初中物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)有效性初探

摘 要：針對初中物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)，本文從物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)的基本要素、科學(xué)探究方法、實(shí)驗(yàn)的類型、課堂延伸與應(yīng)用進(jìn)行論述，闡述提高初中物理教學(xué)有效性的基本方法。

關(guān)鍵詞：科學(xué)實(shí)驗(yàn)；有效性；培養(yǎng)能力

物理是一門以實(shí)驗(yàn)為基礎(chǔ)的學(xué)科。在初中物理教學(xué)中，提高實(shí)驗(yàn)教學(xué)的有效性，尤其對培養(yǎng)學(xué)生的物理核心素養(yǎng)，是非常必要的。作為起始學(xué)科的初中物理，從培養(yǎng)學(xué)生的學(xué)習(xí)方法、學(xué)習(xí)習(xí)慣，提高實(shí)驗(yàn)教學(xué)的有效性，也是非常必要的。同時(shí)初中物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)兼具培養(yǎng)學(xué)生基本實(shí)驗(yàn)技能的功能，尤其值得重視。本文從以下三個(gè)方面就如何提高實(shí)驗(yàn)教學(xué)的有效性，逐一進(jìn)行闡述。

一、 在教學(xué)中注重學(xué)生科學(xué)實(shí)驗(yàn)素養(yǎng)的培養(yǎng)

首先在實(shí)驗(yàn)教學(xué)中要注重學(xué)生科學(xué)探究素養(yǎng)的培養(yǎng)。

科學(xué)實(shí)驗(yàn)探究有七個(gè)基本的要素，分別為提出問題、猜想假設(shè)，設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)、進(jìn)行實(shí)驗(yàn)、信息收集與記錄、分析得出結(jié)論、評估、交流與合作。能夠在給定背景下，合理的提出探究問題是學(xué)生學(xué)習(xí)物理的萬里長征第一步，因此就需要老師在教學(xué)的過程中依據(jù)教材，從最淺顯的問題著手，培養(yǎng)孩子提出問題的能力。例如用相同的力度撥動(dòng)伸出桌子邊緣的同一把鋼尺，改變伸出的長度，聽聲音的音調(diào)有何不同？提出問題：音調(diào)與鋼尺伸出長度的關(guān)系？進(jìn)一步分析，鋼尺伸出的長度影響了鋼尺振動(dòng)的頻率（振動(dòng)的快慢），優(yōu)化問題，音調(diào)與鋼尺振動(dòng)的頻率的關(guān)系。如上我們在教學(xué)中還需對猜想假設(shè)、設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)的科學(xué)探究要素逐項(xiàng)的在具體的實(shí)驗(yàn)中重點(diǎn)培養(yǎng)，使學(xué)生認(rèn)識到科學(xué)探究要素是物理學(xué)習(xí)的方法論，遇到問題就能按照這樣的思路去思考解決問題。

其次要注重學(xué)生基本科學(xué)探究方法的培養(yǎng)。

實(shí)驗(yàn)方法是達(dá)到實(shí)驗(yàn)?zāi)康牡年P(guān)鍵。初中物理探究實(shí)驗(yàn)經(jīng)常應(yīng)用的實(shí)驗(yàn)方法有控制變量法、轉(zhuǎn)化法、等效替代法等。通過具體的實(shí)驗(yàn)教學(xué)，培養(yǎng)學(xué)生的物理核心素養(yǎng)的養(yǎng)成。通過“影響蒸發(fā)快慢的因素有哪些？”“用鋼尺探究音調(diào)、響度與哪些因素有關(guān)”等實(shí)驗(yàn)，在定性實(shí)驗(yàn)中就開始有意識的培養(yǎng)學(xué)生認(rèn)識影響因素對問題的影響如何能說清道明，這種方法就是控制變量。在“壓力的作用效果與哪些因素有關(guān)？”“探究電流與電壓、電阻的關(guān)系？”中鍛煉學(xué)生在具體實(shí)驗(yàn)中控制變量的應(yīng)用，結(jié)論的表達(dá)。對于一些不能直接測量、觀察的物理量，就要通過轉(zhuǎn)化、等效替代的思想，把它轉(zhuǎn)化成便于觀察測量的物理量。例如：劃曲為直的測量方法，動(dòng)能轉(zhuǎn)化為木塊滑動(dòng)的距離。

二、 通過具體的分類實(shí)驗(yàn)培養(yǎng)學(xué)生實(shí)驗(yàn)探究能力

（一） 規(guī)范的演示教學(xué)實(shí)驗(yàn)，是學(xué)生嚴(yán)謹(jǐn)?shù)膶W(xué)習(xí)物理的開始

演示實(shí)驗(yàn)教學(xué)，是物理教學(xué)的最基本方式之一。具有便于操作，現(xiàn)象直觀、清晰的特點(diǎn)。演示實(shí)驗(yàn)教學(xué)除了使學(xué)生獲得相關(guān)的知識之外，就是通過這個(gè)教學(xué)形式，使學(xué)生學(xué)習(xí)老師的實(shí)驗(yàn)操作的步驟、方法、順序，具有很高的模仿性，同時(shí)通過演示實(shí)驗(yàn)教學(xué)，學(xué)生學(xué)習(xí)分析現(xiàn)象得出本質(zhì)（結(jié)論）的分析方法，因此老師必須嚴(yán)謹(jǐn)?shù)倪M(jìn)行演示實(shí)驗(yàn)教學(xué)。例如，分別給彈簧、鋼尺、橡皮筋、鐵絲、鋁箔、橡皮泥等施加力，從力的作用效果方面，受力都形變，但是能恢復(fù)形狀的有彈簧、鋼尺、橡皮筋，而不能恢復(fù)形狀的有鐵絲、鋁箔、橡皮泥，分析這種現(xiàn)象說明材料的性質(zhì)不同，就引出了彈性和塑性，進(jìn)而就規(guī)定它們的形變分別叫做彈性形變和塑性形變，這樣就非常有效地使學(xué)生學(xué)會(huì)了知識，又培養(yǎng)了學(xué)生通過現(xiàn)象分析本質(zhì)的思想意識。這樣就在這個(gè)小小的演示實(shí)驗(yàn)教學(xué)中，通過一些巧妙的設(shè)計(jì)，既提高了教學(xué)效率，又培養(yǎng)了孩子分析問題的能力。

