初中物理實驗教學(xué)研究

【摘 要】隨著新課程改革不斷深入，在開展物理教學(xué)的過程中，教師應(yīng)該重視對學(xué)生實驗?zāi)芰Φ呐囵B(yǎng)，提升學(xué)生的物理綜合素養(yǎng)。物理作為一門以實驗為基礎(chǔ)的學(xué)科，在物理教學(xué)中，實驗占據(jù)的比例較大，一個好的實驗不僅可以加深學(xué)生對知識的理解，還能提升學(xué)生的學(xué)習(xí)能力。文章以初中物理實驗教學(xué)研究為重點進(jìn)行闡述，首先分析了初中物理課堂開展實驗教學(xué)的重要意義，接著從多個方面深入探究初中物理實驗教學(xué)策略，旨在為相關(guān)研究提供參考。

【關(guān)鍵詞】初中物理;實驗教學(xué);教學(xué)策略

【中圖分類號】G633.7? 【文獻(xiàn)標(biāo)識碼】A? 【文章編號】1671-8437（2022）24-0063-03

實驗在物理教學(xué)中有著重要地位和作用，開設(shè)物理實驗課不僅可以培養(yǎng)學(xué)生的自主學(xué)習(xí)能力，還能加深學(xué)生對所學(xué)知識的理解。教師要充分利用學(xué)校的資源和學(xué)生的好奇心，多開設(shè)一些物理實驗課程，讓學(xué)生通過實驗推理出相關(guān)定理以及概念，增強(qiáng)學(xué)生的探索精神和創(chuàng)新意識。

1? ?初中物理課堂開展實驗教學(xué)的重要意義

1.1? 實驗具有實用性

初中物理教材上的知識內(nèi)容與生活實際存在著密切的關(guān)聯(lián)。教師通過開展物理實驗教學(xué)活動，可以讓學(xué)生充分了解到物理知識無處不在，生活中的許多現(xiàn)象都與物理知識息息相關(guān)。在課堂上，教師通過引導(dǎo)幫助學(xué)生快速掌握物理實驗的原理，然后開展相關(guān)實驗，進(jìn)而有效提升學(xué)生的相關(guān)技能，使其學(xué)會運用所學(xué)知識解決生活中的實際問題。如教學(xué)“溫度的測量”相關(guān)內(nèi)容時，教師可為學(xué)生設(shè)計以下三個學(xué)習(xí)目標(biāo)：第一，能說出液體溫度計的使用方法，能正確使用液體溫度計測量溫度;第二，通過動手實驗，提升動手操作的能力;第三，體會物理與生活的緊密聯(lián)系，激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)物理的興趣。通過這種方式使學(xué)生更好地掌握物理相關(guān)技能[1]。

1.2? 實驗具有啟發(fā)性

物理實驗是以充分調(diào)動學(xué)生的各種感官為前提的綜合學(xué)習(xí)過程[2]。初中物理教師在開展教學(xué)活動的過程中應(yīng)該循循善誘，在幫助學(xué)生深層次了解物理概念的同時，向其傳授物理知識，并給學(xué)生提供一定的思考空間，引導(dǎo)學(xué)生自主設(shè)計物理實驗。通過動手操作，學(xué)生可以更加直觀地看到多姿多彩的物理現(xiàn)象，在激發(fā)學(xué)生興趣的同時，還能提升學(xué)生的學(xué)習(xí)能力，使其積極主動地參與到實驗過程中，與其他同學(xué)進(jìn)行有效的溝通與交流，進(jìn)而提升學(xué)生的綜合能力。同時，通過實驗還能調(diào)動學(xué)生的各種感官，學(xué)生在此基礎(chǔ)上會受到一定的啟發(fā)，并根據(jù)自身對知識的掌握情況以及生活常識構(gòu)建一張知識大網(wǎng)。學(xué)生在建立知識之間的聯(lián)系的同時，還能深入了解物理知識在人們實際生活中的重要價值，發(fā)散學(xué)生的思維，增強(qiáng)學(xué)生的學(xué)習(xí)動力，為學(xué)生之后的學(xué)習(xí)與發(fā)展打下良好的基礎(chǔ)。

