初中物理實驗教學有效性的探索與實踐

■甘肅省張家川回族自治縣大陽鎮(zhèn)中學 侯亞軍

就物理學科的教學而言，從學生整體的學習生涯來看，初中階段是打基礎(chǔ)的階段，也是建立學習興趣的階段。學生在初中物理學習中形成的習慣和意識，往往就能憑此預(yù)見學生未來對物理學習的態(tài)度。因此，對初中物理教學而言，最重要的部分不是知識內(nèi)容的灌輸，而是讓學生感受到物理學科的魅力，感受物理世界的瑰麗神奇，以此才能讓學生有克服困難、迎難而上的勇氣與動力，而這份魅力來自自然學科對自然的探索——實驗。

一、初中物理實驗教學應(yīng)該注意的問題

初中階段的學生正處于思維發(fā)展的關(guān)鍵時期，此時的他們心思細膩敏感，周圍的環(huán)境對其有著重要的發(fā)展影響，因此營造出和諧、積極的學習環(huán)境十分必要。在初中物理教學過程中，實驗占據(jù)著重要的地位，良好的實驗環(huán)節(jié)設(shè)計能幫助學生理解物理公式定理，感受到物理知識的趣味性和實踐性，從而深化他們的物理內(nèi)涵，具備持久的學習動力?；诖?，教師應(yīng)該保持對實驗教學的重視度，注意以下幾點問題。

首先，注意課前預(yù)習準備環(huán)節(jié)。完善的課前環(huán)節(jié)是確保實驗順利進行的關(guān)鍵。教師應(yīng)該在課前充分掌握本節(jié)課的主要內(nèi)容，結(jié)合學生的實際需求規(guī)劃實驗重點，從而制訂出切實可行的教學計劃，同時根據(jù)學生的不同能力布置層次性的學習目標，層層遞進，提升實驗環(huán)節(jié)的針對性。但就目前的實驗情況來看，還是存在一部分教師不重視課前預(yù)習環(huán)節(jié)的現(xiàn)象，直接進行物理概念演示，以正確的公式為導向，忽視了實驗中存在的其他數(shù)據(jù)偏差，學生始終處于被動的學習狀態(tài)，難以感受到物理知識的趣味性。

其次，實驗環(huán)節(jié)缺乏嚴格的操作準則。一些教師尚不具備完善的管理理念，忽視了物理實驗過程的安全性，整個課堂中講解操作流程、強化安全意識的環(huán)節(jié)少之又少，使學生自接觸物理實驗以來便沒有養(yǎng)成正確的操作習慣，不僅會影響最終的實驗數(shù)據(jù)產(chǎn)生偏差，更會造成一定的安全隱患，產(chǎn)生嚴重后果。因此，規(guī)范流程、科學操作應(yīng)該貫穿到物理實驗的各個環(huán)節(jié)，保證學生在安全、和諧、穩(wěn)定的環(huán)境下驗證物理概念，提升教學效率。

再者，應(yīng)該注意科學預(yù)留學生的實驗時間。隨著素質(zhì)教育的全面推進，學生的主導地位日益凸顯。但是還有一部分教師思想理念較為傳統(tǒng)，在實驗的過程中忽視了學生的課堂角色，以自我為中心，負責大部分的實驗操作環(huán)節(jié)，只為學生預(yù)留了很少的一部分操作時間，學生難以完整地完成知識探究，對物理現(xiàn)象的理解浮于表面。這樣的實驗問題嚴重影響了物理學科的進步，更背離了實驗教學的設(shè)計初衷，限制了教學發(fā)展。

