實驗探究法在初中物理課堂教學中的應用分析

摘" 要：實驗探究法可以有效提高初中物理課堂教學效果.文章通過詳細描述“力與運動”主題教學過程中的各個環(huán)節(jié)，探討實驗探究教學方法在實際應用中的優(yōu)缺點，評估其對學生學習效果的影響.希望為初中物理教師提供有價值的實踐參考，幫助他們在教學中更有效地傳授“力與運動”相關知識，提高課堂教學質量.

關鍵詞：力與運動；初中物理；實驗探究法

中圖分類號：G632""" 文獻標識碼：A""" 文章編號：1008-0333（2025）05-0089-03

收稿日期：2024-11-15

作者簡介：賴志明，從事初中物理教學研究.

“力與運動”是初中物理課程的核心內容之一，其涵蓋了力的基本概念、力的種類及其作用、物體運動的規(guī)律等關鍵知識點.掌握這些內容對于學生理解和學習后續(xù)的物理知識至關重要.然而，由于力與運動涉及的概念較為抽象，與學生的日常經驗有一定的差距，使該部分內容的教學具有一定的難度.在教學實踐中，如何有效地傳授這些抽象概念，使學生能夠真正理解并靈活應用是初中物理教師面臨的主要挑戰(zhàn)之一.文章旨在以“力與運動”為例，通過詳細描述教學過程中的各個環(huán)節(jié)，探討實驗探究教學方法在實際應用中的優(yōu)缺點，評估其對學生學習效果的影響.

1" 課堂教學設計

1.1" 研究對象

本次研究對象為我校初二學生，共計兩個班級，學生總數(shù)為100人，年齡在13至14歲之間.在選擇班級時，確保兩個班級的學生在性別比例、學業(yè)水平和學習態(tài)度等方面基本相同，從而減少非教學因素對研究結果的影響.

1.2" 研究設計

本研究圍繞“力與運動”這一主題展開教學，設計對照班和實驗班進行對比教學，對照班采用傳統(tǒng)講解法開展教學，實驗班采用實驗探究法結合講解法開展教學.具體教學內容包括力的定義與分類、力的合成與分解、牛頓第一定律等基本概念和原理.教學目標如下：知識目標，使學生掌握力與運動的基本概念和相關原理；能力目標，培養(yǎng)學生的實驗操作能力和邏輯思維能力，能夠獨立分析和解決簡單的物理問題；情感目標，激發(fā)學生對物理學習的興趣，培養(yǎng)科學探究精神和團隊合作意識.實驗班教學分三個階段：導入階段，通過實際生活中的現(xiàn)象引入力與運動的概念，激發(fā)學生的學習興趣；講解與實驗階段，采用講解法結合實驗法，詳細講解力的定義、分類及相關定律，設計簡單的實驗讓學生親自操作和觀察，從而加深理解；總結與討論階段，通過互動討論和習題練習，幫助學生鞏固所學知識，組織小組討論解決疑難問題.本研究采用多種數(shù)據(jù)收集方法，包括課堂觀察、學生作業(yè)、測驗成績和問卷調查等.數(shù)據(jù)分析采用定量分析和定性分析相結合的方法.

2" 課堂教學實施案例

2.1" 導入階段

在課堂導入環(huán)節(jié)，教師展示一段視頻，內容為生活中常見的運動現(xiàn)象（如汽車行駛、足球滾動、風箏飛行等）.緊接著，教師提問學生這些現(xiàn)象背后的力是什么？引導學生思考力與運動的關系.然后，簡要介紹本節(jié)課的主題和主要內容，激發(fā)學生的學習興趣.視頻內容要有啟發(fā)性，盡可能來源于現(xiàn)實生活，例如，播放一段汽車在不同路面上行駛的視頻，問學生：為什么汽車在不同路面上的速度不同？引導學生思考并了解力對運動的影響.

2.2" 講解與實驗階段

在該環(huán)節(jié)，教師首先要講解力的定義與分類，具體可以通過PPT展示力的定義及常見分類（如重力、彈力、摩擦力）.然后，結合生活中的案例，幫助學生理解每種力的特點和作用.下面提供兩個生活中有關不同力的特點和作用的案例.

2.2.1" 探究摩擦力的大小

探究摩擦力大小案例的目的在于探究不同表面上的摩擦力大小.教師需要準備彈簧測力計、木塊、砂紙、玻璃板、布等不同材料.具體實驗步驟如下：首先，將木塊放置在不同的表面上，用彈簧測力計拉動木塊，記錄所需的力；接著，比較不同表面上的摩擦力大小，分析原因，學生在表格中記錄每次實驗所測得的力（如砂紙上為3 N，玻璃板上為1 N等）；最后，通過數(shù)據(jù)分析，學生得出結論為粗糙表面上的摩擦力大，光滑表面上的摩擦力?。?］.

2.2.2" 探究物體的慣性

在講解完摩擦力的實踐案例后，教師需要引出牛頓第一定律，通過實例和PPT講解牛頓第一定律的基本內容，引導學生理解慣性及其在生活中的表現(xiàn).探究物體的慣性是解釋牛頓第一定律最直觀的案例，該實驗目的在于驗證物體具有慣性.需要準備小車、砝碼、斜坡等材料.具體實驗步驟如下：（1）將小車放在斜坡頂端，松開手，小車沿斜坡滑下；（2）觀察小車在水平面上的運動狀態(tài)，記錄滑行距離；（3）在小車上加砝碼，再次進行實驗，比較滑行距離.學生通過記錄小車在未加砝碼和加砝碼后的滑行距離（如未加砝碼時為50 cm，加砝碼后為45 cm），最終得出物體具有慣性，質量越大，慣性越大.

