淺談初中物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)的創(chuàng)新

王建春

（甘肅省隴西縣渭州學(xué)校，甘肅隴西 748100）

對于初中生而言，物理無疑是一門新鮮而有趣的課程，特別是各類看起來頗為新奇有趣的物理實(shí)驗(yàn)更是讓很多好奇心旺盛的學(xué)生躍躍欲試。然而隨著教學(xué)進(jìn)程的深入，大多數(shù)初中生都會真切地感受到物理實(shí)驗(yàn)學(xué)習(xí)的困難性，從而又會在畏難心理的作用下對其表現(xiàn)得興味索然。這種變化的出現(xiàn)并不是必然的，它在很大程度上取決于教師的實(shí)驗(yàn)教學(xué)方向和策略。因此，為了讓學(xué)生能夠以更高的質(zhì)量來參與實(shí)驗(yàn)學(xué)習(xí)和探究，初中物理教師就必須在新課程改革思維的指導(dǎo)下對傳統(tǒng)的實(shí)驗(yàn)教學(xué)工作進(jìn)行大刀闊斧的改革，為學(xué)生提供更具創(chuàng)造性、個性化和綜合素質(zhì)養(yǎng)成效力的教育服務(wù)，從而幫助學(xué)生真正學(xué)會、做好、愛上物理實(shí)驗(yàn)。在筆者看來，這一系列工作的開展應(yīng)當(dāng)以下列幾方面措施為主要抓手。

一、在初中物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)中重視對現(xiàn)代教育技術(shù)的應(yīng)用

（一）利用現(xiàn)代教育技術(shù)增強(qiáng)學(xué)生的實(shí)驗(yàn)學(xué)習(xí)興趣

正所謂“興趣是最好的老師”，只有先讓學(xué)生對一門學(xué)科、一項(xiàng)知識產(chǎn)生濃厚的興趣，教師的教學(xué)才有可能取得令人滿意的成果，這是亙古不變的真理。初中物理教師可以在學(xué)生剛剛接觸物理實(shí)驗(yàn)這一項(xiàng)學(xué)習(xí)活動時，利用信息技術(shù)在信息呈現(xiàn)方面所具有的直觀、生動、形象的優(yōu)勢特征，從網(wǎng)絡(luò)資源中搜集一些極具視覺沖擊力和神奇感官效果的實(shí)驗(yàn)視頻，并通過多媒體設(shè)備播放給學(xué)生看，讓學(xué)生以最為直接的形式來感受物理實(shí)驗(yàn)所具有的多元趣味和神奇效力，從而引導(dǎo)學(xué)生發(fā)自內(nèi)心地產(chǎn)生“我也要做實(shí)驗(yàn)”的主觀訴求，為自己之后的實(shí)驗(yàn)教學(xué)打下良好的客體情緒基礎(chǔ)。

例如，教師可以在第一堂物理課上利用電子白板向?qū)W生播放一段反映“楞次實(shí)驗(yàn)”的展示視頻：將一根木條懸掛在金屬支架上，而后依次將其他的木條以“端點(diǎn)對端點(diǎn)”的方式先后“貼”在一起，幾根木條居然會在沒有使用任何黏合劑的情況下“漂浮”在半空中，似乎沒有受到重力的任何影響。這個實(shí)驗(yàn)顛覆了很多學(xué)生的常規(guī)認(rèn)知，自然會讓他們?nèi)f分想要嘗試一下并了解其中的原理。

（二）利用現(xiàn)代教育技術(shù)完善學(xué)生的實(shí)驗(yàn)學(xué)習(xí)效果

物理實(shí)驗(yàn)需要學(xué)生對每個步驟和具體操作都要做到“心知肚明”才能有效進(jìn)行。在傳統(tǒng)的教學(xué)模式下，初中物理教師只能通過現(xiàn)場演示的方式來教給學(xué)生實(shí)驗(yàn)的操作步驟和各項(xiàng)細(xì)節(jié)。然而由于位置、方向和距離的不同，學(xué)生并不能獲得同樣的觀察效果，而教師也不可能將過多的時間和精力耗費(fèi)在重復(fù)演示上。對此，初中物理教師可以利用多媒體技術(shù)，以視頻的方式向?qū)W生做操作示范，并利用設(shè)備操作來滿足學(xué)生重復(fù)學(xué)習(xí)和細(xì)節(jié)觀察的需要，進(jìn)而讓實(shí)驗(yàn)教學(xué)的效果得到進(jìn)一步的優(yōu)化。

