摘 要：在當(dāng)前，實驗教學(xué)的優(yōu)化革新已經(jīng)成為物理教師實現(xiàn)物理教學(xué)優(yōu)化的重要切入點，如何達(dá)成實驗教學(xué)的優(yōu)化，也已經(jīng)成為物理教師所要研究的重要內(nèi)容。文章對實現(xiàn)初中物理實驗教學(xué)有效優(yōu)化的方法策略進(jìn)行了研究，并結(jié)合教學(xué)實際從多個方向進(jìn)行了簡要論證。

關(guān)鍵詞：初中物理;實驗教學(xué);教學(xué)優(yōu)化;方法研究

一、 引言

物理實驗是根據(jù)一定的研究目的，運用一定的科學(xué)儀器和設(shè)備通過人為的控制和操作來創(chuàng)造和強化某些物理過程，同時在盡可能減少干擾的情況下進(jìn)行定性和定量的觀察和研究來達(dá)到探求物理現(xiàn)象及其變化規(guī)律的一種科學(xué)活動。通過對物理實驗描述的分析可以發(fā)現(xiàn)，物理實驗的重要特點是具有研究的目的性，且其過程是人為可控，影響其順利進(jìn)行的因素之一是能否盡可能減少干擾。而物理實驗的主要目的則是探求物理現(xiàn)象及其變化規(guī)律。為了實現(xiàn)初中物理實驗教學(xué)的優(yōu)化，教師可以圍繞物理實驗教學(xué)的特點進(jìn)行研究，從實驗的環(huán)節(jié)構(gòu)建入手進(jìn)行調(diào)整，提升實驗教學(xué)的有效性。

二、 實驗教學(xué)優(yōu)化的必要性分析

物理實驗教學(xué)的開展主要有著兩方面的作用，一方面是實驗教學(xué)的進(jìn)行可以幫助學(xué)生對物理知識實現(xiàn)深入有效的了解;另一方面則是學(xué)生在物理實驗的操作參與過程中可以獲得基本研究技能的發(fā)展。在當(dāng)前，隨著新課改的進(jìn)行，新課標(biāo)對教師的實驗教學(xué)效果提出了更高的要求，教師需要確保實驗可以更加有效的發(fā)展學(xué)生的能力，學(xué)生在實驗參與的過程中也可以獲得較好的提升與進(jìn)步。為了達(dá)成這一目標(biāo)要求，教師需要對自己的實驗教學(xué)設(shè)計進(jìn)行反思，分析其中存在的可優(yōu)化之處，并嘗試著做出有效的教學(xué)調(diào)整。

三、 實現(xiàn)初中物理實驗教學(xué)優(yōu)化開展的策略

（一）重視實驗準(zhǔn)備，開展實驗前教學(xué)

實驗前教學(xué)所指的是在實驗探究進(jìn)行之前所開展的教學(xué)，這一教學(xué)的主要作用是幫助學(xué)生做好參與實驗學(xué)習(xí)的準(zhǔn)備，對實驗教學(xué)的順利開展有著直接的影響。在過去，教師雖然可以認(rèn)識到實驗前準(zhǔn)備的重要性，也開展了實驗前教學(xué)的設(shè)計，但由于教學(xué)工具和教學(xué)方法的限制，使得實驗前教學(xué)難以充分地發(fā)揮其效果，學(xué)生的發(fā)展也受到了限制。而在當(dāng)前，伴隨著信息技術(shù)的發(fā)展，多種教學(xué)工具已經(jīng)引入了教學(xué)之中，教師可以充分利用這些教學(xué)工具，構(gòu)建更加豐富多彩的實驗前教學(xué)，著重為學(xué)生展現(xiàn)各種實驗儀器的用途和具體操作方法，并為學(xué)生提出一些具有較高思考價值的問題，引導(dǎo)學(xué)生預(yù)先針對實驗的有效開展進(jìn)行思考。

