zhì)不同帶來的影響，能夠在物理實驗探究過程中提升科學(xué)思維能力.

在自主實驗環(huán)節(jié)的設(shè)計中，教師不僅要給學(xué)生提供充足的實踐機會，而且要鼓勵學(xué)生大膽嘗試，親自制作實驗器材，鍛煉學(xué)生的動手實踐能力，激發(fā)他們的創(chuàng)新思維.學(xué)生在制作實驗器材的過程中，需要思考如何選用合適的材料，如何設(shè)計合理的結(jié)構(gòu)，如何確保器材的精確性和安全性，這些問題的設(shè)問和研究既鍛煉了學(xué)生的動手實踐能力，又培養(yǎng)了學(xué)生的創(chuàng)新、自主思考能力.通過親自制作實驗器材，完成實驗探究，學(xué)生不僅能夠更深入地理解物理原理，還能夠?qū)ξ锢韺W(xué)科產(chǎn)生濃厚的興趣.例如，在自制物理實驗器材時，學(xué)生能夠在實驗中驗證物理概念和相關(guān)理論，構(gòu)建知識框架.在“光的傳播”知識學(xué)習(xí)中，教師鼓勵學(xué)生利用生活中常見的器材自制實驗器材，學(xué)生靈活自由發(fā)揮，結(jié)合自己的生活經(jīng)驗，搜集生活中常見的塑料膜、易拉罐、燈絲等自制實驗器材.制作過程中，學(xué)生復(fù)習(xí)所學(xué)的光的傳播知識，完成與光學(xué)實驗有關(guān)的實驗器材設(shè)計，制作完成后實踐實驗器材，觀察實驗現(xiàn)象，不斷應(yīng)用和鞏固相關(guān)理論和實驗步驟.這既能夠鍛煉學(xué)生的自主實驗動手的能力，又能夠優(yōu)化物理知識研究學(xué)習(xí)過程，提高復(fù)習(xí)效率，輔助學(xué)生完善知識框架.

4 設(shè)計問題情境，注重對學(xué)生的啟發(fā)與引導(dǎo)

物理實驗教學(xué)環(huán)節(jié)中，教師應(yīng)注意引導(dǎo)學(xué)生的思維，避免學(xué)生對教師過度依賴，利用問題互動的方式增強彼此之間的交流，鼓勵學(xué)生思考總結(jié)實驗經(jīng)驗、實驗現(xiàn)象，提煉學(xué)習(xí)方法.例如，在講授“杠桿平衡條件”物理實驗時，教師讓學(xué)生不斷改變實驗條件去實現(xiàn)杠桿的平衡，記錄實驗過程中每一次嘗試后的測量數(shù)據(jù)，結(jié)合數(shù)學(xué)學(xué)科的數(shù)據(jù)分析知識和方法，探尋杠桿平衡過程中各類數(shù)據(jù)的規(guī)律，

探究杠桿平衡的實現(xiàn)條件.在數(shù)據(jù)測量和實驗探究的過程中，學(xué)生經(jīng)歷了成功和失敗的經(jīng)驗，例如，一部分學(xué)生測量出的數(shù)據(jù)：動力f1=8 N，動力臂l1=6 cm，阻力f2=6 N，阻力臂l2=8 cm，這組數(shù)據(jù)會讓學(xué)生錯誤地得出f1+l1=f2+l2的結(jié)論.教師在觀察中指出學(xué)生實驗的問題，引導(dǎo)學(xué)生分析實驗失誤的原因，經(jīng)過教師的引導(dǎo)和提示，學(xué)生從錯誤結(jié)論方向倒推實驗失敗的原因：杠桿測量的過程中存在較大誤差，未反復(fù)驗證，導(dǎo)致實驗結(jié)論偏離物理規(guī)律.

