優(yōu)化實(shí)驗(yàn)教學(xué)，提升初中生的物理素養(yǎng)

于欽田

【摘要】義務(wù)教育物理課程是一門以實(shí)驗(yàn)為基礎(chǔ)的自然科學(xué)課程，課程理念注重科學(xué)探究，讓學(xué)生經(jīng)歷科學(xué)探究過程、學(xué)習(xí)科學(xué)研究方法，培養(yǎng)學(xué)生的探索精神、實(shí)踐能力以及創(chuàng)新意識(shí).物理學(xué)實(shí)驗(yàn)是人類認(rèn)識(shí)世界的一種重要活動(dòng)，是進(jìn)行科學(xué)探究的根底.本文旨在探討實(shí)驗(yàn)教學(xué)在初中物理教學(xué)中的問題和原則，旨在為教師提供一些關(guān)于如何有效實(shí)施實(shí)驗(yàn)教學(xué)的建議和思路，以期提高學(xué)生的學(xué)習(xí)效果和促進(jìn)其整體素質(zhì)的提高.

【關(guān)鍵詞】初中物理；實(shí)驗(yàn)教學(xué)；動(dòng)手能力

物理是初中階段的一門重要學(xué)科，初中階段的學(xué)習(xí)是學(xué)生對(duì)物理知識(shí)進(jìn)行深刻認(rèn)識(shí)和掌握的重要環(huán)節(jié).而物理實(shí)驗(yàn)作為物理學(xué)科的基礎(chǔ)，其重要性不言而喻.物理實(shí)驗(yàn)既要有硬件支撐，又要有思想觀念的統(tǒng)一.在物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)中，教師要正確處理抽象知識(shí)與實(shí)際操作之間的關(guān)系，確保硬件設(shè)備的完好，分配好每一名學(xué)生的任務(wù)，使學(xué)生順利進(jìn)行實(shí)驗(yàn).

1 初中物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)過程中存在的問題

1.1 設(shè)施條件不足

初中物理實(shí)驗(yàn)通常需要一定的實(shí)驗(yàn)設(shè)備和場(chǎng)地來支持.然而，許多學(xué)校的實(shí)驗(yàn)室設(shè)施條件可能存在不足，這會(huì)減少學(xué)生進(jìn)行實(shí)驗(yàn)的機(jī)會(huì).這些條件不佳可能包括設(shè)備老化、設(shè)備損壞、實(shí)驗(yàn)室空間狹小等問題.解決這些問題的方法包括增加實(shí)驗(yàn)設(shè)備的投入、提高實(shí)驗(yàn)室設(shè)施的維護(hù)水平、尋求外部支持等.通過這些方式，可以改善學(xué)生的實(shí)驗(yàn)環(huán)境，使他們有更多機(jī)會(huì)進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，增強(qiáng)他們的實(shí)驗(yàn)?zāi)芰?

1.2 學(xué)生實(shí)驗(yàn)?zāi)芰Σ?/p>

許多初中生在進(jìn)行物理實(shí)驗(yàn)時(shí)缺乏實(shí)驗(yàn)技能和操作經(jīng)驗(yàn).他們可能不熟悉基本的實(shí)驗(yàn)操作流程，也可能缺乏解決實(shí)驗(yàn)中出現(xiàn)問題的能力[1].為了解決這一問題，學(xué)?？梢栽谡n程設(shè)置中增加實(shí)驗(yàn)技能培訓(xùn)課程，教授學(xué)生正確的實(shí)驗(yàn)操作方法和基本的實(shí)驗(yàn)技能.此外，教師還應(yīng)鼓勵(lì)學(xué)生積極參與實(shí)驗(yàn)，并提供必要的指導(dǎo)和支持，幫助他們逐步提高實(shí)驗(yàn)?zāi)芰?

1.3 實(shí)驗(yàn)內(nèi)容單一

有些學(xué)校可能只進(jìn)行一些基礎(chǔ)的物理實(shí)驗(yàn)，而忽視了更多有趣和復(fù)雜的實(shí)驗(yàn)內(nèi)容.這可能導(dǎo)致學(xué)生對(duì)物理實(shí)驗(yàn)缺乏興趣，影響其學(xué)習(xí)積極性.應(yīng)對(duì)這一問題，學(xué)?？梢詳U(kuò)大實(shí)驗(yàn)內(nèi)容的范圍，引入更多有趣和具有挑戰(zhàn)性的實(shí)驗(yàn)內(nèi)容，以激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情.同時(shí)，教師也需要根據(jù)學(xué)生的實(shí)際情況，合理設(shè)計(jì)和選擇實(shí)驗(yàn)內(nèi)容，使學(xué)生能夠在實(shí)驗(yàn)中體驗(yàn)到物理原理的樂趣和魅力.