1.3? 實驗具有探索性

物理實驗不僅能猜想論證某個物理知識概念，更能充分呈現(xiàn)物理現(xiàn)象，如牛頓就是結(jié)合蘋果落地的現(xiàn)象發(fā)現(xiàn)了萬有引力。初中物理教師在開展實驗的過程中，要引導(dǎo)學(xué)生自主進(jìn)行實驗操作，久而久之，學(xué)生就可以進(jìn)一步掌握物理相關(guān)知識。物理實驗雖然能直觀展示知識，但同樣也需要學(xué)生不斷進(jìn)行探究、嘗試，進(jìn)而才能完成學(xué)習(xí)目標(biāo)。因此，教師作為教育者與引導(dǎo)者，應(yīng)該及時了解物理實驗具有的這一特性，并引導(dǎo)學(xué)生積極參與到實驗中，通過對實驗過程的設(shè)計以及實驗結(jié)果的猜想，加深對相關(guān)物理知識的理解。

2? ?初中物理實驗教學(xué)策略

2.1? 教學(xué)實驗設(shè)計，增強(qiáng)學(xué)生的創(chuàng)新意識

初中物理教師在進(jìn)行實驗教學(xué)設(shè)計的過程中，應(yīng)該正確引導(dǎo)學(xué)生觀察與感知產(chǎn)生的物理現(xiàn)象，為構(gòu)建完善的物理原理知識體系打下良好的基礎(chǔ)，從根本上提升學(xué)生的動手實踐能力。教師在設(shè)計實驗期間，應(yīng)該高度重視物理實驗的優(yōu)化與創(chuàng)新，在增強(qiáng)學(xué)生創(chuàng)新意識的同時，培養(yǎng)學(xué)生的探究精神。教學(xué)實驗創(chuàng)意設(shè)計作為物理實驗教學(xué)最有效的教學(xué)方法之一，通常都是以物理教材為核心，結(jié)合生活實際情況，用創(chuàng)新實驗代替教材中的傳統(tǒng)同一類型實驗，促使物理實驗向著多樣化、趣味化方向發(fā)展。

如教學(xué)“內(nèi)能”相關(guān)知識內(nèi)容時，教材上使用的是圖1實驗裝置開展實驗，學(xué)生通過實驗可以充分了解到空氣在推動塞子的過程中，其內(nèi)能會減小，但是這個實驗的效果不明顯，學(xué)生甚至看不到塞子被推動[3]。這時教師就需要結(jié)合實驗的原理，有針對性地設(shè)計實驗。教師在開展實驗前期，需要為學(xué)生提供礦泉水瓶，接著引導(dǎo)學(xué)生向其中滴入3至4滴酒精，并讓學(xué)生拽緊瓶身，然后將瓶蓋打開，學(xué)生就會聽到“砰”的一聲，隨即看到瓶蓋飛出，并能夠觀察到瓶口冒白氣。這個實驗的效果比較明顯，學(xué)生也能積極參與進(jìn)來。教師通過創(chuàng)新物理實驗，不僅可以培養(yǎng)學(xué)生的自主思考能力，還能提升學(xué)生的創(chuàng)新能力。