二、影響物理實驗教學效率的因素

（一）教學理念有待創(chuàng)新

隨著新課改的全面推進，各個階段的教學方向都需要調(diào)整。教師作為實驗課堂的引導者、管理者，更應(yīng)該加強對學生身心狀態(tài)的關(guān)注，這樣才能從多個方面入手，找到最佳實驗途徑，完善實驗流程，保證教學設(shè)計更加符合班級學情。中考是初中生要面臨的重要考試，也是檢測學習成果的有效途徑，很多教師過于注重最終的教學成果，將這種應(yīng)試思想潛移默化地帶到課堂中，甚至影響學生，使其逐漸忽視了物理知識的其他環(huán)節(jié)，將成績作為衡量自身能力的唯一標準，更是將提升成績作為學習的主導方向，使有效的實驗教學少之又少，學生只是死記硬背概念定理，知其然并不知其所以然，在缺乏實踐的課堂當中逐漸喪失學習的興趣。因此，教師的教學理念是影響實驗教學效率的首要元素，教師缺乏先進的教學思想，導致整個實驗環(huán)節(jié)失去了實踐的空間，這對學生的身心成長十分不利。

（二）教學形式有待豐富

分析初中物理教學內(nèi)容可以發(fā)現(xiàn)，其中包含著大量的概念性、實踐性和拓展性的知識，結(jié)合不同的內(nèi)容，教師應(yīng)該選擇不同的教學方法，這樣才能最大限度地發(fā)揮每個環(huán)節(jié)的實踐價值，保障物理實驗的教學效率。但是現(xiàn)階段，一部分教師的教學方式過于古板，填鴨式的方法并不適用于所有的學科知識，千篇一律的方法更直接影響了學生對物理知識的正確感知，局限了他們的思維拓展空間，只有根據(jù)具體的內(nèi)容設(shè)計出針對性的教學方法，才能滿足每個學生的學習需求，確保物理實驗的順利進行。

（三）教學標準有待完善

在進行物理實驗教學的過程中，教師還應(yīng)意識到教學標準是影響實驗效率的關(guān)鍵因素。每個學生思維發(fā)展、物理素養(yǎng)和操作能力不同，在完成同一實驗任務(wù)時取得的效果也有所區(qū)別。單一的教學標準并不能作為衡量不同層次學生的重要目標，只有根據(jù)他們的差異性不斷創(chuàng)新，才能促使其在適宜自己的標準中不斷探索，深度實踐，有效提升物理實驗的效率。

（四）教學范圍有待拓展

初中物理中的內(nèi)容較為淺顯，與實際生活有著密切的聯(lián)系，在教學中融入更多生活元素，能幫助學生更好地理解學科知識，感受到物理與實際生活的緊密結(jié)合，從而樹立正確的學習意識，為物理實驗的順利進行打好基礎(chǔ)。由此可見，教學范圍也是影響物理效率的元素之一。教師將實驗局限于課堂之上的行為，直接影響了學生學習視野的拓展，使其只能感受到課堂之上的實驗元素，一旦脫離課堂，難以應(yīng)用實驗原理處理實際問題。

三、提升初中物理實驗教學效率的策略

（一）提高演示實驗的趣味性

初中物理教學中，演示實驗是物理實驗教學中重要的教學組成部分。以演示實驗引導學生參與物理實驗教學活動，不僅能針對初中生思維發(fā)展特點與認知發(fā)展特點更好地激發(fā)學生的實驗學習興趣，在學生觀看演示實驗的過程中，其感知、思維、注意力以及學習動機也會同時參與演示實驗學習，進而更好地提高學生實驗學習的積極性和實驗教學課堂的參與度。因此，為了更有效地提高初中物理實驗的教學效率，初中物理教師在實際的教學過程中就必須加強演示實驗教學的趣味性和靈活性，從而在最大程度上調(diào)動學生的多種感官，激發(fā)學生的實驗學習興趣與學習動機。

一方面，初中物理教師要靈活運用現(xiàn)代化的教學手段，為學生演示實驗教學，充分發(fā)揮多媒體教學設(shè)備圖文并茂的教學優(yōu)勢，來調(diào)動學生的視聽感官，以此來更好地吸引學生觀看演示實驗教學的興趣和積極性，促使學生在興趣的調(diào)動下實現(xiàn)對演示實驗內(nèi)容的全面掌握和深入理解，并在此基礎(chǔ)上形成自主研究實驗操作的興趣，進而為初中物理實驗教學效果的提高奠定良好的基礎(chǔ)條件。但在實際的多媒體演示實驗教學中，教師則要結(jié)合實驗的特點進行合理的選擇，從而在最大限度上激發(fā)學生的學習動機，促使學生實現(xiàn)主動實驗。