1.4 缺乏實(shí)驗(yàn)安全意識(shí)

物理實(shí)驗(yàn)常涉及一定的安全風(fēng)險(xiǎn)，但有些學(xué)生在進(jìn)行實(shí)驗(yàn)時(shí)可能缺乏必要的安全意識(shí)和安全知識(shí).為了解決這一問題，學(xué)校需要加強(qiáng)實(shí)驗(yàn)安全教育，向?qū)W生普及實(shí)驗(yàn)室安全知識(shí)和實(shí)驗(yàn)操作中的常見危險(xiǎn)，讓他們具備較強(qiáng)的實(shí)驗(yàn)安全意識(shí)和養(yǎng)成良好的實(shí)驗(yàn)行為習(xí)慣.同時(shí)，學(xué)校還可以加強(qiáng)對(duì)實(shí)驗(yàn)室的安全管理，確保實(shí)驗(yàn)環(huán)境的安全性，為學(xué)生提供一個(gè)安全的實(shí)驗(yàn)學(xué)習(xí)環(huán)境.

2 初中物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)中應(yīng)該遵循的原則

2.1 系統(tǒng)性原則

在實(shí)施初中物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)時(shí)，首先要遵循系統(tǒng)性原則.這意味著實(shí)驗(yàn)教學(xué)應(yīng)該按照一定的系統(tǒng)計(jì)劃和安排進(jìn)行，以確保學(xué)生在學(xué)習(xí)過程中能夠全面地了解物理實(shí)驗(yàn)的目的、方法、技能和實(shí)驗(yàn)結(jié)果的分析.教師需要有明確的目標(biāo)，將實(shí)驗(yàn)內(nèi)容有序地融入課程，并在實(shí)驗(yàn)過程中引導(dǎo)學(xué)生掌握相關(guān)的物理知識(shí).通過系統(tǒng)性地進(jìn)行實(shí)驗(yàn)教學(xué)，學(xué)生能夠建立起相對(duì)完整的物理實(shí)驗(yàn)知識(shí)體系，對(duì)物理學(xué)科有一個(gè)整體性的把握.

2.2 安全性原則

在初中物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)中，安全性是至關(guān)重要的原則.教師需要在實(shí)驗(yàn)之前對(duì)實(shí)驗(yàn)設(shè)備進(jìn)行檢查，指導(dǎo)學(xué)生正確使用實(shí)驗(yàn)器材，確保實(shí)驗(yàn)過程中學(xué)生和周圍環(huán)境的安全.此外，教師需要對(duì)潛在的危險(xiǎn)和風(fēng)險(xiǎn)進(jìn)行詳細(xì)說明，并指導(dǎo)學(xué)生正確采取安全防護(hù)措施.同時(shí)，學(xué)校需要建立健全的安全管理制度，提供必要的安全設(shè)施，以保障實(shí)驗(yàn)教學(xué)中的安全.

2.3 操作性原則

實(shí)施初中物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)需要遵循操作性原則.這意味著實(shí)驗(yàn)內(nèi)容和要求應(yīng)當(dāng)具有一定的操作性，以激發(fā)學(xué)生的實(shí)驗(yàn)興趣，并培養(yǎng)學(xué)生的實(shí)驗(yàn)技能.教師在設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)內(nèi)容時(shí)需要考慮到學(xué)生的認(rèn)知水平和實(shí)際操作能力，選擇適合學(xué)生的實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目，引導(dǎo)學(xué)生在實(shí)踐中發(fā)現(xiàn)問題、解決問題，從而提高他們的實(shí)驗(yàn)?zāi)芰蛣?dòng)手能力.

2.4 探究性原則

初中物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)應(yīng)遵循探究性原則.教師在實(shí)驗(yàn)教學(xué)中要注重培養(yǎng)學(xué)生的實(shí)驗(yàn)探究精神，引導(dǎo)他們?cè)趯?shí)驗(yàn)中提出問題、探索規(guī)律、總結(jié)經(jīng)驗(yàn)，從而培養(yǎng)學(xué)生的獨(dú)立思考能力和科學(xué)探究能力.通過這種方式，學(xué)生能夠更好地理解物理學(xué)科的本質(zhì)和科學(xué)方法的應(yīng)用，同時(shí)也能夠激發(fā)他們對(duì)物理學(xué)習(xí)的興趣和熱情.以上原則的遵循可以使初中物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)更加科學(xué)、有效，有助于學(xué)生全面、系統(tǒng)地理解物理知識(shí)，提高他們的實(shí)驗(yàn)技能和科學(xué)素養(yǎng).

