基于促進初中物理實驗教學改革的探索

王新華

摘要：實驗教學是初中物理教學的重要組成部分.通過實驗教學，能夠使學生掌握基本的物理實驗技能，提升學生的合作實踐能力，結合實驗過程以及對實驗結果進行思考，可以幫助學生深入理解相關理論知識.然而，現(xiàn)實的物理實驗教學中仍舊存在一些問題，影響教學的有效性，難以滿足物理教學的發(fā)展需求.教師需對這些問題進行分析，并結合初中物理實驗教學的意義，對實驗教學進行不斷改革.

關鍵詞：初中物理；實驗教學；改革策略

中圖分類號：G632文獻標識碼：A文章編號：1008-0333（2023）32-0116-03

物理實驗教學具有趣味性、科學性以及實用性等特點，能夠激發(fā)起學生的學習興趣，促進學生參與物理知識的思考、物理現(xiàn)象的探索.新課改倡導學生自主學習、主動參與、樂于探究，培養(yǎng)學生的綜合能力.物理教學的改革重視學生經(jīng)歷物理認知過程，倡導多樣化的實驗教學方式，促進初中物理實驗教學改革，促使學生全面發(fā)展，教師需對物理實驗教學給予充分關注，提升實驗教學水平.

1 初中物理實驗教學中存在的問題

1.1 實驗條件問題

實驗條件問題，主要是指實驗材料、實驗儀器的數(shù)量、質量問題.為了適應初中物理實驗教學的需求，中學普遍設置了專門的實驗教室，大多數(shù)的物理實驗，需要在實驗教室中應用實驗器材完成.因此，教師會安排學生進入實驗教室參與實驗學習.然而，受到經(jīng)費、管理等因素的影響，部分實驗室中存在著器材質量不佳、數(shù)量不足等問題，如物理實驗中的消耗性實驗材料未能得到及時補充，后續(xù)的實驗課程就會受到影響.

1.2 學生問題

學生的問題主要包括兩個方面.其一，部分學生對于物理實驗課程缺乏興趣.這類學生在實驗課堂中表現(xiàn)出態(tài)度不積極、不能嚴格按照實驗要求完成物理實驗等問題，如果這類學生的數(shù)量較多，物理實驗教學的氛圍就會受到影響.其二，實驗課程的教學地點、學習模式等與日常的物理課堂有著顯著差異，學生在進入實驗室后容易出現(xiàn)注意力不集中、不能遵循課堂秩序要求等問題.

1.3 教師問題

教師的問題主要存在于教學觀念與教學行為兩個方面.目前，仍舊有部分物理教師存在“重理論輕實驗”的觀念，對實驗教學投入不足，實驗教學的教研水平有待提升.例如，在實驗教學中教師并未對學生的實驗參與過程進行詳細記錄，也未能定期進行教學總結與實驗教學的改進，而是長期采取同一種實驗教學模式，這就會影響到實驗教學的有效性.在實驗教學的教學行為中，某些教師存在著過度引導的問題，這會影響學生的自主思考與自主實踐參與.

2 初中物理實驗教學改革的意義

在物理學科的發(fā)展過程中，物理實驗與物理學理論的發(fā)展具有同步性，物理實驗為物理學理論提供了重要的物質基礎，是物理研究的基本方法，也是推動物理學理論發(fā)展的重要動力.受到傳統(tǒng)教學觀念、應試、物質條件等因素的影響，長期以來初中物理教學中存在重視理論教學，對實驗教學關注不足的問題[1].物理實驗教學的改革，能夠促進教師教學與學生學習觀念、行為的轉變，推動初中物理教學綜合水平的提升.另外，當前的物理學科核心素養(yǎng)中，關注物理觀念、科學探究、科學思維、科學態(tài)度與責任四個維度，物理實驗課程更新與改革符合各素養(yǎng)的要求，能夠促進學生學科核心素養(yǎng)的提升.

3 促進初中物理實驗教學改革的策略

3.1 充分融合現(xiàn)代教育技術

實現(xiàn)初中物理實驗教學和信息技術有效整合，不僅是新課改的要求，更是物理教師一直在思考和探究的課題.初中物理教師在實驗教學中不但可以通過信息技術誘導學生發(fā)現(xiàn)實驗問題，還可以利用信息技術直接模擬物理實驗，增強實驗的可操作性.因此，現(xiàn)代信息教育技術與物理實驗的融合，既能夠適應教師講解實驗的需求，也可以適應學生的實踐需求[2].