例如，在進(jìn)行“歐姆定律”相關(guān)內(nèi)容的教學(xué)時，為了讓學(xué)生可以在實驗探究中借助物理儀器進(jìn)行有效操作，教師需要結(jié)合相關(guān)實驗所需要的器材進(jìn)行研究，設(shè)計有效化的實驗前教學(xué)內(nèi)容。在本課的教學(xué)實際中，教師就可以引導(dǎo)學(xué)生對電流表、電壓表的操作方法進(jìn)行分析研究，并重點針對其正負(fù)極的接線方法進(jìn)行講解，確保學(xué)生可以按照安全操作規(guī)范操作實驗儀器。為了引導(dǎo)學(xué)生在課下對相關(guān)的歐姆定律實驗進(jìn)行預(yù)先思考，教師可以設(shè)計“電壓和電流可能存在著什么關(guān)系呢？”“我國家庭電路中的電壓是多少呢？”“對人體的安全電壓又是多少呢？”這幾個問題，通過這幾個問題的提出，學(xué)生就可以進(jìn)行預(yù)先的思考分析，做好參與實驗的準(zhǔn)備。

（二）聯(lián)系課標(biāo)要求，革新實驗教學(xué)模式

實驗教學(xué)模式的革新也是優(yōu)化實驗教學(xué)效果，提升實驗教學(xué)有效性的重要途徑。在過去，教師所開展的實驗大多為演示實驗和驗證式實驗，其中演示實驗是由教師作為主導(dǎo)的，通過教師操作，學(xué)生觀察的形式而開展的實驗，這一實驗形式的作用主要為幫助學(xué)生理解一些物理知識，由于學(xué)生難以親身操作實驗，其實驗探究能力的發(fā)展受到了限制。驗證式實驗所指的是以理論驗證為主題的實驗教學(xué)模式，在驗證式實驗中，學(xué)生在進(jìn)行實驗操作之前就已經(jīng)對實驗的現(xiàn)象和結(jié)論有了一個預(yù)先的認(rèn)識，其進(jìn)行實驗操作的目的是驗證一些已經(jīng)確定的結(jié)論。由于缺乏未知內(nèi)容，學(xué)生在實驗的進(jìn)行過程中缺乏參與主動性。在當(dāng)前，新課標(biāo)提倡教師開展探究式實驗，這一實驗?zāi)Ｊ绞窍鄬τ隍炞C式實驗的一種實驗教學(xué)模式。在探究式實驗中，學(xué)生將在對實驗結(jié)論未知的前提下進(jìn)行實驗探究，其所經(jīng)歷的實驗是研究問題、提出猜想、設(shè)計實驗、驗證猜想的過程。通過對四個環(huán)節(jié)的體驗，學(xué)生可以在一定程度上實現(xiàn)對科學(xué)家探索過程的體驗，學(xué)生的探究分析能力也將在其中得到有效的發(fā)展。

例如，在進(jìn)行“凸透鏡成像的規(guī)律”這一課的教學(xué)時，為了有效地發(fā)展學(xué)生的能力，教師就可以開展探究式物理實驗。在其中，教師可以結(jié)合本課的內(nèi)容主題提出以下問題“物距與像距的變化會對凸透鏡成像產(chǎn)生什么影響呢？”在提出這一問題之后，教師就可以引導(dǎo)學(xué)生針對這一問題進(jìn)行思考，大膽地提出自己的猜測，并讓學(xué)生根據(jù)自己的猜測設(shè)計一個可行的實驗方案。為了充分調(diào)動學(xué)生的發(fā)展，在學(xué)生實驗設(shè)計的過程中，教師要能控制自己的介入程度，盡可能讓學(xué)生去主動思考。

（三）結(jié)合學(xué)生發(fā)展，調(diào)整分組架構(gòu)

