實驗教學法在初中物理教學中的作用與實踐運用研究

張有卓

（甘肅省天祝藏族自治縣打柴溝鎮(zhèn)初級中學，甘肅天祝 733202）

在初中物理學科教學中，單純的理論知識教學無法達到既定的教學效果。在此背景下，對實驗教學法的作用與實踐運用策略展開研究，以促進理論與實踐的結(jié)合，為學生驗證理論知識、打好知識基礎創(chuàng)造良好的環(huán)境，進而培養(yǎng)初中生的探究意識和理性思維。接下來，筆者將從初中物理的教學實際出發(fā)，探析實驗教學法在物理教學中的重要作用以及具體的實踐運用策略。

一、實驗教學法在初中物理教學中的作用

首先，教師的角色發(fā)生了轉(zhuǎn)變，從以往教學中的決策者、主導者，轉(zhuǎn)變?yōu)榱艘龑д吆陀^察者的身份，他們能夠在學生遇到困難時及時給予指導和幫助。這也體現(xiàn)出了物理教學的改革和創(chuàng)新。其次，學生的知識理解能力逐漸加強。在實驗教學法的驅(qū)動下，抽象、難懂的物理知識以直觀、具象的形式展現(xiàn)出來，使學生能夠?qū)⑽淖掷碚摵臀锢砉降扰c實驗步驟、結(jié)果等聯(lián)系起來，促進思維轉(zhuǎn)化，從而更加深入地理解物理規(guī)律。再次，學生的動手操作意識和能力不斷提高。在實驗教學模式中，學生會養(yǎng)成猜想、驗證等思維習慣，在遇到問題時，能夠通過動手操作解決問題，進而達到提升動手操作能力的目的。最后，學生的科學精神和理性思維也能得以提升，他們能夠從科學的角度解釋和論證生活和自然中的物理現(xiàn)象。

二、實驗教學法在應用過程中存在的誤區(qū)

從實際的物理教學來看，當前初中物理教學在應用實驗教學法時存在一定的誤區(qū)。一方面，教師過度關注實驗教學中的內(nèi)容，如實驗的步驟、實驗所需道具等等，讓學生以背誦的方式記憶和掌握物理實驗的具體要素，但是，他們卻忽視了理論知識的重要性，未能引導學生明確具體實驗內(nèi)容中蘊含的基礎理論，這也導致學生在物理實驗中常常出現(xiàn)“只知其然，卻不知其所以然”的情況，自然無法獨立應用物理知識解決問題。另一方面，教師將自己的學習經(jīng)驗和對物理實驗的根本看法滲透到學生的思維模式中，學生只能跟隨教師的思路展開實驗和探究，甚至會在未能理解物理實驗內(nèi)容的情況下展開實驗活動。在此模式下，實驗教學法自然無法取得良好的成果。

三、實驗教學法在初中物理教學中的實踐運用策略

（一）實驗目標精準化，明確教學方向

精準的教學目標有助于教師明確教學方向、增強實驗教學有序性，且只有具備精準且細化的目標，才能保證物理教學達到預期中的效果。因而，為了體現(xiàn)教學目標的重要價值，明確后續(xù)的教學方向，教師可以秉承“實驗目標精準化”的原則，在全面解讀物理教學內(nèi)容、課程標準、階段教學計劃等元素的基礎上，設定針對性的目標，并按照“知識與技能”“過程與方法”“情感態(tài)度與價值觀”三個維度對制定出的教學目標進行分類，并以表格和文檔的形式記錄下來，供教師查看和學生互相查閱，讓師生雙方都能找準自己努力的方向。在此目標的指導下，教師應該制定詳細且周密的教學方案，合理安排教學進度和教學流程，對實驗教學中已經(jīng)出現(xiàn)或者有可能出現(xiàn)的矛盾、突發(fā)事件等進行預設和分析，建設預備教學方案，以便在出現(xiàn)意外情況時及時規(guī)避風險。除此之外，在精準目標的指導下，學生會依據(jù)理論教學的內(nèi)容展開對應的實驗活動，建立起理論與實驗一一對應的知識體系，進而不斷完善自身的知識結(jié)構和認知體系。由此，初中生的實驗效果會不斷強化，在實驗中也能取得良好的成果。

