初中物理實驗教學(xué)中存在的問題以及策略分析

趙鵬

摘要：物理是一門以實驗為基礎(chǔ)的課程，而實驗教學(xué)是初中物理教學(xué)的重要組成部分，對物理學(xué)的發(fā)展起著十分重要的作用。因此，教師應(yīng)重視實驗教學(xué)的開展，并以教學(xué)內(nèi)容為依據(jù)，不斷完善實驗流程，進(jìn)而全面提高實驗教學(xué)的有效性。本文以初中物理學(xué)科為研究對象，對目前實驗教學(xué)存在的問題展開分析，并提出幾點解決策略。

關(guān)鍵詞：初中物理;實驗教學(xué);存在問題;應(yīng)對策略

中圖分類號：G633.7 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A文章編號：1992-7711（2021）07-044

物理探究實驗就是指學(xué)生在教師創(chuàng)設(shè)的物理情境中不斷提出問題、發(fā)現(xiàn)問題，并以科學(xué)的方法分析問題、解決問題，從而掌握學(xué)科內(nèi)容的過程。在初中階段，學(xué)生通過實驗初步建立物理思維，并初步運用物理學(xué)觀念分析、解決問題。此外，這一階段的物理知識學(xué)習(xí)對學(xué)生的未來學(xué)習(xí)與發(fā)展具有深遠(yuǎn)影響。因此，對于教師而言，做好初中物理實驗教學(xué)工作至關(guān)重要。

一、初中物理實驗教學(xué)存在的問題以及原因剖析

新課改理念雖然已經(jīng)滲透到初中物理教學(xué)中，并使得初中物理實驗教學(xué)發(fā)生了巨大的變革。但舊的教學(xué)觀念、教學(xué)模式、教學(xué)方法仍然被沿用。此外，分析初中物理實驗教學(xué)，仍然存在著諸多問題。其一，部分教師對實驗教學(xué)存在著認(rèn)知偏差。其中，部分教師認(rèn)為從實驗得出的結(jié)論和規(guī)律是重要的，實驗本身并不重要。在這種認(rèn)知偏差下，只要按照教材中的圖片，口頭解釋實驗結(jié)果即完成了教學(xué)活動。其二，實驗教學(xué)模式較為單一。初中物理實驗的模式主要分為演示實驗、分組合作實驗，而對于分組合作實驗，教師通常采用“實驗?zāi)康?、實驗器材、實驗步驟、實驗結(jié)論”等程序化方法。但在這種實驗?zāi)Ｊ较拢M管學(xué)生已經(jīng)掌握了實驗技巧、掌握了一定的實驗方法，但極大程度上限制了學(xué)生思維的拓展，從而使他們失去了思維、想象的空間。其三，實驗教學(xué)評價落后。在初中物理教學(xué)中，評價制度的改革遠(yuǎn)遠(yuǎn)跟不上素質(zhì)教育改革的步伐。并且受傳統(tǒng)評價的影響嚴(yán)重，教師重視“成績論”，以成績?yōu)樵u價學(xué)生的主要方式，這樣一來，學(xué)生難以對實驗過程產(chǎn)生更加深刻的認(rèn)識，也使得實驗活動難以達(dá)到預(yù)期的效果。基于以上分析，初中物理實驗教學(xué)存在著諸多問題。而教師作為課堂的構(gòu)建者，則需要充分認(rèn)識實驗教學(xué)的不足之處，以此找到行之有效的方法使問題得以解決。

二、物理實驗教學(xué)的功能

1.促進(jìn)知識的正向遷移

遷移的種類有很多，而從遷移的方向來分析，包括正向遷移和負(fù)向遷移。物理教學(xué)中的認(rèn)知遷移指的是學(xué)生將所學(xué)的物理知識“活學(xué)、活用”，以此實現(xiàn)物理認(rèn)知的重新組合。而在初中物理學(xué)習(xí)過程中，每個物理概念、原理都不是獨立存在的，各個知識點都存在一定的聯(lián)系，因此，要使學(xué)生對物理知識建立有機統(tǒng)一，便需要實現(xiàn)學(xué)生對所學(xué)知識的認(rèn)知遷移，實現(xiàn)知識的靈活運用。而從學(xué)生的記憶規(guī)律來分析，記憶是獲得知識的基礎(chǔ)，相比較視覺、聽覺來記憶知識，操作記憶最持久。因此，物理實驗教學(xué)不僅僅是對學(xué)生實踐能力的訓(xùn)練，還有助于學(xué)生加深對知識的記憶，以此促使知識最大限度地發(fā)揮正向遷移作用。