在當(dāng)前，小組實驗是初中階段教學(xué)實驗開展的主要形式，這是由學(xué)生的發(fā)展規(guī)律和初中實驗的具體構(gòu)成所決定的。且通過小組實驗的開展，學(xué)生的思維也可以在合作中進(jìn)行碰撞，實現(xiàn)有效的溝通和交流。鑒于小組實驗的開展必要性，可以認(rèn)為學(xué)生實驗小組構(gòu)建的有效性會直接影響到學(xué)生實驗學(xué)習(xí)的效果。為此為了達(dá)成實驗教學(xué)優(yōu)化的進(jìn)行，教師就可以從小組構(gòu)建的優(yōu)化入手進(jìn)行探究。在傳統(tǒng)的實驗設(shè)計中，教師所設(shè)計的實驗小組多是由學(xué)生自由組合而成，雖然學(xué)生自由組合而成的小組在默契性上較高，但其可能會使得各個小組學(xué)生的總體能力差異較大。有的小組可以非常容易地完成實驗探究任務(wù)，而有的小組則遲遲無法推進(jìn)探究步伐，這嚴(yán)重影響了實驗教學(xué)的效率和效果。為了做出改變，教師可以對學(xué)生小組的劃分進(jìn)行調(diào)整，改變原有的以學(xué)生自由結(jié)合為主的小組構(gòu)建模式，選用以學(xué)生能力情況為依據(jù)的小組構(gòu)建模式，確保參與實驗的各個小組其學(xué)生能力均處于一個合理的閾值。

例如，在進(jìn)行“測量物質(zhì)的密度”這一課的教學(xué)時，為了確保相關(guān)物理實驗的有效開展，教師就可以結(jié)合實際構(gòu)建有效的學(xué)生小組?？紤]到本課涉及實驗的復(fù)雜程度，教師可以將學(xué)生小組的人數(shù)控制在4～6人之間，在進(jìn)行小組劃分時也要先根據(jù)學(xué)生的能力發(fā)展層次進(jìn)行統(tǒng)計，將能力發(fā)展較好的學(xué)生分散到各個小組之中作為組長。在組長確立之后教師再將其他學(xué)生逐步填充到各個小組中。為了確保學(xué)生小組可以做好分工協(xié)作，教師在分組完成后還可以召集各個小組的組長進(jìn)行簡要培訓(xùn)，讓其明確揚長避短的分工原則。這樣一來，當(dāng)學(xué)生小組的構(gòu)建可以得到保障，教師教學(xué)的有效性自然就可以得到提升。

（四）關(guān)注創(chuàng)新發(fā)展，革新實驗內(nèi)容

通過對近幾年中考物理命題的分析，我們可以發(fā)現(xiàn)，在中考所進(jìn)行實驗考查題目中，并不會簡單地照搬教材中的實驗，而是在教材的基礎(chǔ)上進(jìn)行了大膽的創(chuàng)新，學(xué)生若只是硬記教材中的實驗內(nèi)容，是難以實現(xiàn)相關(guān)題目的有效解決的。故為了做出變革，增強學(xué)生的創(chuàng)新解題能力，教師在進(jìn)行實驗教學(xué)設(shè)計時可以充分考慮創(chuàng)新實驗內(nèi)容的引入，提升實驗教學(xué)的探究性。

例如，在進(jìn)行“彈力”相關(guān)內(nèi)容的教學(xué)時，教師就可以拓展實驗的架構(gòu)，設(shè)置一個以“簡易彈簧測力器制作”為主題的實驗活動。在其中教師要提供給學(xué)生幾個不同規(guī)格的彈簧測力器和幾個鐵絲、鐵釘，讓學(xué)生嘗試著通過對彈簧測力器構(gòu)成的研究找出簡易彈簧測力器的制作方法。在學(xué)生制作彈簧測力器的過程中，教師要提出一些引導(dǎo)性的問題，調(diào)動學(xué)生進(jìn)行探究分析。又比如，完成“浮力”相關(guān)知識的教學(xué)時，教師就可以引導(dǎo)學(xué)生嘗試著使用阿基米德定律測量一些實際的不規(guī)則物體，讓學(xué)生在操作中獲得能力的提升與發(fā)展。

（五）注重操作能力，構(gòu)建操作教學(xué)

