初中物理實(shí)驗(yàn)與習(xí)題相融合的實(shí)踐

實(shí)驗(yàn)作為初中物理教學(xué)中的重要內(nèi)容，具有較強(qiáng)的操作性、互動性與直觀性，不僅能夠幫助學(xué)生加深對物理知識的理解，還可以發(fā)散學(xué)生思維，提升學(xué)生實(shí)驗(yàn)素養(yǎng)。習(xí)題作為鞏固學(xué)生物理知識、訓(xùn)練學(xué)生核心素養(yǎng)的重要載體，通過與物理實(shí)驗(yàn)相融合，二者相輔相成，從而提升初中物理教學(xué)實(shí)效，夯實(shí)學(xué)生物理基礎(chǔ)，發(fā)展學(xué)生綜合素養(yǎng)和學(xué)習(xí)能力。然而，現(xiàn)階段初中物理教學(xué)中，通常將物理實(shí)驗(yàn)與習(xí)題作為兩部分教學(xué)內(nèi)容，二者之間缺乏有效融合，未能充分發(fā)揮二者融合的優(yōu)勢。為了能夠進(jìn)一步提升初中物理教學(xué)的成效，落實(shí)新課程標(biāo)準(zhǔn)要求，發(fā)展學(xué)生的科學(xué)思維與綜合素養(yǎng)，教師應(yīng)加強(qiáng)對物理實(shí)驗(yàn)與習(xí)題融合方法的研究與實(shí)踐。

一、實(shí)驗(yàn)教學(xué)中融合習(xí)題

實(shí)驗(yàn)教學(xué)與習(xí)題教學(xué)是初中物理教學(xué)中兩項(xiàng)內(nèi)容。在傳統(tǒng)的教學(xué)模式中，兩項(xiàng)內(nèi)容相互獨(dú)立，為了深入落實(shí)新課程標(biāo)準(zhǔn)要求，發(fā)展學(xué)生核心素養(yǎng)，可以將物理實(shí)驗(yàn)與習(xí)題相融合。不僅可以從物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)的角度進(jìn)行分析，還可以融合習(xí)題輔助學(xué)生發(fā)展實(shí)驗(yàn)思維、提升實(shí)驗(yàn)?zāi)芰?，促進(jìn)學(xué)生在實(shí)驗(yàn)中自主思考、大膽創(chuàng)新、順利完成實(shí)驗(yàn)任務(wù)。此外，教師應(yīng)從實(shí)驗(yàn)準(zhǔn)備階段、實(shí)驗(yàn)操作階段以及實(shí)驗(yàn)拓展階段幾個(gè)環(huán)節(jié)深入探索與習(xí)題融合的方法。

（一）實(shí)驗(yàn)準(zhǔn)備階段融合習(xí)題

物理實(shí)驗(yàn)實(shí)際上是一種知識與方法綜合運(yùn)用的實(shí)操過程，也是學(xué)生知識與技能的輸出過程。其實(shí)驗(yàn)過程強(qiáng)調(diào)學(xué)生需運(yùn)用所學(xué)知識分析實(shí)驗(yàn)原理、提出猜想與假設(shè)、設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案、實(shí)踐操作實(shí)驗(yàn)、觀察實(shí)驗(yàn)并得出準(zhǔn)確的實(shí)驗(yàn)結(jié)果。并且學(xué)生要想能夠順利地完善上述實(shí)驗(yàn)流程，能夠獲得較為準(zhǔn)確的實(shí)驗(yàn)結(jié)果，需要做好充分的實(shí)驗(yàn)準(zhǔn)備，能夠在實(shí)驗(yàn)之前對實(shí)驗(yàn)中涉及的基礎(chǔ)的物理知識有深入理解和扎實(shí)掌握。

然而在以往的物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)中，教師常常忽略學(xué)生的實(shí)驗(yàn)前的準(zhǔn)備環(huán)節(jié)，直接給學(xué)生講解實(shí)驗(yàn)的內(nèi)容，或直接讓學(xué)生到實(shí)驗(yàn)室完成相應(yīng)的實(shí)驗(yàn)操作，導(dǎo)致大部分學(xué)生實(shí)驗(yàn)積極性不高，且在實(shí)驗(yàn)過程中感到茫然、困惑、無從下手。