（二）實驗導入故事化，啟發(fā)探究意識

故事教學法是引發(fā)學生興趣和探究意識的有效方式，假若教師能夠在實驗教學中為學生講述物理故事，那么學生就能在教師的引導下產(chǎn)生探究意識，進而主動分析和研究物理知識中蘊含的奧秘。而在實驗教學導入中融入故事教學法，則是啟發(fā)學生探究意識的最佳舉措，據(jù)此，教師可以從實驗教學的目標和內(nèi)容出發(fā)，在導入環(huán)節(jié)引進有關于物理家或物理現(xiàn)象的趣味故事，如運用對話模式講解趣味故事，或以多媒體等現(xiàn)代化設備播放紀錄片，引導學生從故事中提取有效信息，了解物理概念的具體表現(xiàn)形式以及物理學家在探尋物理真理時付出的艱辛努力。而在故事導入的啟發(fā)下，學生能進一步產(chǎn)生探究意識和實驗欲望。由此，學生的科學思維和理性精神能夠不斷增強，他們也能在積極情緒的帶動下增強學習物理知識的興趣。具體而言，以初中物理教學實踐為起點開啟故事導入，可以將導入環(huán)節(jié)分解為不同的部分：第一部分，趣味引領。在這一階段，學生的專注力不集中，教師的主要目標是吸引學生的注意力，所以教師應以反問、預設等方式，聚攏學生的發(fā)散思維，如以“你們知道嗎？”“同學們有沒有聽過……的故事？”等帶有懸念式的語句展開故事導入。第二部分，正式引入趣味故事的內(nèi)容，著重講述物理學家探究真理的過程，以形象化的方式降低物理概念的難度，以此激活學生的創(chuàng)新思維和理性思維，讓學生深入故事化情境展開思考。第三部分，實驗驗證。學生在趣味故事的啟發(fā)下，全面了解了物理概念的演變歷程，并嘗試著通過物理實驗的方法將趣味故事中涉及的物理原理展示出來，驗證其真實性，進而完成實驗任務。

（三）實驗內(nèi)容生活化，強化教學效果

從上述分析可以得知，當前的初中物理實驗教學中，教師選取的教學內(nèi)容與初中生的現(xiàn)實生活出現(xiàn)了脫軌現(xiàn)象，違背了“物理知識來源于現(xiàn)實生活”的理念，不利于實驗教學的發(fā)展，而如果教師能夠在實驗教學法中融入生活化元素，那么物理實驗教學的效果就能得到強化。從此論點出發(fā)，教師可以廣泛搜集現(xiàn)實生活中的物理現(xiàn)象、新聞案例、熱點話題等，將其與初中物理知識中涉及的基礎理論做對比，利用物理知識解釋生活中的現(xiàn)象。同時，將選取的生活化素材，作為實驗教學的內(nèi)容，引導學生通過物理實驗分析生活中的物理問題。在實驗操作的過程中，學生結(jié)合以往的生活經(jīng)驗和物理理論知識，可以得出較為全面的結(jié)論。在此基礎上，學生不僅可以在生活化內(nèi)容中產(chǎn)生實驗靈感，還能在回顧現(xiàn)實生活經(jīng)歷的過程中強化實驗效果，養(yǎng)成自主探索物理知識的行為習慣。實驗教學取得了事半功倍的成果。

例如，在《噪聲的危害與控制》的教學中，教師可以結(jié)合《廣場舞擾民、夜間施工噪聲……法律將加強對噪聲污染治理》這一生活化的熱點新聞內(nèi)容，針對學生無法準確分別“樂音”和“噪聲”的實際狀況開展實驗教學活動，讓學生明確“樂音”和“噪聲”的概念，并精準地識別二者，具體可以從實驗道具、實驗方法等方面完善實驗教學的步驟。