教師在物理教學(xué)中要發(fā)揮好輔導(dǎo)者和引導(dǎo)者的作用.良好的互動不僅能幫助學(xué)生梳理學(xué)習(xí)思路，形成系統(tǒng)化的物理知識體系，更能培養(yǎng)他們建立起良好的物理學(xué)習(xí)習(xí)慣.習(xí)慣的力量是巨大的，良好的學(xué)習(xí)習(xí)慣可以讓學(xué)生在面對復(fù)雜的物理問題時保持冷靜，有條理地分析并解決.同時，教師的引導(dǎo)還能激發(fā)學(xué)生拓展研究問題的興趣，在已有知識框架下，學(xué)生可以更自信地探索未知領(lǐng)域，挑戰(zhàn)更高難度的物理問題.這種拓展不僅增強了學(xué)生的物理學(xué)科素養(yǎng)，也鍛煉了他們的創(chuàng)新思維和實踐能力.例如，在講解“浮力”知識時，教師組織實驗探究“物體浮沉條件及其應(yīng)用”.設(shè)置問題：如何利用量筒和水，對橡皮泥等物體進行密度估算.這一問題是在浮力研究實驗基礎(chǔ)上進行的知識拓展，具有一定的研究難度，教師可以組織學(xué)生運用小組討論的方式進行研究.學(xué)生在小組中分工明確，從物理課外讀物、互聯(lián)網(wǎng)資料等途徑廣泛搜索與浮力、密度有關(guān)的資料，從資料閱讀中總結(jié)和提煉實驗探究的素材，小組之間討論提出研究思路，設(shè)計研究方案，實踐論證并總結(jié)結(jié)論.在問題拓展的過程中，教師從學(xué)生已有的知識出發(fā)設(shè)計問題，培養(yǎng)學(xué)生的學(xué)科知識素養(yǎng).

5 結(jié)束語

物理實驗在物理教學(xué)中占據(jù)著重要的地位，教師在教學(xué)中要注重突出實驗教學(xué)，設(shè)計實驗教學(xué)環(huán)節(jié)，突出學(xué)生的主體地位，促使學(xué)生親自參與物理實驗，在實驗中靈活運用所學(xué)的物理知識解決問題.實驗研究過程中，提出猜想，制定實驗方案，實踐實驗步驟，觀察實驗現(xiàn)象，總結(jié)實驗結(jié)論，進而深度理解物理知識的內(nèi)涵，完善知識結(jié)構(gòu).據(jù)此，文章強調(diào)在初中物理實驗中突出實驗教學(xué)，創(chuàng)新實驗教學(xué)模式，提高學(xué)生參與物理實驗的積極性，創(chuàng)設(shè)多元的實驗探究情境，優(yōu)化實驗環(huán)節(jié)設(shè)計，提升學(xué)生的思維能力.在實驗環(huán)節(jié)中作好對學(xué)生的引導(dǎo)和問題設(shè)計，啟發(fā)學(xué)生深化理解物理理論知識，作好物理實驗教學(xué)的創(chuàng)新設(shè)計，以有趣味性、有吸引力的物理實驗教學(xué)模式來激發(fā)學(xué)生對物理學(xué)習(xí)的研究熱情，培養(yǎng)學(xué)生的物理學(xué)科核心素養(yǎng)，使學(xué)生養(yǎng)成良好的學(xué)習(xí)習(xí)慣，為今后的學(xué)習(xí)和成長奠定基礎(chǔ).

參考文獻：［1］ 楊勇.初中物理實驗創(chuàng)新教學(xué)方法的有效應(yīng)用[J].中學(xué)物理教學(xué)參考，2022（30）：20-21.

[2] 尹傳海.智慧課堂在物理實驗教學(xué)中的應(yīng)用研究：以初中物理“凸透鏡成像規(guī)律”實驗教學(xué)為例[J].廣西物理，2022，43（3）：152-155.

[3] 李利民.初中物理實驗創(chuàng)新的形式與內(nèi)涵分析[J].數(shù)理天地（初中版），2023（6）：62-64.

［責(zé)任編輯：李 璟］