2.提高物理學(xué)習(xí)興趣

學(xué)生是否對學(xué)習(xí)內(nèi)容具有興趣，直接決定著學(xué)習(xí)行為是否產(chǎn)生，也在一定程度上影響著學(xué)習(xí)活動是否得以高效進(jìn)行。而在實驗操作活動中，尤其是一些探索性實驗，學(xué)生能夠從中發(fā)現(xiàn)趣味化的現(xiàn)象，并對揭示物理原理產(chǎn)生更加強烈的好奇心，這樣便能夠促使每個學(xué)生尋求答案，進(jìn)而增加他們的探究興趣。此外，物理是以實驗為基礎(chǔ)的自然學(xué)科，實驗則是激發(fā)他們學(xué)習(xí)興趣的首要外部因素。因此，要使學(xué)生學(xué)好物理知識則需要加強實驗教學(xué)活動的開展。此外，在原有認(rèn)知的基礎(chǔ)上，學(xué)生能夠體會發(fā)現(xiàn)問題、提出假設(shè)、設(shè)計實驗、探究實驗等過程，進(jìn)而吸引他們的注意力，并加強他們的直接學(xué)習(xí)興趣。此外，生動、有趣的實驗活動成為教學(xué)的突破口，還能夠調(diào)動學(xué)生積極的情感，使學(xué)生由“要我學(xué)”轉(zhuǎn)變?yōu)椤拔乙獙W(xué)”，進(jìn)而增強他們的學(xué)習(xí)興趣，激發(fā)他們的學(xué)習(xí)欲望，以此達(dá)到優(yōu)化教學(xué)的目的。

3.培養(yǎng)創(chuàng)新能力和探究能力

素質(zhì)教育理念倡導(dǎo)教育教學(xué)要培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力。但在現(xiàn)實教學(xué)中，受到傳統(tǒng)教育理念的束縛，為了節(jié)省教學(xué)的時間，出現(xiàn)了“做實驗不如講實驗、講實驗不如背實驗”的現(xiàn)象，以至于所呈現(xiàn)出的教學(xué)方式影響了學(xué)生創(chuàng)新能力的發(fā)展。恰當(dāng)?shù)膶嶒炃榫巢粌H有助于學(xué)生學(xué)好物理知識，還有助于他們創(chuàng)新能力的提升。尤其是探索性實驗對培養(yǎng)學(xué)生的觀察能力有著十分重要的作用。因此，教師在安排每個實驗活動時需要給學(xué)生創(chuàng)造條件，并教給學(xué)生一定的探究方法，這樣一來，便能夠使學(xué)生有目的地進(jìn)行探索，加深他們對理論知識的進(jìn)一步理解，還能夠使學(xué)生對實驗環(huán)節(jié)產(chǎn)生更加清晰的認(rèn)識，進(jìn)而培養(yǎng)他們的創(chuàng)新精神與實踐能力，以此使實驗活動達(dá)到事半功倍的效果。

4.促進(jìn)學(xué)習(xí)方法養(yǎng)成

物理實驗方法與科學(xué)研究的方法是互通的。將科學(xué)的思想引入到實驗情境中，對學(xué)生養(yǎng)成科學(xué)的方法有著十分重要的作用。如：實驗驗證法，這種實驗方法是由一般到特殊的認(rèn)識方法。再如：控制變量法，這種方法是一種在研究多種因素或者多個變量時常運用的實驗方法。其最主要的特點是將多因素的問題轉(zhuǎn)變?yōu)閱我蛩氐膯栴}，進(jìn)而加以研究與分析。對于學(xué)生而言，這種方法主要教會學(xué)生如何在處理多因素問題時控制相關(guān)因素。

三、初中物理實驗教學(xué)的有效性策略

1.設(shè)疑引學(xué)，激發(fā)求知欲望

在初中物理教學(xué)中，教師應(yīng)踐行以實驗為基礎(chǔ)的原則，真正把實驗作為教學(xué)的重要內(nèi)容，進(jìn)而充分發(fā)揮實驗的教學(xué)功能。此外，教師作為課堂的實施者，需要以興趣激發(fā)為主，為學(xué)生設(shè)置引發(fā)他們認(rèn)知沖突的實驗現(xiàn)象或者實驗問題，這樣一來，不僅能夠推動后續(xù)實驗活動的積極展開，還能夠激活學(xué)生的情緒情感，使他們產(chǎn)生一定的認(rèn)知需求。與此同時，在疑問的引導(dǎo)下，也能夠使學(xué)生產(chǎn)生更加強烈的求知欲望，從而實現(xiàn)他們的學(xué)習(xí)態(tài)度與學(xué)習(xí)行為的積極轉(zhuǎn)變。