在當(dāng)前，學(xué)生能力的培養(yǎng)已經(jīng)逐漸成為教師教學(xué)的主旋律，新課標(biāo)要求教師要構(gòu)建以學(xué)生能力發(fā)展為核心切入的教學(xué)設(shè)計。而實驗操作能力是物理學(xué)科實驗教學(xué)所要達(dá)成培養(yǎng)的重要學(xué)生能力體現(xiàn)，這一能力對學(xué)生未來的社會生活也有著較高的價值。對初中階段的學(xué)生來說，操作教學(xué)的重點也在于教會其有效操作實驗的方法，進(jìn)而在中考中面對實驗操作題目時可以順利地進(jìn)行解答。為了實現(xiàn)學(xué)生操作教學(xué)的構(gòu)建，教師在實際的教學(xué)中需要注重學(xué)生操作能力的培養(yǎng)和發(fā)展，并找出合適的時間選用多媒體展示的方式復(fù)述實驗教學(xué)，帶領(lǐng)學(xué)生回顧實驗操作的每一個細(xì)節(jié)，在遇到易錯點時教師則要注意點明，讓學(xué)生加以注意。

例如，在完成“測量小燈泡的電阻”這一實驗的教學(xué)后，為了幫助學(xué)生有效地進(jìn)行實驗回顧，達(dá)成實驗操作流程的記憶，教師就可以利用多媒體教學(xué)工具播放實驗的過程視頻。在其中，教師可以采用“暫停+提問”的方式引導(dǎo)學(xué)生回顧電路的連接方式與各個電路元件的操作規(guī)律，幫助學(xué)生充分掌握。

（六）引入新型設(shè)備，開展虛擬實驗

虛擬實驗是一個相對較為新穎的概念，其與傳統(tǒng)的物理實驗教學(xué)設(shè)置不同，虛擬實驗是以計算機、多媒體為核心的，以虛擬情景展示為途徑的實驗教學(xué)設(shè)計。在實驗教學(xué)效果上，由于學(xué)生難以真實的進(jìn)行操作，所以虛擬實驗的教學(xué)效果并不如實際實驗，但這并不能掩蓋虛擬實驗的優(yōu)點，那就是其可以幫助教師開展一些受限于學(xué)校實驗室條件或?qū)嶒炍ｋU性導(dǎo)致無法實際進(jìn)行的實驗。除此之外，虛擬實驗還可以被用來實施實驗復(fù)習(xí)教學(xué)，其可以在耗費較少時間的基礎(chǔ)上帶領(lǐng)學(xué)生有效地進(jìn)行實驗內(nèi)容的回顧和復(fù)習(xí)。

例如，在進(jìn)行“電路電流過大的原因”這一課的教學(xué)時，為了加深學(xué)生的印象，增強學(xué)生對電路知識的認(rèn)知，教師就可以運用計算機工具開展以電路模擬為主題的虛擬實驗。在其中，教師可以利用計算機模擬的方式為學(xué)生展現(xiàn)出各種出現(xiàn)故障的虛擬電路，讓學(xué)生根據(jù)電路中用電器的實際情況斷定電路的故障原因。這一虛擬實驗的開展可以加深學(xué)生對電路安全相關(guān)知識的認(rèn)知，又避免學(xué)生進(jìn)行實際電路操作所帶有的危險性。

四、 結(jié)語

綜上所述，實驗教學(xué)的開展對于學(xué)生的發(fā)展有著較強的促進(jìn)作用。為了實現(xiàn)實驗教學(xué)的有效優(yōu)化，教師在教學(xué)實際中需要對自己的實驗教學(xué)構(gòu)建進(jìn)行分析，思考教學(xué)設(shè)計中存在的問題，進(jìn)而做出有效的教學(xué)調(diào)整，提升實驗教學(xué)設(shè)置的有效性。

參考文獻(xiàn)：

[1]張小虎.提高初中物理實驗課教學(xué)的有效策略研究[J].新課程：下，2018（6）：12.

[2]馬犇.初中物理實驗探究教學(xué)有效策略[J].中學(xué)生數(shù)理化：教與學(xué)，2014（10）：44.

[3]李文.初中物理實驗教學(xué)的有效思考[J].中學(xué)生數(shù)理化：教與學(xué)，2018（8）：81.

[4]潘旭鵬.初中物理實驗教學(xué)有效開展的方法[J].當(dāng)代家庭教育，2019（7）：122.

作者簡介：

郝志賢，陜西省延安市，延安市安塞區(qū)招安鎮(zhèn)初級中學(xué)。