2.2? 樹立正確的教學(xué)理念，促使實驗教學(xué)與生活相結(jié)合

為了進(jìn)一步提升初中物理實驗教學(xué)質(zhì)量，教師需要將理論與實踐相結(jié)合，給學(xué)生提供自主操作的空間，讓學(xué)生在實踐過程中積極主動地進(jìn)行思考，以此提升學(xué)生的分析能力、解決問題的能力以及創(chuàng)新能力[4]。如教學(xué)“光的折射規(guī)律”相關(guān)知識內(nèi)容時，教師需要先向?qū)W生傳授理論知識，然后為學(xué)生提供實驗操作的機(jī)會，如讓學(xué)生觀察水中的筷子，思考筷子在水中發(fā)生了怎樣的變化？發(fā)生這個變化的原因是什么？通過開展實驗，學(xué)生會了解到水和空氣反射具有一定的差異性，水的密度要比空氣大，因此光在水中傳播的速度要比在空氣中慢，當(dāng)光線照射到筷子時，筷子露在空氣中的部分和筷子在水中的部分反射回我們眼睛的光線發(fā)生了一個角度改變，就好像筷子出現(xiàn)彎折一樣。最后，教師引出光的折射這一物理知識，這樣不僅加深了學(xué)生對所學(xué)知識的理解，還能獲得理想的教學(xué)效果，同時學(xué)生的實驗操作水平也得到了快速提升。

2.3? 演示實驗，提升學(xué)生物理學(xué)習(xí)能力

通過運用演示實驗，可以有效激發(fā)學(xué)生對物理實驗的探究興趣，為之后學(xué)習(xí)物理打下堅實的基礎(chǔ)。首先，教師在開展演示實驗的過程中，應(yīng)該結(jié)合實際情況有針對性地進(jìn)行創(chuàng)新。如教學(xué)“聲音的傳播”相關(guān)知識內(nèi)容時，教師需要為學(xué)生提供相應(yīng)的實驗材料，如瓶子、手機(jī)、乒乓球、橡皮管以及注射器等，讓學(xué)生將瓶子剪開一個口，把手機(jī)以及乒乓球放入其中[5]，用插入玻璃管的塞子封住，外接一個橡皮管，橡皮管一端接一個大號注射器，再給瓶子中的手機(jī)撥打電話，用注射器把瓶子中的剩余空氣抽掉，會發(fā)現(xiàn)隨著瓶子中的空氣逐漸減少，手機(jī)發(fā)出的聲音也變得越來越弱。教師通過開展這項實驗，不僅可以激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，還能讓學(xué)生快速進(jìn)入教學(xué)中。其次，進(jìn)行演示實驗期間，教師需要帶領(lǐng)學(xué)生參與進(jìn)來。如教學(xué)“靜摩擦”相關(guān)知識內(nèi)容時，教師拿出提前準(zhǔn)備的毛刷，并向?qū)W生提出問題：怎樣運用毛刷展現(xiàn)靜摩擦力？這時教師需要引導(dǎo)學(xué)生觀察桌面拉扯毛刷產(chǎn)生出來的力就是靜摩擦力。教師在開展物理實驗教學(xué)活動過程中，通過有效的方法來演示實驗，可以使學(xué)生在參與實驗的過程中喜歡上物理，從而增強(qiáng)物理學(xué)習(xí)動力。

2.4? 引導(dǎo)學(xué)生自主探究實驗，提升學(xué)生的思維能力

初中物理實驗教學(xué)期間，需要教師引導(dǎo)學(xué)生自主探究實驗，確保學(xué)生物理實驗?zāi)芰Φ奶嵘Ｈ缃虒W(xué)“壓力”相關(guān)知識內(nèi)容時，教師可以利用鉛筆來開展實驗。教師需要結(jié)合學(xué)生的實際情況，將學(xué)生劃分成幾個小組，并為各個小組提供鉛筆與削筆刀，讓學(xué)生把鉛筆的一頭削尖，之后用兩根手指捏住鉛筆的兩端[6]，當(dāng)兩根手指受力相等時，接觸筆尖的手指受壓的感覺要比另一根手指強(qiáng)，以此闡釋“在壓力相同時，受力面積越小，壓力作用效果越顯著”。通過實驗可以增強(qiáng)學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情，并使其積極主動地參與進(jìn)來，從而加深對知識的理解和認(rèn)識。需要注意的是，在開展實驗教學(xué)時，教師要結(jié)合教學(xué)內(nèi)容，引導(dǎo)學(xué)生邊動手操作邊思考，這樣能在潛移默化中提升學(xué)生的思維能力。