以“熔化和凝固”為例，為了使學(xué)生區(qū)別物質(zhì)的氣態(tài)、液態(tài)、固態(tài)三種狀態(tài)，使他們通過實驗活動學(xué)習(xí)固體熔化時溫度變化的規(guī)律，體驗到探究科學(xué)知識的樂趣，教師首先運用多媒體投影技術(shù)展示生活中的各種物態(tài)變化的事例，即：鐵礦石在高溫爐中熔化為鐵水，從高溫爐中倒出的鐵水凝固成鐵板，以此喚醒學(xué)生的興趣。在此基礎(chǔ)上，為了引導(dǎo)學(xué)生從具體實例中抽象出物理概念，這時，教師可以結(jié)合學(xué)生的現(xiàn)有認(rèn)知提出問題，即：將蠟燭點燃后傾斜一個角度放置在空火柴盒的上方，你能觀察到什么現(xiàn)象？將冰棒放在空燒杯中，過一會你能發(fā)現(xiàn)什么現(xiàn)象？這樣的問題喚醒了學(xué)生的思維意識，并激發(fā)了他們的求知欲望。于是，教師應(yīng)組織學(xué)生展開實驗操作活動，使他們更加清晰地看到蠟燭逐漸變成燭油往下滴，滴入空火柴盒，冷卻后變成了蠟塊，冰棒化成了水等實驗現(xiàn)象，進(jìn)而使學(xué)生通過這樣的物理現(xiàn)象總結(jié)、歸納出物質(zhì)的三種狀態(tài)。由此可見，以問題為導(dǎo)向，不僅能夠吸引學(xué)生的注意力，使他們逐漸產(chǎn)生探究新知識的欲望，還能夠以問題為探究目標(biāo)，推動后續(xù)實驗活動的進(jìn)一步開展，以此實現(xiàn)實驗活動的高效進(jìn)行。

2.啟發(fā)幫助，解決疑難問題

在實驗過程中，學(xué)生常常出現(xiàn)一定的思維障礙或者思維偏差。這時，教師作為學(xué)生學(xué)習(xí)的引導(dǎo)者，需要以學(xué)生為主體，及時展開有效的引導(dǎo)，這樣一來，不僅能夠開拓學(xué)生的思維理解范疇，使他們能夠從整體的角度分析物理現(xiàn)象或者物理問題，還能夠使學(xué)生體會“遇到矛盾——解開矛盾”等過程，進(jìn)而使他們在解決疑難問題的同時推動實驗探究活動的進(jìn)一步開展。

以“物體的內(nèi)能”為例，為了使學(xué)生通過探究找到改變物體內(nèi)能的方法，教師首先應(yīng)提出問題，即：物體的溫度變化，它的內(nèi)能就發(fā)生變化，要改變物體的內(nèi)能有哪些方法？于是引導(dǎo)學(xué)生思考，并促使學(xué)生進(jìn)行探究實驗。即：取一根鐵絲，折來折去。通過這一實驗操作活動，便能夠使學(xué)生發(fā)現(xiàn)鐵絲的溫度升高，甚至燙手，并最終幫助他們總結(jié)出“做功可以改變物體的內(nèi)能”這樣的實驗結(jié)論。可見，通過有效參與、啟發(fā)，不僅能夠保證實驗活動的進(jìn)一步展開，還能夠給學(xué)生更多思考的空間，啟發(fā)他們的潛能，以此保證實驗活動達(dá)到事半功倍的效果。

3.多樣實驗，提高學(xué)習(xí)技能

初中物理實驗是多樣化的，主要包括：演示、操作、驗證、探究、計算機輔助、非常規(guī)實驗。對此，教師針對不同類型的實驗內(nèi)容，選擇多樣化的實驗方案，并將其靈活地組合，這樣一來，能夠給學(xué)生提供最適合的實驗情境，使他們產(chǎn)生積極的學(xué)習(xí)行為，還能夠優(yōu)化實驗過程，從而培養(yǎng)他們的適應(yīng)能力以及創(chuàng)新能力。