第一，教師可以借助于信息技術，呈現(xiàn)實驗相關的問題與問題的情境，引導學生參與到問題的思考中.例如，在聲音相關知識的學習中，教師需要引導學生通過實驗探究聲音產生、傳播的具體條件.在正式實驗開始前，可借助于多媒體設備展示不同類型的聲音，要求學生結合聲音的情境，推測聲音是如何發(fā)出與傳播的.具體的情境設置如下，在展示自然界聲音時，教師可以借助于多媒體播放自然紀錄片中蟋蟀鳴叫的聲音與畫面，要求學生觀察蟋蟀在鳴叫時的身體狀態(tài).通過多媒體展示，學生可以發(fā)現(xiàn)蟋蟀在鳴叫時翅膀振動與聲音的發(fā)出具有同步性，一旦蟋蟀停止振動翅膀，鳴叫聲音也會停止.據(jù)此，某學生推測，蟋蟀聲音的發(fā)出與其翅膀的振動有關.在案例的觀察中教師需向學生說明孤證不立的原則，并繼續(xù)展示青蛙鳴叫的畫面，引導學生繼續(xù)進行猜想、探討.

第二，在現(xiàn)有的技術水平下，部分物理實驗可以通過虛擬實驗的模式完成.例如，在實驗器材不易得、實驗具有危險性、實驗難度較高等情況下，教師可以引導學生應用信息學習設備完成虛擬的物理實驗.與現(xiàn)實中的實驗相比，虛擬實驗的操作較為便利，應用時間短且安全性具有保障.例如，在電學知識的學習中，觸電實驗就具有較高的危險性，教師可選擇物理實驗模擬軟件展示觸電實驗，并引導學生在教師的指導下完成虛擬實驗，教師需說明真實實驗狀態(tài)下的危險性，嚴禁學生根據(jù)虛擬實驗的經(jīng)驗自行參與真實實驗.

3.2 調整實驗教學的引導模式

在傳統(tǒng)的物理實驗教學中，實驗演示會限制學生的實驗參與主動性，演示過程是由教師完成的，學生不能實際動手參與其中，僅僅通過觀看獲得的信息比較有限.為此，教師可將實驗演示轉化為分組實驗，要求學生在小組中參與實驗觀察的過程，并進行動手實驗[3].首先，教師需結合學生的實驗能力、物理學習水平等，對學生進行適度的分層，并將不同層次的學生劃分入物理小組中，每個小組需由一名實驗能力較為出色的學生擔任小組長，由組長負責分配實驗任務，引導組員完成實驗，并記錄實驗的過程與結果.其次，小組成員需要自行完成實驗的過程.學生可通過不斷模擬操作，了解實驗操作的各類規(guī)范要求，提升實驗的能力，并逐一完成實踐.事實上，這種方式是對課堂實驗演示模式的一種合理變形，學習小組的規(guī)模相對較小，且小組中學生之間的身份更為平等，組員之間可以自由探討，共同確定實驗的具體操作方案，并由實驗能力較為出色的組長進行初步的操作.組長的初步操作，就是學生間的自主演示過程，學生可以更為清晰地觀摩到實驗演示的過程，也能夠充分參與實驗的前期思考.最后，各小組的實驗過程與實驗結果可能存在一定差異，教師可以要求不同小組進行實驗演示，通過對比的方式向學生展示實驗中可能存在的問題.

3.3 鼓勵學生探究實驗創(chuàng)新

研究實驗創(chuàng)新，能夠培養(yǎng)學生的創(chuàng)新思維與動手能力.考慮到初中學生的物理知識水平較為有限，教師可通過師生共創(chuàng)的方式，鼓勵學生探究實驗創(chuàng)新.