實驗道具：提前準備發(fā)音盤、轉(zhuǎn)臺、橡皮管、短玻璃管等實驗道具，做好實驗準備。實驗方法：將發(fā)音盤固定在轉(zhuǎn)臺之上，借助橡皮管將皮筋與玻璃管（將其作為吹氣嘴）對接起來，用手轉(zhuǎn)動轉(zhuǎn)臺使其保持勻速轉(zhuǎn)動的狀態(tài)。而后，撥動橡皮筋，使得吹氣嘴向發(fā)音盤外側(cè)規(guī)則小孔吹氣。這時空氣柱形成振動效應，發(fā)出了規(guī)則的聲音，給人一種悅耳的感覺，這就可以判定為樂音；而將吹氣嘴對準發(fā)音盤內(nèi)圈的不規(guī)則小孔，其發(fā)生的聲音較為尖銳，這就是噪聲。實驗總結(jié)：在做完實驗后，教師引導學生進行總結(jié)，學生明確了“噪聲即為發(fā)聲體做不規(guī)則振動時產(chǎn)生的聲音”這一物理概念，并認識到噪聲不僅影響了人們的正常生產(chǎn)生活，甚至會危害人們的身心健康。在此基礎上，學生結(jié)合生活中的噪聲現(xiàn)象，通過實驗明確了噪聲的危害。

（四）實驗手段現(xiàn)代化，提升實驗效率

現(xiàn)代化的實驗教學手段有助于提升學生的實驗效率，也能增強他們參與實驗的主動性，這就要求教師應將現(xiàn)代化的技術手段融于實驗教學中，讓學生在現(xiàn)代化的場地、運用現(xiàn)代化的工具展開實驗。由此，不僅提升了學生實驗結(jié)果的精準性，也能有效突破現(xiàn)實條件的束縛，進而提高實驗的效率和質(zhì)量。

1.創(chuàng)建現(xiàn)代化實驗場地。在初中物理的實驗教學中，現(xiàn)代化的實驗場地對于提升實驗效率、營造實驗情境起到了重要的作用，只有對實驗場地進行革新，創(chuàng)設現(xiàn)代化的實驗環(huán)境，物理實驗教學才能達到預期效果，而學生在科技化和體驗感兼?zhèn)涞沫h(huán)境中，也能產(chǎn)生實驗興趣。因此，為了增強初中生在實驗教學中的主體性、為學生營造良好的實驗環(huán)境，教師可以借助智慧教室、虛擬現(xiàn)實技術等創(chuàng)建現(xiàn)代化的實驗場地，全面挖掘智慧教室中的燈光系統(tǒng)、音響系統(tǒng)以及交互系統(tǒng)等功能，依據(jù)物理實驗教學的具體要求，讓學生運用特定的功能查閱、解讀和驗證物理理論。此外，為了降低物理實驗中概念、公式的抽象性，促使學生深入理解實驗的要求，教師也可以利用虛擬現(xiàn)實技術，將物理概念或公式以動畫的形式呈現(xiàn)出來，引導學生借助虛擬現(xiàn)實設備觀摩物理模型。在此基礎上，學生既能準確了解實驗的目的，也能及時查閱相關資料，進而強化實驗的效果，學生對于實驗教學的期待值也會不斷提升。由此，實驗教學法在物理教學中就會得到超越預期的效果。

2.引進現(xiàn)代化實驗道具。在初中物理教學中引進現(xiàn)代化的實驗道具，能夠提高實驗教學的效率和質(zhì)量，也有助于保護學生的人身安全、避免他們受到傷害，這就說明了現(xiàn)代化的實驗道具在物理教學中占據(jù)著重要的地位。由此出發(fā)，教師可以依據(jù)具體實驗的要求為學生提供仿真實驗器材、在線實驗APP等道具，讓學生通過線上實驗模式展開物理實驗，引導他們巧妙地運用計算機程序優(yōu)化實驗的步驟和方式。通過此種方式，學生既能規(guī)范化地完成實驗任務，也能通過現(xiàn)代化道具準確了解實驗的流程和環(huán)節(jié)，進而從實驗中獲取真實準確的數(shù)據(jù)。由此，實驗教學法就能在初中物理教學中起到應有的作用，物理教學也能逐漸適應現(xiàn)代化社會的要求。此外，結(jié)合物理實驗教學的真實需求以及本校學生的實際情況，教師也可以開發(fā)出可供學生在任何時間、任何場所展開實驗的軟件，讓學生在模擬仿真化實驗道具的支持下，將物理實驗滲透在日常生活中，以此鍛煉他們的實驗技能、增強他們的物理思維和科學素養(yǎng)。