例如，在進(jìn)行《探究水、松香的熔化特點(diǎn)》這項(xiàng)實(shí)驗(yàn)的教學(xué)時，教師可以將自己做實(shí)驗(yàn)的過程錄下來或者直接下載現(xiàn)有的演示實(shí)驗(yàn)視頻并播放給學(xué)生看。在涉及酒精燈使用、物體夾取等關(guān)鍵步驟時，教師可以通過暫停、慢放、倒放、截圖和畫面放大等操作來引導(dǎo)學(xué)生著重觀察具體的操作細(xì)節(jié)，還可將視頻以不同的倍速播放來鞏固學(xué)生的流程性記憶。

（三）利用現(xiàn)代教育技術(shù)豐富學(xué)生的實(shí)驗(yàn)學(xué)習(xí)內(nèi)容

雖然初中階段的物理實(shí)驗(yàn)大多是比較基礎(chǔ)的項(xiàng)目，但是這一課程中的很多知識卻具有高維表現(xiàn)層級。同時，初中生的求知欲也是比較旺盛的，對于更多的物理現(xiàn)象也有著較強(qiáng)的實(shí)驗(yàn)探究訴求。根據(jù)這兩點(diǎn)事實(shí)，初中物理教師可以憑借現(xiàn)代信息技術(shù)的虛擬場景還原和演示功能，將一些在現(xiàn)有條件下無法直接操作的實(shí)驗(yàn)內(nèi)容以科技手段展示給學(xué)生，一方面開拓了學(xué)生的實(shí)驗(yàn)視野，另一方面也可在更大程度上彰顯出物理學(xué)科的趣味性和價值性。

例如，在完成《核能》這一課的講解后，教師就可以依托網(wǎng)絡(luò)資源和全息影像設(shè)備，將“核裂變”和“核聚變”這兩種核反應(yīng)的微觀實(shí)驗(yàn)操作影像以偽實(shí)景的形式呈現(xiàn)給學(xué)生，讓學(xué)生在逼真的場景下對有關(guān)實(shí)驗(yàn)的操作步驟和現(xiàn)象形成直觀的認(rèn)識，進(jìn)一步了解“核能”的概念、來源以及利用方式。

二、在初中物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)中重視對生本探究活動的應(yīng)用

（一）在實(shí)驗(yàn)教學(xué)中樹立“留白”意識

學(xué)生是學(xué)習(xí)行為的主體，只有讓學(xué)生進(jìn)行自主思考，教學(xué)活動才能夠變得更有質(zhì)量。初中物理教師在進(jìn)行實(shí)驗(yàn)教學(xué)時不要以“保姆”的身份自居而對所有知識內(nèi)容“趕盡殺絕”，要根據(jù)學(xué)生的能力以及具體的項(xiàng)目內(nèi)容來體現(xiàn)出“留白”意識，將一些操作知識單獨(dú)預(yù)留出來作為問題，組織學(xué)生做自主思考和假設(shè)，在這個過程中鍛煉學(xué)生的實(shí)驗(yàn)認(rèn)知能力和自我探究意識，從而讓實(shí)驗(yàn)教學(xué)體現(xiàn)出更強(qiáng)的生本特色。當(dāng)然，這一方式只適用于實(shí)驗(yàn)的理論教學(xué)階段，切不可讓學(xué)生帶著未知去開展實(shí)驗(yàn)，以免造成安全事故。

例如，對于《測量鹽水和形狀不規(guī)則塑料塊的密度》這項(xiàng)實(shí)驗(yàn)的講解，教師可以在完成基本內(nèi)容的串講后提出這樣的問題：“如果形狀不規(guī)則塑料塊的內(nèi)部是‘蜂窩狀’的，那么我們通過實(shí)驗(yàn)得出的密度值只能是一個平均值，若要精確測量塑料塊不同部位的具體密度，這項(xiàng)實(shí)驗(yàn)該怎么進(jìn)行呢？”而后便可組織學(xué)生進(jìn)行結(jié)組討論，并根據(jù)具體情況從“不完全浸泡法”等角度出發(fā)給予他們必要的提示。