歸根結(jié)底就是學(xué)生在實(shí)驗(yàn)前沒有做好準(zhǔn)備，對實(shí)驗(yàn)涉及的知識理解與掌握得不扎實(shí)。因此，教師實(shí)驗(yàn)與習(xí)題相融合的教學(xué)理念下，可以在實(shí)驗(yàn)準(zhǔn)備階段融合習(xí)題，通過合理設(shè)置習(xí)題，促使學(xué)生在實(shí)驗(yàn)前能夠扎實(shí)鞏固與實(shí)驗(yàn)相關(guān)的知識、技能和方法，為順利展開實(shí)驗(yàn)做好準(zhǔn)備。

例如，在有關(guān)“牛頓第一定律”的實(shí)驗(yàn)探究教學(xué)中，教師可以在課前為學(xué)生設(shè)置一些習(xí)題，使學(xué)生在課前通過習(xí)題的方式鞏固與該實(shí)驗(yàn)相關(guān)的物理知識，為實(shí)驗(yàn)探究活動的順利開展打好理論基礎(chǔ)。比如，教師可以圍繞“牛頓的一定律的內(nèi)容、意義”為學(xué)生設(shè)置填空題、選擇題以及簡答題等習(xí)題類型，要求學(xué)生在課前通過自主學(xué)習(xí)、合作學(xué)習(xí)等方式，準(zhǔn)確回答相關(guān)習(xí)題，并在實(shí)驗(yàn)課教學(xué)開始階段鼓勵(lì)學(xué)生分享自己的習(xí)題作答結(jié)果，幫助學(xué)生鞏固基礎(chǔ)知識，做好實(shí)驗(yàn)準(zhǔn)備。

（二）實(shí)驗(yàn)操作階段融合習(xí)題

實(shí)驗(yàn)操作作為實(shí)驗(yàn)教學(xué)的關(guān)鍵環(huán)節(jié)，在實(shí)驗(yàn)操作過程中要求學(xué)生掌握科學(xué)的實(shí)驗(yàn)操作方法，使其具備良好的思維素養(yǎng)，并有目的地進(jìn)行實(shí)驗(yàn)操作，通過一邊操作、一邊思考、一邊探究的過程，提升實(shí)驗(yàn)操作的準(zhǔn)確性，確保得出正確的實(shí)驗(yàn)結(jié)論。

初中階段的學(xué)生經(jīng)過一段時(shí)間學(xué)習(xí)物理知識，掌握了一些物理實(shí)驗(yàn)的原理，但是在具體的實(shí)驗(yàn)操作上仍然存在很多問題。因此，教師可以在實(shí)驗(yàn)操作階段融合習(xí)題，借助習(xí)題的引導(dǎo)，發(fā)散學(xué)生思維，啟發(fā)學(xué)生思考，使學(xué)生能夠逐漸掌握規(guī)范的實(shí)驗(yàn)操作流程與實(shí)驗(yàn)操作方法，提升學(xué)生的實(shí)驗(yàn)素養(yǎng)。

例如，在進(jìn)行有關(guān)“摩擦力”的實(shí)驗(yàn)教學(xué)中，首先，可以要求學(xué)生能夠在實(shí)驗(yàn)過程中進(jìn)一步深入理解摩擦力的相關(guān)概念和性質(zhì)，能夠掌握基本的測量摩擦力的方法，同時(shí)在實(shí)驗(yàn)操作、實(shí)驗(yàn)觀察以及實(shí)驗(yàn)測量和分析中驗(yàn)證摩擦力與壓力、接觸面的粗糙程度之間的關(guān)系。

其次，在具體的實(shí)驗(yàn)操作過程中，可以啟發(fā)學(xué)生的思維，促進(jìn)學(xué)生一邊思考一邊操作，并將復(fù)雜的物理實(shí)驗(yàn)簡化為一道學(xué)生比較常見的物理習(xí)題，以習(xí)題的形式驅(qū)動學(xué)生思考探究，發(fā)展學(xué)生實(shí)驗(yàn)素養(yǎng)。比如，在習(xí)題中教師可以讓學(xué)生思考并闡述“如何驗(yàn)證摩擦力與壓力之間的關(guān)系？”“如何驗(yàn)證摩擦力與接觸面的粗糙程度之間的關(guān)系？”等。