2.3" 總結與討論階段

在該階段，要求學生按照小組進行討論和反饋，主要討論本節(jié)課的實驗過程和結果，分享各自的發(fā)現(xiàn)和感受.每組派代表總結討論結果，提出可能的改進方法或進一步探究的問題.在這一過程中，學生會提出實驗探究和學習中存在的疑問或想法，例如，學生討論后提出：在現(xiàn)實生活中，還有哪些現(xiàn)象可以用牛頓第一定律來解釋？放置有物品的桌子，快速抽出桌布，物品會繼續(xù)保持靜止狀態(tài).教師要加強對學生的引導，大膽鼓勵學生聯(lián)想生活中與力和運動有關的例子［2］.

2.4" 數(shù)據(jù)收集與分析

2.4.1" 數(shù)據(jù)收集

數(shù)據(jù)收集主要用到以下幾種方法.

（1）課堂觀察：實驗班記錄學生在實驗中的表現(xiàn)，包括實驗操作的準確性、討論的積極性和問題解決能力；對照班記錄學生在課堂上的注意力集中情況、對教師提問的回答情況和筆記記錄情況.

（2）學生作業(yè)：分析學生課后作業(yè)的完成情況，檢查學生對知識的掌握程度.實驗班觀察學生在實驗探究后的作業(yè)完成情況，重點是實驗報告的詳細程度和正確性；對照班檢查學生在傳統(tǒng)講解法后的作業(yè)完成情況，重點是對課堂內容的理解和記憶.

（3）測驗成績：設計涵蓋力與運動內容的測試題，評估學生的學習效果.

測試分為兩部分：概念理解（選擇題和填空題）和應用能力（實驗設計題和簡答題）.

（4）問卷調查：向學生發(fā)放問卷，收集他們對本節(jié)課的反饋和建議.問卷包括多個維度：對教學方法的滿意度、學習興趣的提升情況、對所學知識的理解程度和建議等.

2.4.2" 定量分析

通過對相同測試題的測試與統(tǒng)計得到如下表1、表2、表3數(shù)據(jù).

通過對以上數(shù)據(jù)的對比分析可以得出：實驗探究法在“力與運動”主題的教學中顯著優(yōu)于傳統(tǒng)講解法，不僅提高了學生的概念理解和應用能力，還增強了他們的學習興趣和課堂參與度.

2.4.3" 定性分析

通過問卷調查結果發(fā)現(xiàn)，大多數(shù)學生表示實驗探究法使他們對物理學習更感興趣，認為親自操作實驗，更容易理解力與運動的概念.教師的課堂記錄顯示，實驗班學生在討論環(huán)節(jié)表現(xiàn)出了更高的積極性和創(chuàng)造力，能夠提出富有深度的問題和見解；對照班學生則認為傳統(tǒng)講解法比較枯燥，難以激發(fā)學習興趣，但對概念的記憶較為牢固，在課堂上表現(xiàn)較為被動，討論環(huán)節(jié)參與度低.

3" 初中物理實驗探究法教學的建議

3.1" 精心設計實驗內容

教師在應用實驗探究法時，要確保每個實驗都能有效支持物理概念的教學.例如，在“力與運動”教學中，設計探究摩擦力和慣性實驗，幫助學生直觀理解這些抽象概念.此外還要選擇適當?shù)膶嶒烅椖浚瑢嶒烅椖繎哂写硇院蛯嶋H意義，難度適中，既能激發(fā)學生興趣，又能在實際操作中讓學生獲得成就感.

3.2" 增強實驗操作的互動性

在實驗探究過程中，教師應積極參與學生的實驗操作，隨時解答學生的疑問，提供指導和反饋.通過提出引導性問題，如“如果改變斜面的角度，摩擦力會怎樣變化？”引導學生思考和探討.實驗探究法強調團隊合作，教師應鼓勵學生合作，組織學生分組實驗，明確分工，協(xié)作完成實驗任務.實驗結束后，教師還應組織學生進行小組討論和班級交流.

3.3" 提供充足的實驗資源

實驗探究法的重要環(huán)節(jié)就是準備實驗材料，學校應為物理實驗提供足夠的儀器設備和材料，確保每個學生都有機會參與實驗操作.例如，在探究摩擦力的實驗中，教師應準備好彈簧測力計、木塊、砂紙、玻璃板等多種材料.當然，在信息化普及應用的當下，教師也應充分利用多媒體和虛擬實驗平臺，豐富實驗形式和內容.

3.4" 建立科學的評價體系

實驗探究法的效果評價是改進和完善實驗探究的關鍵.教師要建立科學的評價體系，對學生的實驗操作、記錄、報告、討論等多方面進行綜合評價.評價不僅關注學生的知識掌握情況，還應關注其實驗技能、思維能力和合作精神.此外，在實驗過程中，要進行形成性評價，及時發(fā)現(xiàn)和糾正學生的錯誤，促進學生不斷進步.

4" 結束語

相較于傳統(tǒng)講解法，實驗探究法更能激發(fā)學生的主動性和探究精神，促進他們在實際操作中鞏固知識、培養(yǎng)技能.因此，初中物理教師應充分利用實驗探究法的優(yōu)勢，通過精心設計實驗內容、增強互動性、提供充足資源和注重過程記錄等策略，進一步提升教學效果.

參考文獻：［1］ 高帆，閆麗麗.新課改下初中物理實驗教學的改進與創(chuàng)新［J］.中學課程輔導，2024（19）：63-65.

［2］ 沈慶華.初中物理實驗教學在新課程標準下的變革與探索［J］.考試周刊，2024（26）：123-126.

［責任編輯：李" 璟］