（二）在實(shí)驗(yàn)教學(xué)中引入類比實(shí)驗(yàn)探究

初中教材中所收錄的各類實(shí)驗(yàn)是以一些具體的材料和對象為實(shí)驗(yàn)元素的，但是教師所要教給學(xué)生的則是開展這一類實(shí)驗(yàn)的總體思路和科學(xué)方法。出于對這一目標(biāo)的追求，初中物理教師要在完成目標(biāo)實(shí)驗(yàn)的教學(xué)后，根據(jù)實(shí)驗(yàn)所用到的方法和知識來為學(xué)生提出一個具有較高相似度的新課題，鼓勵學(xué)生以類比的方式來思考、設(shè)計(jì)這一課題的有關(guān)實(shí)驗(yàn)，并可在條件允許的情況下發(fā)動學(xué)生結(jié)合剛才的實(shí)驗(yàn)經(jīng)驗(yàn)來做嘗試性探究。這樣一來，學(xué)生對于實(shí)驗(yàn)“驗(yàn)證手段”的功能將形成更準(zhǔn)確的理解，而自身的實(shí)驗(yàn)思維和探究意識也將變得更加成熟。

例如，在完成了《探究不同物質(zhì)比熱容的大小》這項(xiàng)實(shí)驗(yàn)的操作教學(xué)后，教師可以引導(dǎo)學(xué)生將實(shí)驗(yàn)的對象從教材中的固體范圍內(nèi)拓展開來，鼓勵學(xué)生利用同樣的思路和方法來探究蒸餾水、墨水、酒精等液體物質(zhì)的比熱容（需提前做好安全方面的培訓(xùn)），并讓學(xué)生在完成實(shí)驗(yàn)之后總結(jié)一下固體、液體物質(zhì)比熱容實(shí)驗(yàn)在具體的設(shè)備應(yīng)用、環(huán)節(jié)操作等方面所存在的異同點(diǎn)。

（三）在實(shí)驗(yàn)教學(xué)中引入逆向推導(dǎo)

傳統(tǒng)模式下的實(shí)驗(yàn)教學(xué)一般是按照“發(fā)現(xiàn)現(xiàn)象—提出假設(shè)—開展實(shí)驗(yàn)—得出結(jié)論”的流程進(jìn)行的，但是有時候?qū)W生的物理實(shí)驗(yàn)素養(yǎng)并不只體現(xiàn)在對實(shí)驗(yàn)的“順向操作”上，更應(yīng)包括對實(shí)驗(yàn)原理和對應(yīng)知識的“逆向推導(dǎo)”。據(jù)此，初中物理教師可以打破常規(guī)的實(shí)驗(yàn)教學(xué)路數(shù)，首先向?qū)W生展示一項(xiàng)實(shí)驗(yàn)的操作過程和現(xiàn)象，而后引導(dǎo)學(xué)生根據(jù)自己所學(xué)到的知識和有關(guān)實(shí)驗(yàn)經(jīng)驗(yàn)去判斷導(dǎo)致這一現(xiàn)象的原因以及有關(guān)操作的設(shè)置依據(jù)是什么，用這種辦法來完成對學(xué)生“物理知識”和“實(shí)驗(yàn)操作”之間認(rèn)知渠道的疏通和強(qiáng)化，從另一個角度出發(fā)提高學(xué)生的實(shí)驗(yàn)探究素養(yǎng)。

例如，在《探究改變摩擦力大小的方法》這項(xiàng)實(shí)驗(yàn)的教學(xué)中，教師可以直接向?qū)W生播放一段表現(xiàn)該實(shí)驗(yàn)具體操作的視頻，而后分別就其中實(shí)驗(yàn)者在實(shí)驗(yàn)載體上鋪放毛巾或者在實(shí)驗(yàn)輪車上加放砝碼等操作的依據(jù)提出問題，并引導(dǎo)學(xué)生說出這些操作不能同時進(jìn)行的原因是什么，等等。