3 初中物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)的具體策略

3.1 實(shí)驗(yàn)前的知識(shí)準(zhǔn)備

在初中物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)中，實(shí)驗(yàn)前的知識(shí)準(zhǔn)備是非常重要的，它可以幫助學(xué)生理解實(shí)驗(yàn)的目的、原理和操作步驟，提高實(shí)驗(yàn)的效果和拓展學(xué)習(xí)的深度.下面結(jié)合“走進(jìn)實(shí)驗(yàn)室：學(xué)習(xí)科學(xué)探究”課文的知識(shí)點(diǎn)，舉例分析具體的實(shí)驗(yàn)前知識(shí)準(zhǔn)備做法.

首先，我們以“走進(jìn)實(shí)驗(yàn)室：學(xué)習(xí)科學(xué)探究”為例，選取實(shí)驗(yàn)是關(guān)于光的折射規(guī)律的實(shí)驗(yàn).（1）預(yù)習(xí)課文：在實(shí)驗(yàn)前，學(xué)生首先需要預(yù)習(xí)與實(shí)驗(yàn)相關(guān)的課文內(nèi)容.他們可以閱讀相關(guān)章節(jié)，并理解光的折射規(guī)律的基本概念和公式.這樣可以幫助學(xué)生事先建立起對(duì)實(shí)驗(yàn)的基本理解，為實(shí)驗(yàn)過程中的觀察、分析和結(jié)果解釋做準(zhǔn)備;（2）提問導(dǎo)引：教師可以設(shè)計(jì)一些問題，引導(dǎo)學(xué)生思考實(shí)驗(yàn)的目的、原理和預(yù)期結(jié)果.例如，教師可以問學(xué)生：“為什么光在從一種介質(zhì)射向另一種介質(zhì)時(shí)會(huì)發(fā)生折射？”“你認(rèn)為不同介質(zhì)之間的折射角有何規(guī)律？”通過這樣的提問，學(xué)生可以在實(shí)驗(yàn)前思考問題，激發(fā)他們的學(xué)習(xí)興趣;（3）視頻資料：為了使學(xué)生更好地理解實(shí)驗(yàn)過程和原理，教師可以給學(xué)生提供相關(guān)的視頻資料.這些視頻可以展示實(shí)驗(yàn)的操作步驟、實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象和結(jié)果，讓學(xué)生在實(shí)驗(yàn)前有直觀的了解.同時(shí)，學(xué)生可以通過觀看視頻，了解實(shí)驗(yàn)中需要注意的細(xì)節(jié)和安全事項(xiàng)；（4）實(shí)驗(yàn)器材和原料準(zhǔn)備：在實(shí)驗(yàn)前，教師需要準(zhǔn)備好實(shí)驗(yàn)所需的器材和原料，并將其擺放整齊.同時(shí)，教師還可以向?qū)W生介紹器材的名稱、特點(diǎn)和使用方法，以及實(shí)驗(yàn)所需的原料的性質(zhì)和作用.這樣有助于學(xué)生對(duì)實(shí)驗(yàn)所需器材和原料的理解，能更好地操作和調(diào)整實(shí)驗(yàn)參數(shù).通過上述具體做法，學(xué)生可以在實(shí)驗(yàn)前有充分的準(zhǔn)備，對(duì)實(shí)驗(yàn)的目的和過程有一定的了解.這樣在實(shí)驗(yàn)中，學(xué)生就能更加專注于觀察實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象、記錄數(shù)據(jù)，并進(jìn)行結(jié)果分析和討論.實(shí)驗(yàn)前的知識(shí)準(zhǔn)備能夠提高學(xué)生的實(shí)驗(yàn)技能和科學(xué)思維能力，使實(shí)驗(yàn)教學(xué)更加有效和有意義.

3.2 激發(fā)學(xué)生參與的興趣

初中物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)是培養(yǎng)學(xué)生動(dòng)手能力、實(shí)驗(yàn)探究精神和科學(xué)思維的重要途徑，而激發(fā)學(xué)生參與的興趣是成功開展物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)的關(guān)鍵.結(jié)合“測(cè)量：實(shí)驗(yàn)探究的重要環(huán)節(jié)”這一課文知識(shí)點(diǎn)，可以通過以下具體做法來激發(fā)學(xué)生的興趣，讓他們更積極地參與實(shí)驗(yàn)探究[2].