2.5? 強(qiáng)化實驗教學(xué)效果，調(diào)動學(xué)生學(xué)習(xí)興趣

隨著新課程改革不斷深入，初中物理教師需要及時創(chuàng)新教學(xué)模式，利用多媒體技術(shù)輔助教學(xué)，保障實驗教學(xué)的有效性，為學(xué)生創(chuàng)設(shè)良好的實驗環(huán)境，引導(dǎo)學(xué)生從多個角度去思考與探究，并獲得不同的認(rèn)知。如教學(xué)“電路”相關(guān)知識內(nèi)容時，教師可以通過多媒體設(shè)備向?qū)W生播放電路實驗操作流程，以加深學(xué)生對實驗內(nèi)容的了解。初中物理實驗教學(xué)具有一定的直觀性，通過運用多媒體設(shè)備來輔助教學(xué)，可以幫助學(xué)生更加直觀地觀察物理現(xiàn)象。同時，教師可以引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行小組合作學(xué)習(xí)，針對教學(xué)內(nèi)容進(jìn)行探究與分析[7]，這樣學(xué)生可以通過學(xué)習(xí)其他人的優(yōu)點來彌補(bǔ)自身的不足，從而實現(xiàn)共同進(jìn)步，增強(qiáng)學(xué)習(xí)的自信心。另外，學(xué)生在做實驗的過程中，教師應(yīng)該給予學(xué)生一定的指導(dǎo)，及時幫助學(xué)生解決問題，調(diào)動學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，在提升課堂教學(xué)效果的同時，促進(jìn)學(xué)生的個性化發(fā)展。

2.6? 開展課外實踐活動，加深對知識內(nèi)容的理解

教師在設(shè)計初中物理實驗教學(xué)的過程中，需要運用以下方法開展課外實踐活動，讓學(xué)生在實驗活動中提升自身的實踐能力。第一，為了快速提升學(xué)生的綜合能力，教師可以結(jié)合學(xué)生的實際情況有針對性地開展課外實踐活動。如教師在課堂上向?qū)W生講解了不倒翁的制作流程以及杠桿原理后，將課堂上的實驗延伸到課后，讓學(xué)生在課后用其他不同的實驗素材開展相關(guān)實驗，并讓家長參與其中，與學(xué)生共同制作不倒翁，這能在一定程度上提升學(xué)生的綜合能力。第二，教師在開展教學(xué)活動的過程中，要引導(dǎo)學(xué)生將物理知識與生活實際相結(jié)合[8]。如教學(xué)“熱學(xué)”相關(guān)知識內(nèi)容時，可以引導(dǎo)學(xué)生聯(lián)想日常生活中炒菜、灌熱水等事情;教學(xué)“分子熱運動”相關(guān)內(nèi)容時，可以引導(dǎo)學(xué)生聯(lián)想煮食物的場景，通過這樣的方式加深學(xué)生對所學(xué)知識的理解與掌握。

綜上所述，開展物理實驗教學(xué)的過程中，為了提升學(xué)生的物理實驗?zāi)芰Γ處煈?yīng)創(chuàng)新物理教學(xué)方法，引導(dǎo)學(xué)生自主進(jìn)行物理實驗，這樣不僅可以激發(fā)學(xué)生的物理學(xué)習(xí)興趣，還能提升其自主學(xué)習(xí)能力，為學(xué)生之后的學(xué)習(xí)與發(fā)展奠定基礎(chǔ)。

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【作者簡介】

陳建德（1982～），男，漢族，福建泉州人，本科，中學(xué)一級教師。研究方向：初中物理教學(xué)。

*基金項目：本文系晉江市2021年度課題“基于物理學(xué)科核心素養(yǎng)的實驗教學(xué)創(chuàng)新設(shè)計研究”（課題編號：JG1451-052）的階段性研究成果。