三、在初中物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)中重視對生活資源的應(yīng)用

（一）利用生活物品開展實(shí)驗(yàn)教學(xué)

在很多初中生的眼中，物理實(shí)驗(yàn)似乎永遠(yuǎn)和“瓶瓶罐罐”以及一些精密的儀器聯(lián)系在一起，頗有種“可遠(yuǎn)觀而不可褻玩焉”的架勢，而這也是他們對物理實(shí)驗(yàn)有些“敬謝不敏”的主要原因。為了扭轉(zhuǎn)這一片面印象，初中物理教師可以在設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)的過程中，在保證實(shí)驗(yàn)效果和安全的前提下，有意識地選擇一些生活中常見的物品作為實(shí)驗(yàn)器材，一方面能夠讓學(xué)生對物理實(shí)驗(yàn)感覺到更加親切，另一方面也可以從側(cè)面彰顯出物理知識在現(xiàn)實(shí)生活中的巨大“存在感”，從而使學(xué)生表現(xiàn)出更強(qiáng)的實(shí)驗(yàn)學(xué)習(xí)意愿。

例如，對于《辨別凸透鏡和凹透鏡》這一項(xiàng)簡單的實(shí)驗(yàn)，教師就可以選擇學(xué)生佩戴的近視眼鏡以及自己或一些上年齡的同事的“老花鏡”來作為實(shí)驗(yàn)用具，同時用學(xué)生經(jīng)常玩的激光筆作為實(shí)驗(yàn)光源來進(jìn)行操作。如果學(xué)生的條件允許的話，教師甚至可以讓學(xué)生在課下利用自己的眼鏡和學(xué)校的燈具做一次“散射”實(shí)驗(yàn)，進(jìn)一步掌握兩種透鏡的物理性質(zhì)差別。

（二）利用生活現(xiàn)象開展實(shí)驗(yàn)教學(xué)

越是在生活中能夠得到廣泛印證和使用的知識，就越能引起學(xué)生的興趣，而學(xué)生在學(xué)習(xí)時的狀態(tài)也就越好，這是放諸四海而皆準(zhǔn)的道理。據(jù)此，初中物理教師在組織實(shí)驗(yàn)教學(xué)時，不妨選擇一些學(xué)生在生活中常見的現(xiàn)象作為探究課題，依托教學(xué)內(nèi)容和目標(biāo)設(shè)計(jì)出對應(yīng)的物理實(shí)驗(yàn)組織學(xué)生操作，這樣既滿足了學(xué)生認(rèn)知生活的意愿，又能夠在客觀上幫助學(xué)生完成一次對物理知識和實(shí)驗(yàn)方法的有效應(yīng)用，可謂是一舉兩得。

例如，在進(jìn)行《凸透鏡的成像規(guī)律》這項(xiàng)實(shí)驗(yàn)時，教師可以首先引導(dǎo)學(xué)生回憶這樣一件事：“大家家中的防盜門上都裝著一個‘貓眼’，透過它就可以看到門外的情況。現(xiàn)在，如果有人從外面把‘貓眼’遮住了一半，那么我們所看到的影像會發(fā)生什么變化呢？”而后便可發(fā)動學(xué)生利用本堂課所學(xué)的內(nèi)容去進(jìn)行生活實(shí)驗(yàn)探究，并形成相應(yīng)的探究報(bào)告。

四、在初中物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)中重視對綜合實(shí)踐活動的應(yīng)用

（一）依托綜合實(shí)踐感受實(shí)驗(yàn)知識的正確性

實(shí)踐是檢驗(yàn)真理的唯一標(biāo)準(zhǔn)。初中物理教師除了要做好課堂實(shí)驗(yàn)教學(xué)外，還要根據(jù)課程內(nèi)容、目標(biāo)以及學(xué)生的能力、興趣，積極組織學(xué)生來到戶外環(huán)境下開展一系列的物理綜合實(shí)踐活動，讓學(xué)生將自己的實(shí)驗(yàn)知識和技能帶到更為廣闊的天地中，在這個過程中鼓勵學(xué)生去驗(yàn)證自己在課堂上學(xué)到的實(shí)驗(yàn)信息，以此來進(jìn)一步鞏固學(xué)生的實(shí)驗(yàn)學(xué)習(xí)效果，并從更深程度上激發(fā)他們學(xué)習(xí)、應(yīng)用實(shí)驗(yàn)的積極性。