（五）實驗形式創(chuàng)新化，增強自學能力

1.展開趣味性自主實驗。創(chuàng)新與自主是一對相輔相成、不可分割的概念，只有真正具備自主思維和自主探究的能力，學生才能形成創(chuàng)新意識，而自主實驗是實驗教學法的重要形式之一，它有助于培養(yǎng)初中生的創(chuàng)新意識和自學能力。因而，教師可以從創(chuàng)新的角度出發(fā)，精心規(guī)劃既能鍛煉學生自主思維，又具備趣味性的實驗教學方案，讓學生針對現(xiàn)實生活和自然環(huán)境中的現(xiàn)象展開自主趣味實驗。在踐行自主實驗方案的過程中，學生體會到了物理學科中蘊含的自然科學奧秘，能夠產(chǎn)生主動探究的意識，與此同時也能充分理解物理理論知識。以《摩擦力》這一課節(jié)的教學為例，針對生活中隨處可見的“摩擦力”現(xiàn)象，教師可引導學生準備半杯白米、一個漏斗、一個空礦泉水瓶以及一根木棒，將漏斗放在礦泉水瓶的瓶口處，而后將白米倒入到瓶子中，使大米的數(shù)量與瓶口保持平齊，這時引導學生將提前準備的小木棒，緩慢插入裝滿了大米的瓶子中，并盡可能深入到瓶子的底端，且保持小木棒的平直。待完成實驗前期準備后，學生借助木棒的力量拎起了裝滿大米的瓶子，此時教師再利用摩擦力的原理解釋這一現(xiàn)象，由此學生對于“摩擦力”的知識就有了具象化的印象。

2.組織探究性合作實驗。合作性質(zhì)的實驗教學有助于增強學生的自學能力和集體意識，使學生逐步適應當前的社會環(huán)境。這就要求教師為學生提供參與合作實驗的機會。教師可以依據(jù)實驗教學的目的構建組員結(jié)構科學、人數(shù)合理的合作實驗小組，讓學生在組內(nèi)展開分工、分配各自的實驗任務，引導他們展開合作探究活動。在此基礎上，學生能夠在勠力同行的環(huán)境和氛圍中深入探究物理知識，也能夠不斷提升實驗能力和與人合作的能力，繼而達到培養(yǎng)學生自主意識和集體精神的教育目的。

（六）實驗作業(yè)精簡化，維持學習興趣

精簡化的作業(yè)有助于維持初中生的實驗興趣。在初中物理實驗教學中，教師可以從趣味化、簡潔化兩個角度出發(fā)，精心設計課后實驗作業(yè)，以趣味化生活小實驗作為作業(yè)內(nèi)容，引導學生選擇家中的物品或者自然環(huán)境中的實物展開實驗，將實驗的內(nèi)容、步驟和各階段的結(jié)果記錄在表格中，通過共享端發(fā)送給教師，教師針對學生的作業(yè)內(nèi)容展開分析，并采取面對面批注的方式，讓學生認識到自己在實驗中存在的問題，維持學生參與實驗的興趣。通過此種方式，學生既能養(yǎng)成觀察生活、開展生活實驗的習慣，還能在針對性實驗中增強理性思維和科學精神。

四、結(jié)語

總而言之，在初中物理教學中應用實驗教學法，能夠培養(yǎng)學生動手操作的意識和主動探究的思維，也能引領學生深入探索物理知識的規(guī)律和內(nèi)涵。教師應合理地制定目標、選擇內(nèi)容，讓學生能夠在實驗中發(fā)揮能動性和自主性，進而使他們在實驗中夯實理論基礎、增強探究興趣、提升實踐能力。