通過實驗看物理

【摘要】物理是一門以實驗為基礎(chǔ)的自然科學，這是從初中開始設(shè)置的一門必修課程，其知識本身比較抽象復雜，因此學生學習過程中會遇到比較多的障礙。而理論教學與實驗教學相結(jié)合，能夠增強課程學習的直觀性、趣味性，提升物理整體教學質(zhì)量，使學生的學科素養(yǎng)能夠獲得更好的培養(yǎng)。本文主要從物理實驗教學實踐出發(fā)，對有效的教學策略展開分析探討，主要總結(jié)了如下幾點策略：（1）確立學生主體地位;（2）充分利用信息技術(shù);（3）創(chuàng)新物理實驗材料。

【關(guān)鍵詞】初中物理? 實驗教學? 有效策略

【中圖分類號】G633.7 ? 【文獻標識碼】A 【文章編號】2095-3089（2021）15-0102-02

對于初中生來說，物理是一門新開設(shè)的學科，開始的時候，學生通常抱著較大的好奇心和學習熱情的。尤其是面對有趣的物理實驗的時候，學習興趣能夠被充分調(diào)動起來。但是隨著學習時間的延長，物理知識的抽象性、復雜性會讓一些學生感到頭疼，學習起來越來越吃力。即便是學生比較喜歡的物理實驗課，很多教師由于對學生能力缺少信任，也常常喜歡包辦代替，讓學生完全按照自己的要求以及演示實驗步驟進行操作。這讓學生在實驗學習中陷入到被動狀態(tài)，因此學習新鮮感、積極性被逐漸打消，學生的科學探究精神、抽象思維、創(chuàng)新能力等也難以獲得有效發(fā)展。導致以上物理實驗教學現(xiàn)象的原因，與應(yīng)試教育根深蒂固的影響有關(guān)。在新時期，教師需要加強對課改政策的研讀，認識到當前教育存在的一些弊端，不斷進行優(yōu)化創(chuàng)新，以確立學生的主體地位，讓學生有更多機會自主設(shè)計實驗方案，在實驗中更好地開展科學探究。本文主要從初中物理實驗教學經(jīng)驗出發(fā)，總結(jié)了幾點有效策略。

一、進行教學模式優(yōu)化，激發(fā)學生參與熱情

當前課改政策下，著重強調(diào)確立學生的課堂主體地位，讓學生以更為主動的姿態(tài)參與到對各類知識的探究學習中。只有通過這種主動狀態(tài)去獲取的知識，才能夠在學生腦海中留下更為深刻的印象，提升對知識的理解以及記憶效果。尤其是對于物理這類知識比較抽象的學科，更強調(diào)學生的主動參與。因為這類學科雖然有大量需要記憶的知識，但是仍然以理解為主，只有在充分理解知識的基礎(chǔ)上才能夠更加牢固、準確、有效地記憶知識，也才能夠?qū)⑺鶎W知識靈活應(yīng)用在解決物理問題的實踐中。因此，在物理實驗教學中，教師需要積極轉(zhuǎn)變教學觀念和教學模式，給學生多一些信任，讓學生在物理實驗操作中擁有更大的主動權(quán)，能夠全程參與實驗的設(shè)計、操作、觀察、記錄。另外，學生為了更加順利地開展物理實驗，會主動進行理論知識的學習，并積極開動腦筋，與同學進行交流合作等，這有助于鞏固學生物理基礎(chǔ)，并促使學生思維能力、實踐能力、創(chuàng)新能力、觀察能力等獲得有效發(fā)展。而對于那些沒有條件開展，只能進行教師演示的物理實驗，教師也可以鼓勵學生積極參與到對實驗方案的討論、設(shè)計之中，分析自己的實驗方案是否存在不足之處。還有些課堂實驗的操作會出現(xiàn)失誤的情況，這時教師不要急于下結(jié)論，或是匆匆?guī)н^，而是要以此作為契機，引導學生對實驗失敗的原因進行分析，在彌補漏洞之后重新做實驗，若課堂時間不夠，可以留到課下探究。還可以將規(guī)范的實驗操作錄制成視頻分享給學生，讓學生利用課余時間去觀看。在以上優(yōu)化后的實驗教學模式下，學生能夠保持較高的學習熱情，并在潛移默化中形成科學精神、科學態(tài)度以及科學探究能力。

例如“測量物質(zhì)的密度”實驗，在正式開始學生實驗之前，教師引導學生回顧已經(jīng)學習過的“質(zhì)量”“密度”等部分的知識，并了解測量物質(zhì)密度的物理原理。之后教師讓學生討論，固體的密度、液體的密度分別能夠使用哪些方法進行測量。以上都是實驗前的重要準備工作，能夠幫助學生利用已學知識設(shè)計更為合理的實驗方案。在這樣的基礎(chǔ)上，教師讓學生以小組為單位，通過相互交流、協(xié)作，進行實驗方案的制定，并利用現(xiàn)有的實驗器材去實施實驗（實驗器材包括天平、砝碼、量筒、燒杯、水、石塊、銅塊、細線等）。以固體的密度測量實驗為例，學生通過回顧之前學習過的相關(guān)知識，結(jié)合相應(yīng)的實驗器材，基本都能找到正確的實驗方法，即用天平進行固體質(zhì)量的測量，用量筒量出一定量的水（如20ml），將固體（鐵塊/銅塊）放入到量筒中，對水的刻度線進行準確記錄，得出固體的體積。之后利用密度計算公式ρ=m/V（ρ表示密度、m表示質(zhì)量、 V表示體積），便能夠得出相應(yīng)固體的密度了。這個實驗過程中，每一名學生都是參與主體，可以體驗實驗操作的全過程，使他們在利用理論知識實踐的過程中體會更多成就感，既加深對知識的理解，又能夠增強物理學習的信心。