另一方面，教師則要鼓勵學生與教師協(xié)同完成演示實驗，這樣不僅能強化學生的演示實驗學習的體驗感，拉近師生關(guān)系，在一定程度上還能有效緩解教師的教學壓力與負擔，促使學生在與教師的協(xié)同演示學習中實現(xiàn)對物理知識、物理規(guī)律甚至是物理實驗操作要點的全面把握。例如，在為學生演示“晶體與非晶體的融化”實驗時，初中物理教師就可向?qū)W生提出“請問誰想和老師一起進行演示實驗?zāi)?”的問題，并為有意愿的學生分配實驗操作任務(wù)、介紹每項實驗操作的要點，并將節(jié)省出來的教學時間向?qū)W生介紹圖像法的作用與應(yīng)用方法。在師生協(xié)同演示實驗結(jié)束后，教師則要對參與演示實驗的學生進行鼓勵和表揚，并鼓勵學生講述自己的演示實驗體驗。這樣一來，學生的對演示實驗的觀摩學習便會更加積極和主動，并能在師生協(xié)同實驗操作中更好地感受物理實驗教學的魅力，進而從根本上提高初中物理的實驗教學效率。

（二）保障演示實驗的有效性

物理實驗存在的意義一方面是為了將較為復(fù)雜、煩瑣的講解過程拆分開、剖解開，讓學生能在聽取語言講述的同時對照具體步驟去理解理論分析、概念定義實際依據(jù)和推導理由；另一方面是為了培養(yǎng)學生的物理思維，或者說是培養(yǎng)學生用科學思想去認知、分析、理解社會、自然現(xiàn)象的能力，物理實驗實際上就是將前人提出問題假設(shè)、搜集證明材料、討論研究方法、設(shè)計實驗過程、優(yōu)化歸納辦法、得出最終結(jié)論的過程予以重現(xiàn)，相當于帶領(lǐng)學生重走前人的“探索歷程”。因此，實驗教學在物理課程中有著引導、助思的重要作用，尤其是在演示實驗中，教師要在學生不能實際參與的情況下找準學生的興趣點、吸引其注意力，讓其思路隨著實驗進程一起發(fā)展，從而讓學生“知其然亦知其所以然”，這也是理科教學重理解、重應(yīng)用的實際表現(xiàn)。

如，在“聲現(xiàn)象”一節(jié)中，學生將第一次接觸物理學科剖析自然現(xiàn)象、接近自然本質(zhì)的探索過程，這整個過程對學生來說是新鮮、趣味且記憶深刻的，而對教師來講，這也是極好的一次讓物理在學生心中留下深刻印象的機會。因此，在演示實驗環(huán)節(jié)，教師不能拘泥于傳統(tǒng)的“說一段、演一段”的“自顧自表演”，而是要以互動、游戲等環(huán)節(jié)來提升學生的參與感，比如，在“聲音的特性”探究過程中，直尺的振動快慢和發(fā)生的音調(diào)之間的關(guān)系就完全可以交給學生來探究和總結(jié)。而在音叉與乒乓球的實驗中，教師也可以讓學生近距離地觀察或親身操作體驗，從而讓學生在收獲知識的同時感受到參與發(fā)現(xiàn)、參與探究的快樂，進一步體驗物理學科的魅力。

（三）重視分組實驗的實踐性

與由教師主導的演示實驗相對而言，分組實驗是由學生在教師預(yù)設(shè)的問題下進行自主設(shè)計、自主探究、自主實驗、自主歸納的學習方式。這兩種實驗方式在教學過程中形成了優(yōu)勢互補的共存關(guān)系，因此當前環(huán)境下許多為了圖省事而高頻率采用演示實驗、拒絕分組實驗的做法實際上是不可取的，這也將導致學生能力發(fā)展的不平衡，使學生思維中“從固有特征中直接獲取經(jīng)驗”的意識占據(jù)上風，由此產(chǎn)生的結(jié)果就是學生創(chuàng)新思維、自主能力的削弱或消亡。所以，教師應(yīng)該按照教材內(nèi)容及大綱要求，將危險性低、操作難度不高、與學生能力相適應(yīng)的實驗內(nèi)容交由學生自主進行，讓他們更深層次地感受物理認知、探索的全過程。即便部分學校存在經(jīng)濟條件較差、實驗器材不充足等條件，教師也可以采取“分割教學”的辦法——理論課正常進行，但每堂課都留出一部分時間讓學生以小組為單位進行實驗實踐體驗。