最后，學(xué)生在分析與思考中有了初步的設(shè)想，然后在實(shí)驗(yàn)操作中具體執(zhí)行，通過具體操作能夠驗(yàn)證自己設(shè)想的是否正確。通過實(shí)驗(yàn)過程中融合習(xí)題，能夠引導(dǎo)學(xué)生具體的實(shí)驗(yàn)方向，幫助學(xué)生提升實(shí)驗(yàn)操作能力與實(shí)驗(yàn)綜合素養(yǎng)。

（三）實(shí)驗(yàn)拓展階段融合習(xí)題

實(shí)驗(yàn)拓展指在完成實(shí)驗(yàn)操作后，教師可以結(jié)合學(xué)生在實(shí)驗(yàn)中遇到的問題，及學(xué)生個(gè)性需求等，引導(dǎo)學(xué)生針對物理實(shí)驗(yàn)進(jìn)行深入思考和探究，最終實(shí)現(xiàn)對實(shí)驗(yàn)過程進(jìn)行優(yōu)化調(diào)整、對實(shí)驗(yàn)裝置進(jìn)行改進(jìn)和創(chuàng)新。

通過實(shí)驗(yàn)拓展能夠培養(yǎng)學(xué)生的思維能力、創(chuàng)新能力與實(shí)驗(yàn)?zāi)芰?，也對進(jìn)一步提升物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)實(shí)效有重要幫助。教師可以在完成一次實(shí)驗(yàn)教學(xué)后，給學(xué)生創(chuàng)設(shè)習(xí)題情景，通過給學(xué)生設(shè)置相應(yīng)的實(shí)驗(yàn)拓展題目，讓學(xué)生基于實(shí)驗(yàn)課程中所掌握的知識、技能與方法，進(jìn)行延伸性、拓展性思考與探究，從而完成對習(xí)題的作答，也能夠進(jìn)一步提升學(xué)生的物理實(shí)驗(yàn)?zāi)芰Α?/p>

例如，在進(jìn)行“測量小燈泡的額定功率”的物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)過程中，首先，教師應(yīng)充分觀察學(xué)生的實(shí)驗(yàn)過程，在學(xué)生完成實(shí)驗(yàn)操作后，進(jìn)行實(shí)驗(yàn)分析與總結(jié)，并得出準(zhǔn)確的實(shí)驗(yàn)結(jié)論后，進(jìn)一步發(fā)散學(xué)生的思維，提升學(xué)生的創(chuàng)新能力、探究能力與實(shí)驗(yàn)素養(yǎng)。

其次，教師可以結(jié)合本次實(shí)驗(yàn)中具體的問題和難處，為學(xué)生創(chuàng)設(shè)習(xí)題情景，設(shè)置具體的實(shí)驗(yàn)拓展習(xí)題，并在習(xí)題的驅(qū)動下，促使學(xué)生進(jìn)行實(shí)驗(yàn)的拓展性研究。比如，在本次實(shí)驗(yàn)中缺少電壓表，只有電流表，電源，開關(guān)，導(dǎo)線，定值電阻，滑動變阻器等，教師可以圍繞“ 特殊法測量小燈泡的額定功率（缺表法） ”這一習(xí)題情境，為學(xué)生設(shè)置實(shí)驗(yàn)拓展性習(xí)題，要求學(xué)生嘗試對實(shí)驗(yàn)的裝置進(jìn)行改進(jìn)與創(chuàng)新，并能夠設(shè)計(jì)電路圖，連接實(shí)物，測出小燈泡的額定功率。讓學(xué)生在習(xí)題的引導(dǎo)和驅(qū)動下，展開思考、發(fā)散思維、大膽創(chuàng)新，最終對原本的實(shí)驗(yàn)裝置進(jìn)行了改良，對實(shí)驗(yàn)過程進(jìn)行了優(yōu)化，得出更為精準(zhǔn)的實(shí)驗(yàn)結(jié)果。