（1）增強(qiáng)問題意識(shí).在教學(xué)中，可以通過提出一個(gè)引人入勝、與學(xué)生日常生活經(jīng)驗(yàn)相關(guān)的物理問題，如“為什么鉛筆掉下來會(huì)直立在桌子上？”激起學(xué)生的好奇心和求知欲，激發(fā)他們想要通過實(shí)驗(yàn)來尋找答案的愿望；（2）進(jìn)行生動(dòng)的實(shí)驗(yàn)示范.教師可以進(jìn)行生動(dòng)的實(shí)驗(yàn)示范，例如，利用簡(jiǎn)單的實(shí)驗(yàn)裝置進(jìn)行測(cè)量，展示測(cè)量的過程和結(jié)果，通過實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象直觀、形象地展示給學(xué)生，激起學(xué)生的觀察興趣，激發(fā)他們對(duì)實(shí)驗(yàn)的參與欲望；（3）設(shè)置具體的實(shí)驗(yàn)任務(wù).針對(duì)測(cè)量這一實(shí)驗(yàn)探究的重要環(huán)節(jié)，教師可以設(shè)計(jì)具體、有趣的測(cè)量任務(wù)，讓學(xué)生親自動(dòng)手進(jìn)行測(cè)量實(shí)驗(yàn).例如，可以設(shè)計(jì)一個(gè)小組測(cè)量不同物體的長(zhǎng)度、寬度和高度，讓學(xué)生通過測(cè)量得出結(jié)論，從而促使他們主動(dòng)參與、積極思考實(shí)驗(yàn)問題；（4）進(jìn)行實(shí)驗(yàn)成果分享和討論.在實(shí)驗(yàn)結(jié)束后，教師可以組織學(xué)生進(jìn)行實(shí)驗(yàn)成果分享和討論，讓學(xué)生展示他們的實(shí)驗(yàn)成果和發(fā)現(xiàn)，分享實(shí)驗(yàn)過程中的感悟和困惑，促使學(xué)生之間相互交流和思想碰撞，激發(fā)學(xué)生對(duì)物理實(shí)驗(yàn)的深入思考和進(jìn)一步探究的欲望；（5）肯定和鼓勵(lì)學(xué)生的參與.在實(shí)驗(yàn)過程中，教師要及時(shí)肯定和鼓勵(lì)學(xué)生的參與和發(fā)現(xiàn)，讓他們感受到成功的喜悅和成就感，激發(fā)他們對(duì)物理實(shí)驗(yàn)學(xué)習(xí)的積極性和熱情.總之，通過以上具體做法，可以有效激發(fā)學(xué)生參與物理實(shí)驗(yàn)的興趣，使他們更加主動(dòng)地參與實(shí)驗(yàn)探究，從而提高他們的動(dòng)手能力、實(shí)驗(yàn)探究精神和科學(xué)思維水平.

3.3 強(qiáng)化實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的記錄與分析

初中物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)中強(qiáng)化實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的記錄與分析對(duì)于學(xué)生的學(xué)習(xí)至關(guān)重要.通過實(shí)驗(yàn)，學(xué)生能夠直觀觀察物理現(xiàn)象以及測(cè)量物理量，從而更好地理解相關(guān)概念.在“測(cè)量物體運(yùn)動(dòng)的速度”這一實(shí)驗(yàn)中，數(shù)據(jù)的記錄與分析尤為關(guān)鍵.以下是具體的做法，同時(shí)結(jié)合實(shí)例進(jìn)行詳細(xì)分析：