“平面鏡成像”一課中所需要的實驗儀器，基本都是生活中常見的物品，如蠟燭、玻璃板、紙屏等，為消除實驗危險源，教師可提前將玻璃板固定在實驗桌上，然后以預(yù)設(shè)問題的方式“提示”學生實驗?zāi)繕思叭蝿?wù)，如蠟燭到平面鏡的距離、蠟燭的像到平面鏡的距離、蠟燭的像與蠟燭大小的關(guān)系等，然后引導學生從基礎(chǔ)的實驗數(shù)據(jù)一步步向深推導、向?qū)捤伎?，從而得出平面鏡成與原物體關(guān)于鏡面對稱的像的結(jié)論。

（四）提高實驗教學的科普性

很多學生小時候的夢想都是成為科學家，這固然有社會普遍價值觀的影響，但與學生在小學的科學課或者在一些科普讀物中所了解的科學現(xiàn)象、奇妙特征也不無關(guān)系。由此我們可以發(fā)現(xiàn)，學生對科學的熱衷實際上最早來源于對生活、對世界的好奇心，當其從科普讀物中得到答案、滿足好奇心后，其會產(chǎn)生恍然大悟、興奮、迫不及待繼續(xù)了解世界等情緒。而物理是自然學科的典型領(lǐng)域，教師更應(yīng)該在教學中充分體現(xiàn)其解釋生活現(xiàn)象、展示科學奇妙的特點，教師要讓課堂充滿科普的趣味性，讓學生在好奇心的驅(qū)使下去探索和發(fā)現(xiàn)，從而收獲成就感、自信心、愉悅感、期待感等正面情緒，進而極大地激發(fā)其求知欲望和探索欲望。

比如，在“汽化和液化”一課中提到了“紙鍋燒水”的概念，在以往的教學過程中，教師往往是一帶而過并以家庭作業(yè)的形式讓學生自行探討，但事實上教師應(yīng)該將“紙鍋燒水”作為課堂上活躍氣氛、吸引學生注意力的手段，先讓學生根據(jù)所學內(nèi)容討論“紙鍋燒水”如果成立，需要什么理論進行支持，然后再進行實驗驗證。又或者“大氣壓強”一課中，教師可以在課堂上通過一個簡單的科普實驗來證明大氣壓強的存在：準備一個紙杯、一個硬紙板，然后將杯中水灌到已滿將溢的狀態(tài)，再將硬紙板緊貼杯口“切”掉水平面的多余部分，此時將杯子倒立也不會出現(xiàn)杯中水傾灑的情況。

這種科普小實驗的特點就是學生可以隨時、隨地進行反復(fù)驗證和實驗，同時從生活中取材的方式也賦予了其更高的說服力。在這樣的教學中，教師并不需要去說服學生，學生會在“驚奇—親手操作—感慨—信服”中完成自我認知，從而消除物理學科的神秘感，讓學生產(chǎn)生想要了解物理、探索物理世界的期待感。另外，科普實驗還具備耗時短、危險程度低的特征，如果教師在備課階段能更別出心裁地設(shè)計、構(gòu)思一些科普實驗，那么不僅會極大地提高學生的學習興趣，也會顯著提升課堂教學效率。

四、結(jié)語

總之，教師要時刻牢記物理的“自然學科”身份，要始終從事實出發(fā)、從實踐優(yōu)化，堅持演示實驗、分組實驗、科普實驗相結(jié)合的教學方式，以演示引領(lǐng)、以分組實踐、以科普應(yīng)用，讓物理學習成為集趣味、探索、實踐、應(yīng)用為一體的綜合性體驗課程，讓學生在好奇心、求知欲的刺激下產(chǎn)生內(nèi)驅(qū)的學習動力，促進“教與學”效率的提升。