基于问题解决的初中物理实验教学优化策略

朱春香

【摘要】在基于问题解决的初中物理实验教学中，教师需要立足于学生的角度，以学生已经掌握的知识作为切入点，为学生创设贴近实际并能够提供支撑性事实经验的问题情境，促使学生在参与物理实验的同时亲身经历建构物理概念、获取物理知识与探究物理规律的整个过程，养成问题解决意识，提升问题解决能力，发展问题思维.本文针对问题解决视域下初中物理实验教学的优化策略进行认真且深入的探索，并提出几点合理化的教学建议，以供参考.

【关键词】问题解决；初中物理；实验教学

《义务教育物理课程标准（2022年版）》指出，学生需要有科学探究的意识，能发现问题、提出问题，形成猜想与假设，具有初步的观察能力与提出问题的能力.初中物理是一门建立在实践之上的学科，实验教学是初中物理教学过程中的重要环节，教师需要把握好实验教学的契机，以科学合理的方法与手段激发学生的问题意识，培养学生的问题解决能力.

1 借助问题引导，激发解题热情

初中物理课程具有较强实践性与操作性，在初中物理教学中，很多基础知识都需要以实验的形式来呈现，以此促进学生的理解与掌握.教师需要利用实验教学的契机，借助实验教学的优势帮助学生提升问题解决能力.在实验教学当中，教师可以通过科学合理且具有趣味性的问题引导来激发学生的兴趣，同时，教师还可以通过实验，引导学生围绕着问题寻求多种不同的解题方法.

例如 教师在带领学生进行“二力平衡”的相关实验操作时，就可以对实验过程进行优化，在开始实验操作之前，先对学生提出与实验相关的问题进行引导.教师可以提出问题：静放在桌面上的课本与在平直路面上行驶的车辆分别受到哪些力的作用？通过对这一问题的探究，学生能够对平衡力以及二力平衡的概念产生初步的了解.在学生进行深入的探讨之后，教师可以接着提出问题：需要达到哪些条件才能产生二力平衡？围绕着这一问题，学生可以提出实验猜想，自主地设计实验方案，并通过亲自动手操作印证自身的猜想.通过这样的过程，教师能够一步步地启发学生的解题思维，激发学生问题探究的热情与积极性.

2 营造实验氛围，促进主动提问

教师在教学内容与学生实际学习情况的基础上为学生营造轻松活跃的物理实验课堂，引导学生在实验过程中主动发现问题、提出问题，并促使学生根据自身所提出的问题进行深层次的实验与探究.这就需要教师从实验教学中的“主导者”转变为“引导者”，为学生营造良好实验氛围的同时，引导学生主动发现问题并敢于提出问题.

例如 在教学“光的反射”这一部分的内容时，教师在开展实验教学时，可以围绕“光的反射”先提出一个问题：人们为什么能够看到各种各样的物体？在思考这一问题的过程中，学生能够自然而然地产生思考，很多物体并不发光，为什么还能够看得到它们？此时教师对“光的反射”相关的理论知识展开讲解，让学生带着问题进行学习.在此过程中，学生随着对基础知识逐渐有了深层次的了解，会提出更多的问题，例如光的反射规律是什么？不同表面的物体在进行光的反射时情况都相同吗？此时让学生进行实验操作，学生就能够更加深入地探讨实验方法，更加认真地寻求这些问题的解决方法，从而有效提升实验教学的效果.

3 利用信息技术，创设问题情境

信息技术已经被广泛应用于各个学科的教学过程当中，初中物理的实验教学也不例外.在基于问题解决的初中物理实验教学中，教师完全可以借助信息技术的优势，为学生创设贴近实际的问题情境，让学生在问题情境的辅助下进行深入思考，并开展实验探究.

例如 在开展“直线运动”相关的实验教学时，就可以结合信息技术创设问题情境.“直线运动”的教学需要引导学生学习匀速直线运动规律、掌握平均速度知识并对变速直线运动进行了解.教师可以利用信息技术来为学生制作相关的flash动画，以动画的形式为学生创设“骑自行车上学”的问题情境：小马骑自行车上学的过程中会途经体育馆，小马家到体育馆的路比较平缓，在骑车经过这段路时，小马的速度比较均衡，而体育馆到学校的路是一段下坡路，小马的骑行速度加快，小马骑自行车上学全程的平均速度该怎样计算？这样的问题情境贴近于学生的生活实际，flash动画的呈现方式能够更好地引导学生进行想象与思考，学生能够对相关的基础知识有更加深入的理解，在后续的实验过程中，学生也能获得更多的收获.

4 强调实验安全，注重问题分析

在初中物理实验教学中，虽然实验内容相对来说都比较基础，但还是会涉及一些具有一定危险性的实验内容，因此，教師需要对学生着重强调实验的纪律要求与安全规范.教师还需要在学生进行实验操作的过程中对学生进行及时而全面的观察，当学生在实验过程中出现问题时，及时地为学生提供指导，为学生实验的顺利进行提供坚实的安全保障，同时也为学生今后的物理实践研究奠定坚实的基础.在开始实验之前，教师要为学生介绍物理实验室的操作规范以及安全章程，让学生了解各种实验器材与设备的正确操作方法，树立安全意识，做好安全防护等.同时，在进行操作之前，教师还需要让学生详细了解实验的步骤与操作技巧等等，避免失误与事故的发生.教师还要培养学生正确的实验习惯，让学生在进行实验的过程中对实验步骤、实验数据、实验结果等进行真实而准确的记录与整理，保障实验的准确性.在规范实验的同时，教师要培养学生的问题分析能力，让学生在完成实验之后，能够根据所记录的实验数据与结果进行科学的分析、推理与归纳，得出正确的实验结论，探究实验背后的原理.