二、合理利用信息技術(shù)，提升實驗教學質(zhì)量

在常規(guī)的認知中，物理實驗教學通常為教師演示實驗、學生實驗這兩種形式。但是并不是所有的物理實驗都適合在課堂上進行操作，例如一些物理實驗的時間長、成功率低、實驗現(xiàn)象不容易觀察、學校設(shè)施無法滿足實驗需求等，導致學生不能親眼看到實驗操作過程，難以對相應(yīng)的實驗器材、步驟、注意事項、實驗現(xiàn)象等有直觀、深刻的記憶，因此教學效果不理想。對于這類實驗，教師不要一帶而過，而是可以利用信息技術(shù)進行實驗展示，讓學生觀看完整的實驗過程。這樣既能夠增強物理教學的趣味性，又能夠有效提升課堂教學質(zhì)量。利用信息技術(shù)展示物理實驗，既可以是規(guī)范的物理實驗教學視頻，也可以是動畫形式的，且其具有能夠反復播放，可以調(diào)節(jié)播放進度以及快慢的優(yōu)點，能讓每一名學生都清晰地觀察到實驗現(xiàn)象，從而對這些科學知識產(chǎn)生更強烈的探知欲望，樹立正確的科學態(tài)度。教師還可以將教學視頻分享給學生，讓學生利用課下時間去反復觀看學習。

例如教學“凸透鏡成像”實驗時，為了讓學生更清晰地看到實驗現(xiàn)象，掌握實驗原理，教師便可以利用計算機進行虛擬實驗演示。教師可以讓學生來給出凸透鏡的“焦距”，教師對相應(yīng)的參數(shù)進行設(shè)置后，使用鼠標拖動觀察的物體，在相應(yīng)的軟件中，能夠根據(jù)凸透鏡成像規(guī)律展現(xiàn)出相應(yīng)物體的“像”，學生可以十分直觀地觀察成像的大小、位置、虛實、正倒等。這類利用信息技術(shù)展示的實驗雖然是虛擬的，但是其原理與實際的實驗操作完全相同，且學生可以更加清晰地看到實驗現(xiàn)象。這樣的教學生動直觀，能夠有效活躍課堂氛圍，順利達到教學目的。

三、進行實驗器材創(chuàng)新，突破實驗條件限制

物理是一門自然科學，各類物理知識可以出現(xiàn)、應(yīng)用在生活中的多個地方，因此實驗器材也并不是完全固定的。以往的物理實驗教學中，教師通常根據(jù)實驗室的既有器材組織開展實驗操作，缺少靈活變通，導致教師、學生都容易在思想上出現(xiàn)固化的現(xiàn)象。以教師為例，教師會在思維定勢下強制要求學生使用特定的實驗器材開展實驗操作;學生也會在教師的影響下，認為開展物理實驗時只能使用這些器材，不會主動去思考是否可以對實驗方案進行優(yōu)化設(shè)計，是否能夠使用其他材料替代目前的實驗器材。這種情況下，物理實驗教學便失去了其應(yīng)有的價值，難以對學生進行創(chuàng)新思維、理論指導實踐能力、科學探究能力的培養(yǎng)。要想改變以上物理實驗教學現(xiàn)象，教師首先應(yīng)當具有創(chuàng)新意識，能夠突破固有思維，對實驗方案、器材等進行創(chuàng)新。另外，教師要多對學生進行引導、啟發(fā)，鼓勵學生從生活中尋找可以用于進行物理實驗的材料，滿足實驗器材需求的同時，還可以增強物理和學生生活的聯(lián)系，使學生對這些科學知識產(chǎn)生熟悉感，幫助學生更好地發(fā)展抽象思維、科學思維。

例如讓學生探究“物體的沉浮條件”，課前教師讓學生從生活中收集一些常見、易得的物品，將其作為重要的實驗器材。學生在明確實驗類型的前提下，根據(jù)生活經(jīng)驗，可以找到很多適合在課堂上用于實驗的材料，如礦泉水瓶、鉛筆、橡皮、乒乓球、石塊、小玩具等等。這些生活中常見的、學生比較熟悉的物品用于實驗教學，能夠激發(fā)學生更大的學習熱情和好奇心，更希望趕快通過實驗觀察相應(yīng)的實驗現(xiàn)象，探究其中的實驗原理。這種情況之下，學生在課堂中的表現(xiàn)會更加活躍，思維和各種感官都能夠被充分調(diào)動起來，積極參與到實驗操作以及觀察、思考、討論之中。

總之，在初中物理教學中，實驗教學作為其重要組成部分，應(yīng)當引起教師的高度重視。為了提升物理實驗教學質(zhì)量，使學生對物理學科產(chǎn)生更濃厚的學習興趣，教師首先應(yīng)當轉(zhuǎn)變教學觀念，讓學生有機會參與各個物理實驗環(huán)節(jié)之中;其次應(yīng)當擅于使用信息技術(shù)開展教學，實現(xiàn)實驗教學手段的創(chuàng)新，突破實驗條件的限制，并增強教學的直觀性和趣味性;另外，在實驗器材方面也應(yīng)當具有創(chuàng)新意識，可以與學生一起自制實驗材料，增強學生的實驗體驗。

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作者簡介：

朱永東（1985年-），男，甘肅慶陽人，初中物理一級教師，主要研究方向為初中物理教學。