（1）實(shí)驗(yàn)前的準(zhǔn)備與規(guī)劃.在進(jìn)行實(shí)驗(yàn)前，教師首先要明確實(shí)驗(yàn)的目的和步驟.對(duì)于測(cè)量物體運(yùn)動(dòng)的速度實(shí)驗(yàn)，目的是通過測(cè)量時(shí)間和位移來計(jì)算速度，并了解速度與位移、時(shí)間的關(guān)系.為了規(guī)范化實(shí)驗(yàn)步驟，教師可以提前準(zhǔn)備好測(cè)量長(zhǎng)度的工具、計(jì)時(shí)器以及多個(gè)小車等實(shí)驗(yàn)器材；（2）實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的記錄.在進(jìn)行實(shí)驗(yàn)時(shí)，學(xué)生需要準(zhǔn)確記錄實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù).這包括測(cè)量物體的位移和所用時(shí)間.例如，學(xué)生可以記錄下小車在不同時(shí)間點(diǎn)的位置，以及所經(jīng)歷的時(shí)間.同時(shí)，他們還需要記錄下實(shí)驗(yàn)所用的器材、環(huán)境條件等其他相關(guān)因素；（3）數(shù)據(jù)的整理與分析.實(shí)驗(yàn)結(jié)束后，學(xué)生將數(shù)據(jù)整理成表格或圖表.他們可以通過繪制位移－時(shí)間圖或速度－時(shí)間圖來更直觀地觀察數(shù)據(jù)的變化.這也有助于他們?cè)跀?shù)據(jù)分析時(shí)更清晰地觀察速度與時(shí)間、位移的關(guān)系；（4）結(jié)果的解釋與總結(jié).結(jié)合數(shù)據(jù)分析結(jié)果，學(xué)生需要提出結(jié)論并解釋實(shí)驗(yàn)結(jié)果.他們應(yīng)該能夠發(fā)現(xiàn)速度與時(shí)間、位移之間的定量關(guān)系，并能夠從實(shí)驗(yàn)中得出結(jié)論，進(jìn)一步加深對(duì)速度概念的理解.

接下來，我們來具體分析一下如何應(yīng)用這些步驟來教學(xué)測(cè)量物體運(yùn)動(dòng)的速度實(shí)驗(yàn)：假設(shè)學(xué)生進(jìn)行的實(shí)驗(yàn)是測(cè)量小車沿直線運(yùn)動(dòng)的速度.首先，教師需要引導(dǎo)學(xué)生使用標(biāo)尺或測(cè)量帶測(cè)量小車在不同時(shí)間點(diǎn)的位置，同時(shí)使用計(jì)時(shí)器記錄下小車運(yùn)動(dòng)所用的時(shí)間.學(xué)生記錄小車在不同時(shí)間點(diǎn)的位置，并記錄所經(jīng)歷的時(shí)間.通過這些數(shù)據(jù)，他們可以計(jì)算出小車在不同時(shí)間段內(nèi)的位移以及每段時(shí)間內(nèi)的速度.學(xué)生將測(cè)量得到的數(shù)據(jù)整理成表格或繪制成圖表，如位移－時(shí)間圖.通過觀察圖表，學(xué)生可以發(fā)現(xiàn)速度隨時(shí)間的變化規(guī)律，并理解速度與時(shí)間的關(guān)系.學(xué)生基于數(shù)據(jù)分析得出結(jié)論，并解釋速度與時(shí)間、位移的定量關(guān)系.他們可以總結(jié)出速度與時(shí)間成正比，從而深化對(duì)速度概念的理解.通過這樣的實(shí)驗(yàn)教學(xué)，學(xué)生不僅可以直觀地感受到物體運(yùn)動(dòng)的速度變化，還能在實(shí)踐中學(xué)到實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)記錄和分析的方法，加深對(duì)速度概念的理解.

4 結(jié)語

因此，物理教學(xué)離不開實(shí)驗(yàn).實(shí)驗(yàn)教學(xué)是深化理論知識(shí)的有效手段，是拓展學(xué)生科學(xué)思維的方式之一，也是學(xué)生進(jìn)行科學(xué)探究的重要手段.實(shí)驗(yàn)教學(xué)是初中物理教學(xué)的重要形式之一，是將“抽象的理論知識(shí)”轉(zhuǎn)化為“實(shí)踐”的具體過程，對(duì)培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新能力、創(chuàng)新意識(shí)有著重要的作用.在課程教學(xué)中應(yīng)注重實(shí)驗(yàn)教學(xué)，通過實(shí)驗(yàn)來講解概念、形成規(guī)律和科學(xué)思想方法，注重“知行合一、學(xué)以致用”.實(shí)驗(yàn)教學(xué)在初中物理教學(xué)中的實(shí)施，對(duì)于學(xué)生的學(xué)習(xí)至關(guān)重要.通過實(shí)驗(yàn)，學(xué)生能夠深入理解物理知識(shí)，提高動(dòng)手能力和實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)能力，激發(fā)學(xué)習(xí)興趣，從而提高學(xué)習(xí)效果.因此，我們應(yīng)當(dāng)更加重視實(shí)驗(yàn)教學(xué)的實(shí)施，為學(xué)生提供更多更好的實(shí)驗(yàn)機(jī)會(huì)，以期更好地促進(jìn)學(xué)生的物理學(xué)習(xí)和全面發(fā)展.

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