5 开展生活实验，培养问题意识

新课标中指出，物理课程要“从生活走向物理，从物理走向社会”.教师在开展初中物理生活化教学时，也需要注重生活化元素的融入，以贴近学生生活的实验内容来引导学生思考.教师首先需要捋清物理实验与生活实际之间的联系，为学生设定合理的生活化实验主题，让学生围绕着合适的主题展开探究.其次，教师需要以生活化实验主题为核心来设计实验任务，教师要注意任务的导向性，要让学生在任务探索的过程中能够产生相应的思考，提出自身的问题，形成问题意识.另外，教师还可以鼓励学生在生活经验的基础上，根据自身思考的问题与疑惑，实践一些生活小实验，并根据实验结果进行分析与反思.

例如 在开展“光的折射”相关的实验教学时，教师可以将实验主题确定为“生活中的折射”，在进行实验之前，教师就可以先让学生联想一些生活中有关“光的折射”的现象，在此基础上设计生活化实验环节，让学生参与进来.在学生完成实验之后，教师还需要引导学生根据实验过程与结果进行讨论与交流，自由表达自身的感受与想法，通过这一过程，教师能够将物理学科知识与生活实际进行紧密联系，让学生真切感受物理学科的实用性，为学生的物理学习提供动力，进一步激发问题解决热情，发展学生的问题解决能力.

6 设计虚拟实验，激发探究欲望

近年来，随着教育改革的不断推进与落实，各种新兴的教学方法与手段层出不穷，虚拟实验就是时代发展的产物.将虚拟实验运用到初中物理实验教学中，不仅能使实验教学更加丰富多彩，同时也能有效地帮助学生构建实验思维框架，激发学生的问题探究欲望.在初中物理教学中，教师应该与时俱进，认识到虚拟实验的优势，将虚拟实验运用到物理实验教学之中.

例如 在教学“电流与电流表的使用”相关的知识内容时，教师就可以借助虚拟实验来展开教学.首先，教师可以先设计好实验的步骤与框架，并向学生进行展示.“电流与电流表的使用”相关的实验旨在让学生掌握电流的概念，并学习电流表的使用方法，教师需要带领学生明确实验目的、需要准备的材料、实验的基本原理、操作步骤等等.其次，教师可以为学生进行实验步骤的演示，依托一些能够展示虚拟实验的软件，通过软件来展示实验过程，在演示過程中，教师向学生讲明正确实验的重要性，避免出现安全问题，通过让学生对实验步骤进行细致观察来让学生更好地理解与掌握.随后，教师可以通过虚拟实验软件向学生展示实验结果与实验现象，使学生产生深刻印象.另外，教师要注重学生问题探究欲望的激发，在虚拟实验中学生不用动手操作也能随时观察实验过程与结果，有效避免了安全事故的发生.对此，教师就可以在虚拟实验的过程中，鼓励学生提出一些有趣的实验问题，有些实验问题在真实实验过程中出于安全性考虑无法进行验证，但在虚拟实验中却可以进行演示.在虚拟实验的辅助下，能够很大程度地激发学生对物理实验的兴趣，其问题探究的欲望也能够得到充分的满足.

7 结合微课视频，促进自主探究

微课在初中物理实验教学中的运用已经十分广泛，微课的运用不仅能有效落实新课标中对于物理实验教学的要求，同时还能有效集中学生的注意力，在突破时空局限性的前提下提升学生的物理学习实效.

例如 在开展“电路连接的基本方式”相关的实验教学时，教师就可以利用微课教学，将实验的过程录制下来.首先，教师可以录制不同电路连接方式的实验过程，让学生在观看微课视频的过程中了解实验步骤，掌握串联、并联、混合电路等连接方式，让学生明白实验过程中需要注意的事项.其次，教师可以展示不同连接方式的现象与结果，以视频的形式让学生细致观察，加深学生对相关知识的理解.另外，在传统的实验教学中，学生往往仅能在课上进行实验操作，而在课下自主学习时对实验过程中产生的漏洞与不足难以探究解惑.微课能够有效打破时空限制，教师可以将课堂上所展示的微课视频传送给学生，以供学生在课下自主学习中反复观看，满足学生的学习需求，让学生能够在微课辅助下有效解决问题，培养问题解决能力.

8 自制仪器模型，巩固问题思维

在初中物理实验教学中，教师可以鼓励学生在确保安全的前提下，自主制作一些物理实验仪器模型，从而更加深入地理解物理知识与物理原理，发展学生的综合能力，巩固学生的问题思维.

例如 在“凸透镜成像”相关的实验教学中，在完成相关的实验之后，教师可以引导学生思考生活中还有哪些能够体现“凸透镜成像”的现象，并鼓励学生根据相应的物理原理自主设计制作相应的实验仪器模型.有的学生提出：将水滴在桌面上，水滴是不是可以看成一个凸面镜？根据这一问题，有的学生准备了一小片透明塑料片，将水滴在塑料片上，隔着塑料片看课本上的字，发现水滴下的字与正常的字相比放大了，进一步印证了“凸透镜成像”的相关原理.这样的活动不仅锻炼学生的动手能力，激发学生的探究意识，同时也巩固了学生的问题思维.

9 结语

综上所述，在问题解决视域下优化初中物理实验教学，教师需要从学生的角度出发，将实验教学与问题教学进行紧密结合，以多元化的方法优化实验教学过程，循序渐进地激发学生问题意识，促进学生进行问题探究，培养学生问题解决能力.

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