二、習(xí)題教學(xué)中融合實(shí)驗(yàn)

在物理習(xí)題教學(xué)中融合實(shí)驗(yàn)，不僅能夠?qū)崿F(xiàn)將抽象的習(xí)題轉(zhuǎn)化為具象的實(shí)驗(yàn)操作、將隱性的問題轉(zhuǎn)化為顯性的實(shí)驗(yàn)過程、將靜態(tài)的文字描述轉(zhuǎn)化為動態(tài)的演示操作，還可以彌補(bǔ)學(xué)生抽象思維上的不足，降低學(xué)生對物理習(xí)題的理解難度，提高學(xué)生習(xí)題作答的效率和準(zhǔn)確率，同時(shí)激發(fā)學(xué)生物理習(xí)題學(xué)習(xí)的興趣，活躍物理習(xí)題教學(xué)的氛圍，對發(fā)展學(xué)生物理核心素養(yǎng)提供重要幫助。因此，教師應(yīng)注重在物理習(xí)題教學(xué)中合理地融合實(shí)驗(yàn)，借助實(shí)驗(yàn)的輔助來提升物理習(xí)題教學(xué)的實(shí)效。

（一）用實(shí)驗(yàn)明晰習(xí)題概念點(diǎn)

物理習(xí)題中通常涉及大量的物理概念以及物理規(guī)律，要求學(xué)生能夠準(zhǔn)確深入地理解與掌握這些概念和規(guī)律，才能做到準(zhǔn)確作答習(xí)題。學(xué)生在作答物理習(xí)題時(shí)，要明晰習(xí)題的概念點(diǎn)，精準(zhǔn)把握習(xí)題中涉及的物理概念和物理規(guī)律，做到準(zhǔn)確分析習(xí)題、理解習(xí)題、作答習(xí)題。

物理概念以及物理規(guī)律具有較強(qiáng)的抽象性，單靠教師的語言描述以及文字表達(dá)學(xué)生理解起來具有一定難度。因此，教師可以在習(xí)題教學(xué)中融合實(shí)驗(yàn)，借用物理實(shí)驗(yàn)幫助學(xué)生明晰概念點(diǎn)，使學(xué)生對相關(guān)物理概念、物理規(guī)律的認(rèn)知從感性認(rèn)知上升到理性的判斷，從抽象性的理解轉(zhuǎn)變?yōu)橹庇^的感知，以此提升學(xué)生的理解能力，幫助學(xué)生扎實(shí)理論基礎(chǔ)，提高學(xué)生的做題水平。

例如，某物理習(xí)題中圍繞“凸透鏡成像規(guī)律的實(shí)驗(yàn)”設(shè)置了幾個(gè)填空題，比如題干中給出用遮光板將透鏡的一半遮擋住，讓學(xué)生填寫光屏上“能”或“不能”呈現(xiàn)完整的像。教師羅利用凸透鏡成像以及光路可逆等相對抽象的知識。在習(xí)題講解過程中融合物理實(shí)驗(yàn)，讓學(xué)生通過直觀的方式了解透鏡成像的實(shí)驗(yàn)過程，讓學(xué)生通過觀察與實(shí)驗(yàn)的過程直接得出準(zhǔn)確的結(jié)論。

這種借助實(shí)驗(yàn)演示來驗(yàn)證習(xí)題中概念點(diǎn)的方式，不僅可以加深學(xué)生對相關(guān)物理概念的理解和記憶，還可以為學(xué)生留下深刻印象。同時(shí)，這種習(xí)題教學(xué)的方式相對于傳統(tǒng)枯燥的語言灌輸，更能吸引學(xué)生的注意力、激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，并通過發(fā)散學(xué)生思維，引發(fā)學(xué)生深入思考，從而提升物理習(xí)題教學(xué)的效果。

（二）用實(shí)驗(yàn)分辨習(xí)題混淆點(diǎn)