第一，課內實驗的創(chuàng)新.物理課程的課內實驗受到課程教學內容的限制，實驗的設計、實驗的形式多年來變化較為有限.就蘇教版的物理實驗課程設置來看，當前探究性實驗的數(shù)量有所增加.然而，實驗的具體模式仍舊較為固定，學生很少參與到實驗設計、實驗調整等方面的創(chuàng)新探究.為此，教師可以引導學生就較為簡單的物理問題，借助于可用的各類器材，設計物理小實驗.在這類小實驗中，學生可以自由地選擇實驗器材，也可以根據(jù)自己的疑問設置具體的實驗問題，這均屬于實驗中的創(chuàng)新行為.例如，在浮力相關知識的學習中，某些學生堅持認為處于漂浮狀態(tài)的木塊與處于沉底狀態(tài)的鐵塊，其所受的浮力不同，木塊受到的浮力更大.為此，教師可以為學生提供彈簧測力計，要求學生自行設計驗證實驗.

第二，課外實驗的創(chuàng)新.物理課內的實驗受到課程知識內容限制，可應用的實驗器材較為有限.在課外實驗中，學生可以根據(jù)發(fā)散性思維提出物理問題，并應用生活物品設計實驗.教師需要向學生強調實驗安全、科學的原則，為保證實驗的安全學生不得應用危險的實驗器材，為保障實驗的科學性，需通過重復實驗驗證實驗過程的可復制性[4].例如，在力學知識的學習中，“筷子提米”的生活化實驗，就可以作為課外實驗.在玻璃杯內裝入半杯大米，用筷子豎直插入米中將米壓緊，并加入少量水，靜待數(shù)分鐘后提起筷子，玻璃杯會同時被提起.可將該實驗作為樣本，要求學生設計類似的實驗，繼續(xù)驗證力學的理論知識.

3.4 拓展實驗教學的功能

首先，在實驗教學中需重視實驗目的的設置，實驗可用于驗證、探究或者提供問題.教師需要結合實驗的內容，引導學生思考實驗應用的目的，在此之前，需通過舉例說明的方式，講述不同類型實驗的目的.在明確的實驗目的引導下，學生能夠更為集中地關注實驗中與實驗目的關系更為密切的部分.例如，在以驗證為目的的實驗中，實驗的結果是最為關鍵的，學生會注意把握實驗結果的準確性，以確保實驗教學的有效性.其次，為了適應學生思考認知的過程，教師可以將實驗的目的進行更改，如可將驗證目的的實驗更改為探究實驗，這就可以幫助學生更多地關注實驗過程，做好過程的記錄.再次，教師還需引導學生進行自主性的實驗學習總結.以往的實驗學習總結以填寫實驗報告與教師評價為主，學生按照規(guī)定的實驗報告內容完成填寫，并提交給教師由教師進行評價.學生實驗參與的感受，在實驗中的發(fā)散性思考并不能體現(xiàn)在實驗報告當中，這意味著部分學習的成果未能得到關注.為此，可通過附加信息等方式，在實驗報告周圍增加自己的實驗參與感受、提出與實驗相關的各類問題，教師評價時，需將這類信息納入評價考核范圍[5].

總之，在初中階段的物理教學中，教師需結合現(xiàn)狀對實驗教學進行改革.首先，需借助技術手段促進實驗教學的改革，通過融合現(xiàn)代教育技術可以豐富實驗的實踐方式，為學生思考實驗問題提供情境與空間；其次，需重視學生的學習主體地位，調整實驗教學的引導模式，由教師演示轉化為學生的小組合作實驗；再次，在實驗教學中教師還需結合不同的實驗場景，鼓勵學生探究實驗創(chuàng)新，可分別參與課內實驗創(chuàng)新與課外實驗創(chuàng)新；最后，需拓展實驗教學的功能，關注實驗參與對學生思考的促進作用.

參考文獻：

［1］ 萬杰，唐西仁.對促進初中物理實驗教學改革的探索[J].中國教育技術裝備，2017（15）：145-146.

[2] 姚如才.新課標背景下非常規(guī)物理實驗在初中物理教學中的應用研究[J].廣西物理，2022，43（3）：148-151.

[3] 李紅娟.“互聯(lián)網(wǎng)+”背景下的初中物理實驗教學改革[J].中國新通信，2022，24（13）：215-217.

[4] 萬杰，唐西仁.對促進初中物理實驗教學改革的探索[J].中國教育技術裝備，2017（15）：145-146.

[5] 徐海東.在初中物理實驗中融入科技制作的教學實踐：以初中光學實驗部分為例[J].廣西物理，2022，43（4）：88-90.

［責任編輯：李璟］