例如，在完成了《流體壓強(qiáng)和流速的關(guān)系》這一實(shí)驗(yàn)的講解操作后，教師可以帶領(lǐng)學(xué)生到學(xué)校附近的自然地帶，讓學(xué)生找到一些諸如兩棵樹之間或巖石洞口之類的“風(fēng)口”，感受一下這些地方空氣的流速，而后利用實(shí)驗(yàn)中所了解到的探究壓強(qiáng)大小的方法來測試“風(fēng)口”和“非風(fēng)口”地帶空氣壓強(qiáng)的大小關(guān)系，等等。

（二）依托綜合實(shí)踐解決實(shí)際問題

“學(xué)以致用”才是教育的真正目的。只有讓學(xué)生將實(shí)驗(yàn)中的知識和技術(shù)應(yīng)用到實(shí)際問題的解決中，實(shí)驗(yàn)教學(xué)才能體現(xiàn)出核心價值。初中物理教師可以根據(jù)實(shí)驗(yàn)的內(nèi)容，帶領(lǐng)學(xué)生來到戶外去解決一些實(shí)際性的問題，并在這個過程中鼓勵學(xué)生對自己業(yè)已掌握的實(shí)驗(yàn)操作進(jìn)行個性化改良，從而使學(xué)生在完成實(shí)驗(yàn)學(xué)習(xí)成果的二次消化的同時，獲得極強(qiáng)的成就感。

例如，在完成涉及“水質(zhì)凈化”這一方面的實(shí)驗(yàn)教學(xué)后，教師就可以和學(xué)生來到戶外取一些自然水域的水質(zhì)樣品，利用實(shí)驗(yàn)技術(shù)來測量其中的雜質(zhì)含量、種類并對樣品進(jìn)行凈化操作，同時選擇一些具有實(shí)際應(yīng)用價值和效果的凈水方法作為改善當(dāng)?shù)厮|(zhì)的科學(xué)建議。

除了以上幾方面主要策略外，初中物理教師還要在實(shí)驗(yàn)教學(xué)過程中重視起對家校合作機(jī)制的應(yīng)用，一方面依托微課資源來幫助學(xué)生家長獲得更為良好的開展居家實(shí)驗(yàn)輔導(dǎo)的條件，另一方面也要建議家長根據(jù)居家生活內(nèi)容來有意識地為子女提供更多應(yīng)用實(shí)驗(yàn)知識和技法解決現(xiàn)實(shí)問題的機(jī)會，同時還可布置一些親子類的實(shí)驗(yàn)作業(yè)供家長和學(xué)生一起完成，從而讓實(shí)驗(yàn)教學(xué)的創(chuàng)新發(fā)展得到來自家校合作的助力。

五、結(jié)語

教育不僅僅是對理論的學(xué)習(xí)和記憶，更是一種對技術(shù)的掌握和對問題的實(shí)踐探究，這就需要實(shí)驗(yàn)教學(xué)彰顯出其獨(dú)特的價值和作用。初中物理教師要真正認(rèn)識到這一點(diǎn)，不斷強(qiáng)化對實(shí)驗(yàn)教學(xué)的創(chuàng)新、優(yōu)化力度，圍繞不同主題、依托不同方法設(shè)計(jì)、實(shí)施系統(tǒng)性的實(shí)驗(yàn)教學(xué)方案，幫助學(xué)生以更加自主、能動、有趣的方式去學(xué)習(xí)實(shí)驗(yàn)、開展實(shí)驗(yàn)、研究實(shí)驗(yàn)并最終愛上實(shí)驗(yàn)，從而為學(xué)生日后進(jìn)一步的物理實(shí)驗(yàn)學(xué)習(xí)以及課程綜合素養(yǎng)的穩(wěn)步成長打下堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)，并真正將“學(xué)以致用”的科學(xué)教育理念落到實(shí)處。