初中物理習(xí)題的編寫中，為了增加習(xí)題的難度，培養(yǎng)學(xué)生的高階思維，習(xí)題編寫人員通常會將一些容易混淆的知識點(diǎn)整合到同一題目中，目的是讓學(xué)生能夠借助習(xí)題的訓(xùn)練準(zhǔn)確區(qū)分易混淆的知識點(diǎn)，進(jìn)一步扎實(shí)學(xué)生的物理基礎(chǔ)。

比如，“相互作用力”與“二力平衡”“斷路與短路”等都是比較容易混淆的內(nèi)容，學(xué)生在日常學(xué)習(xí)中若不能深入分析與探索這些知識內(nèi)容之間的聯(lián)系和區(qū)別，忽視了本質(zhì)上的區(qū)別，那么在分析作答物理習(xí)題時(shí)就極容易出現(xiàn)錯(cuò)誤。并且，實(shí)驗(yàn)具有直觀、形象的特點(diǎn)，能夠?qū)⒃疚⑿〉膮^(qū)別放大后呈現(xiàn)，幫助學(xué)生更準(zhǔn)確地分辨易混淆的內(nèi)容。因此，教師可以在習(xí)題教學(xué)中融合實(shí)驗(yàn)，通過實(shí)驗(yàn)的方式幫助學(xué)生分辨習(xí)題混淆點(diǎn)，有效提高學(xué)生習(xí)題作答的準(zhǔn)確率，提升學(xué)生分析能力與解題能力。

例如，在有關(guān)“電路”的習(xí)題中，設(shè)計(jì)一個(gè)電路圖，并闡述開關(guān)閉合后出現(xiàn)的異常，問這種異常產(chǎn)生的原因是什么，選項(xiàng)中包括燈泡的短路和斷路。為了能夠讓學(xué)生更好地分辨電路連接中短路和斷路的區(qū)別，教師可以組織學(xué)生到實(shí)驗(yàn)室，按照題目中給出的電路圖完成電路的連接，然后按照四個(gè)選項(xiàng)分別進(jìn)行燈泡短路和斷路的操作。通過觀察實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，對比習(xí)題題干中的描述，得出準(zhǔn)確的答案。在此過程中，教師需引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象的觀察和分析，總結(jié)出短路和斷路之間的區(qū)別，幫助學(xué)生更好地掌握物理知識點(diǎn)，為后續(xù)的相關(guān)習(xí)題的作答以及實(shí)驗(yàn)的設(shè)計(jì)操作等打下良好基礎(chǔ)。

（三）用實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證習(xí)題結(jié)果

很多物理習(xí)題中涉及大量的計(jì)算，且存在較為復(fù)雜的特點(diǎn)，影響了計(jì)算結(jié)果。因此，部分學(xué)生完成習(xí)題作答后，對習(xí)題結(jié)果是否準(zhǔn)確并沒有十足的把握。并且，在傳統(tǒng)的物理習(xí)題教學(xué)中，教師通過講解某一習(xí)題，給出正確答案，學(xué)生即使結(jié)果正確，也只是簡單地進(jìn)行結(jié)果的糾正，然而對于為什么會出錯(cuò)，學(xué)生并不清楚。這一問題導(dǎo)致學(xué)生在后續(xù)類似的習(xí)題中依舊會出錯(cuò)的現(xiàn)象。

為了能夠幫助學(xué)生更好地驗(yàn)證習(xí)題結(jié)果，準(zhǔn)確找出錯(cuò)誤產(chǎn)生的原因，提升學(xué)生的解題能力，教師可以將實(shí)驗(yàn)與習(xí)題教學(xué)相融合，并借助實(shí)驗(yàn)的方式幫助學(xué)生驗(yàn)證習(xí)題結(jié)果，這種習(xí)題教學(xué)方式不僅改變了傳統(tǒng)枯燥的語言灌輸講解的教學(xué)模式，還讓習(xí)題講解形式更加多樣化、生動化、直觀化，對激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣、加深學(xué)生對習(xí)題的理解以及幫助學(xué)生準(zhǔn)確掌握錯(cuò)題原因有重要幫助。