（二） 分組實(shí)驗(yàn)是學(xué)生小勢牛刀的訓(xùn)練場

分組實(shí)驗(yàn)室是實(shí)驗(yàn)教學(xué)的又一個(gè)重要類型，首先分組實(shí)驗(yàn)的分組很重要，小組一定要均勻搭配，不能隨意分組，從動(dòng)手能力、思維能力、基礎(chǔ)知識都要具互補(bǔ)性，這是順利開展實(shí)驗(yàn)的第一步。其次分組實(shí)驗(yàn)通過課程內(nèi)容、實(shí)驗(yàn)提綱，使得學(xué)生一定要有明確的學(xué)習(xí)目標(biāo)。第三，分組實(shí)驗(yàn)的開展盡可能地放手讓學(xué)生自己解決實(shí)驗(yàn)問題，教師的作用是引導(dǎo)，而不是統(tǒng)一步調(diào)。第四，分組實(shí)驗(yàn)鼓勵(lì)學(xué)生自主探究，只要達(dá)到學(xué)習(xí)目標(biāo)要求即可。第五，分組實(shí)驗(yàn)盡可能地把遇到的問題記下來，作為交流分享的材料。例如：探究凸透鏡成像規(guī)律，先讓學(xué)生拿著凸透鏡分別觀察近處、遠(yuǎn)處的物體，看到了什么？倒立的、正立的、放大的、縮小的，（此處激發(fā)了學(xué)生的實(shí)驗(yàn)興趣），緊接著提出問題“凸透鏡成像的規(guī)律如何”？學(xué)生在課本內(nèi)容引導(dǎo)下，設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)，進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，收集實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)信息，小組進(jìn)行總結(jié)分析，得出實(shí)驗(yàn)結(jié)論。然后教師將各組數(shù)據(jù)收集展示，再分析，使得實(shí)驗(yàn)結(jié)論進(jìn)一步優(yōu)化，在焦距一定時(shí)，得出像的性質(zhì)是由物距決定的，同時(shí)得出像的大小與像距變化趨勢一致，像、像距與物距的變化趨勢相反（實(shí)驗(yàn)結(jié)論升華）。最后總結(jié)出凸透鏡呈現(xiàn)規(guī)律的口訣：一倍焦距分虛實(shí)，二倍焦距分大小，物近像遠(yuǎn)像變大，物遠(yuǎn)像近像變小。這樣既提高學(xué)生的動(dòng)手能力，又提升了學(xué)生的分析能力，提高了教學(xué)的有效性。

（三） 課堂延伸，進(jìn)一步提高學(xué)生的實(shí)驗(yàn)探究能力

學(xué)生的實(shí)驗(yàn)探究能力，不能拘泥于教材中的實(shí)驗(yàn)教學(xué)，還應(yīng)當(dāng)適當(dāng)?shù)匕颜n堂探究內(nèi)容進(jìn)行延伸，激發(fā)學(xué)生的興趣，提高學(xué)生的探究能力。例如：在“探究凸透鏡成像規(guī)律”的實(shí)驗(yàn)中，除了基礎(chǔ)目標(biāo)得出凸透鏡成像規(guī)律，還需把這個(gè)實(shí)驗(yàn)進(jìn)一步延伸。提出延伸提綱：1. 遮住凸透鏡的一半，所成的像有哪些變化？2. 在成實(shí)像時(shí)如果去掉光屏，用眼睛去觀察，眼睛應(yīng)該在什么位置？3. 在成實(shí)像時(shí)，如果將光屏與蠟燭位置互換，會(huì)出現(xiàn)什么情況？這樣不僅是完成了教學(xué)內(nèi)容，通過延伸拓展，使學(xué)生對探究實(shí)驗(yàn)的興趣大增，有效的培養(yǎng)學(xué)生的實(shí)驗(yàn)探究意識與能力。

三、 自制教具、學(xué)具

為了提高實(shí)驗(yàn)教學(xué)的有效性，自制教具會(huì)讓學(xué)生眼前一亮，記憶深刻。例如，教師自制水氣壓計(jì)，學(xué)生感到很神奇。要求學(xué)生自制學(xué)具，并提供交流展示機(jī)會(huì)，學(xué)生很有成就感。

又如自制聲波鼓，小孔成像，同一直線二力合成演示器等，都能起到非常有效的實(shí)驗(yàn)教學(xué)效果。

總之，初中物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)的有效性，就是對學(xué)生物理核心素養(yǎng)進(jìn)行堅(jiān)定不移的培養(yǎng)。有效的教學(xué)的結(jié)果就是，通過實(shí)驗(yàn)教學(xué)使得學(xué)生有通過實(shí)驗(yàn)探究解決物理問題的意識、方法與途徑，有將物理實(shí)驗(yàn)方法應(yīng)用在生活中解決生活問題的基本意識。

作者簡介：

高鴻雁，陜西省榆林市，陜西省定邊縣安邊中學(xué)。