例如：在“電阻的串聯(lián)和并聯(lián)”教學(xué)中，為了使學(xué)生通過實驗探究認(rèn)識總電阻與原串聯(lián)或并聯(lián)的電阻之間的“等效替換”關(guān)系，但由于元件的體積較小，班級人數(shù)較多，在進(jìn)行演示實驗時，常常因為距離遠(yuǎn)導(dǎo)致部分學(xué)生無法看清正確的接法。教師可借助網(wǎng)絡(luò)演示實驗，避免這種不良效果的產(chǎn)生。此外，在初中階段，學(xué)生需要掌握實驗器材，如：安培表、伏特表、滑動變阻器等等，而學(xué)生需要正確使用物理實驗儀器，要使得學(xué)生了解這些實驗儀器的構(gòu)造、原理、掌握儀器的使用方法以及使用規(guī)則，進(jìn)而幫助學(xué)生正確、靈活讀數(shù)，這時，教師便需要結(jié)合演示實驗以及操作性實驗，使學(xué)生清晰的認(rèn)識實驗儀器，在此基礎(chǔ)上，給學(xué)生一定的操作訓(xùn)練空間，使他們親自體會實驗儀器的具體操作方法，逐漸提升他們的動作技能，從而提高他們的實驗操作能力。

四、物理實驗教學(xué)應(yīng)遵循的原則

1.客觀性原則

所謂客觀性原則指的是在整個實驗過程中，教師應(yīng)本著實事求是的科學(xué)態(tài)度對待客觀事實，既不能偽造實驗的科學(xué)性，也不能進(jìn)行主觀臆斷。而是在把握科學(xué)性、合理性的基礎(chǔ)上完善實驗過程。

2.系統(tǒng)性原則

研究實驗的方法多種多樣。因此，在具體的實驗操作活動中，教師應(yīng)踐行系統(tǒng)性原則，不斷引導(dǎo)學(xué)生運用系統(tǒng)的方法來展開實驗活動。這樣一來，不僅能夠使學(xué)生從物理教育系統(tǒng)的不同層次、不同側(cè)面觀察、分析研究對象的特點以及各個實驗要素之間的聯(lián)系，還能夠使學(xué)生從系統(tǒng)化的實驗活動中加以綜合研究，從而完善他們的物理認(rèn)知結(jié)構(gòu)。

3.理論與實踐相結(jié)合原則

理論與實踐具有辯證統(tǒng)一的關(guān)系。物理學(xué)是一門以實驗為基礎(chǔ)的學(xué)科，并且應(yīng)用性較強。因此，教師在引導(dǎo)學(xué)生展開實驗操作活動時，需要注意理論與實踐相結(jié)合，這樣既能夠幫助學(xué)生運用實驗操作活動驗證理論的真實性，加深他們對理論知識的理解，還能夠以理論為導(dǎo)向，不斷推動實驗操作活動的開展，可見，兩者是相輔相成、和諧統(tǒng)一的關(guān)系。

4.教育性原則

在初中階段，教師教育的對象為身心還未完全成熟的青少年。因此，研究實驗教學(xué)需要教師遵循教育性原則，使實驗活動始終圍繞著學(xué)生的認(rèn)知發(fā)展規(guī)律而展開，這樣不僅對學(xué)生具有積極的教育與促進(jìn)作用，還在一定程度上有利于他們的健康發(fā)展。此外，教育性原則的落實還有利于初中物理教學(xué)目標(biāo)的實現(xiàn)，從而為學(xué)生適應(yīng)社會做好充分的保障。

綜上所述，實驗教學(xué)是初中物理教學(xué)的重要內(nèi)容，并且占據(jù)著越來越重要的地位，因此，作為初中物理教師而言，首先應(yīng)對實驗教學(xué)進(jìn)一步重視與加強，由此找到實驗教學(xué)存在的問題，以此為優(yōu)化的主要依據(jù)。其次，積極選擇有效的教學(xué)策略加強實驗教學(xué)，使實驗教學(xué)的有效性得以提升。除此之外，通過切實可行的方法引導(dǎo)學(xué)生展開多樣化的實驗活動，對學(xué)生實驗?zāi)芰Φ呐囵B(yǎng)與實驗教學(xué)更好地開展都有著積極的意義?？梢?，實驗活動的開展也在一定程度上促進(jìn)了學(xué)生的全面發(fā)展。

參考文獻(xiàn)：

[1]張花玲.初中物理實驗探究的教學(xué)策略研究[J].魅力中國，2016（19）：191-191.

[2]馬桂春.新課改下初中物理實驗教學(xué)改革探索[J].湖南中學(xué)物理，2017（01）：51-52.

[3]李景福.新課改下初中物理實驗教學(xué)改革探索[J].數(shù)理化解題研究：初中版，2017（05）：58-58.

[4]次仁扎西.新課改下初中物理實驗教學(xué)改革探索[J].文摘版：教育，2015（12）：106-106.

（作者單位：山東省臨沂市第十四中學(xué)，山東 臨沂276012）