例如，在一道有關(guān)“浮力”的物理習(xí)題教學(xué)中，教師可以發(fā)現(xiàn)學(xué)生在這道題上的浮力計(jì)算結(jié)果五花八門。有的學(xué)生可能單純是計(jì)算出錯(cuò)；有的學(xué)生可能是對浮力的計(jì)算方法沒有掌握；或者是受到題目中其他因素的干擾，導(dǎo)致結(jié)果錯(cuò)誤。如果按照傳統(tǒng)的習(xí)題教學(xué)方法，依靠推導(dǎo)計(jì)算的方式給學(xué)生呈現(xiàn)計(jì)算過程的板書，不僅在形式上枯燥，難以激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，同時(shí)抽象的公式也不利于學(xué)生的理解和記憶。

首先，教師可以將物理實(shí)驗(yàn)與習(xí)題教學(xué)相融合，通過組織學(xué)生進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，利用相關(guān)實(shí)驗(yàn)設(shè)備進(jìn)行浮力的測量和計(jì)算，可以讓學(xué)生在相關(guān)實(shí)驗(yàn)中準(zhǔn)確得出結(jié)果，并以此來驗(yàn)證習(xí)題結(jié)果的正確性與否。

其次，學(xué)生通過對實(shí)驗(yàn)過程的親身實(shí)踐、操作，能夠進(jìn)一步扎實(shí)掌握浮力計(jì)算的步驟，了解影響浮力的相關(guān)因素，再反思自己的解題過程，能夠準(zhǔn)確找出問題出現(xiàn)的原因。通過實(shí)驗(yàn)與習(xí)題教學(xué)的融合，在幫助學(xué)生驗(yàn)證習(xí)題結(jié)果的同時(shí)，也能進(jìn)一步鞏固學(xué)生物理基礎(chǔ)，提升學(xué)生的解題能力。

最后，從上述的物理實(shí)驗(yàn)與習(xí)題融合的形式上來看，教師可以演示實(shí)驗(yàn)以及學(xué)生親手操作實(shí)驗(yàn)兩種形式來完成。然而在物理教學(xué)中，存在部分實(shí)驗(yàn)依靠現(xiàn)有的實(shí)驗(yàn)條件無法在學(xué)校內(nèi)完成具體實(shí)驗(yàn)操作，或者受多種因素影響無法得到明顯的實(shí)驗(yàn)效果的情況。如果依舊按照教師演示或者學(xué)生親身操作的形式，就無法充分發(fā)揮物理實(shí)驗(yàn)與習(xí)題融合的價(jià)值和作用。因此，教師可以采用多媒體電化教學(xué)的手段，利用Flash動畫來模擬實(shí)驗(yàn)，或利用虛擬仿真技術(shù)構(gòu)建虛擬實(shí)驗(yàn)場景，以此來彌補(bǔ)現(xiàn)有實(shí)驗(yàn)條件上的不足。

三、結(jié)語

綜上所述，初中物理教學(xué)通過將實(shí)驗(yàn)與系統(tǒng)進(jìn)行有效融合，可以實(shí)現(xiàn)二者相輔相成、相互促進(jìn)，從而激發(fā)學(xué)生對物理學(xué)習(xí)的興趣，降低學(xué)生物理學(xué)習(xí)的難度，使學(xué)生在習(xí)題思考中加深對物理實(shí)驗(yàn)原理、實(shí)驗(yàn)過程、實(shí)驗(yàn)方法、實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象以及實(shí)驗(yàn)結(jié)果的深入理解，提升學(xué)生的物理實(shí)驗(yàn)素養(yǎng)。同時(shí)借助具象化的實(shí)驗(yàn)操作能夠幫助學(xué)生進(jìn)一步深入理解物理題目，發(fā)展物理思維，將抽象的物理習(xí)題具象化呈現(xiàn)，實(shí)現(xiàn)學(xué)生準(zhǔn)確作答。教師在具體的教學(xué)實(shí)踐中，還應(yīng)不斷創(chuàng)新物理實(shí)驗(yàn)與習(xí)題融合的形式，豐富學(xué)生的學(xué)習(xí)體驗(yàn)，最大程度提升物理實(shí)驗(yàn)與習(xí)題融合的效果。