初中物理实验教学的方法探究

张俊兵

【摘要】随着课程改革的不断推进，物理课堂需要有效兼顾理论与实验教学两个维度.实验教学能直观地帮助学生了解物理现象，发展物理研究技能，从而有效提升学生的科学素养.本文从初中物理实验教学的特点出发，论述初中物理课堂实验教学的具体方法，以供参考.

【关键词】初中物理；实验教学；课堂教学

物理是一门研究物质结构、相互作用以及运动规律的自然科学.在科学探索中，实验是立足于理论的关键活动，是探索物理规律的根本途径，因此在教学过程中，实验教学已经成为物理课堂的重中之重.但传统教学中，实验环节往往会被忽视，从而影响学生物理综合技能的发展，所以在课程改革背景下，优化实验教学成为必然.教师应当探索不同的实验教学方式，让学生在亲身体验中建构物理概念，理解物理现象，积累实践经验，从而实现综合素养的发展.

1 初中物理实验教学的特点

物理学科是理论性与实践性相统一的学科，包括物理实验教学和物理理论教学两个维度.其中物理实验教学是进行科学研究和探索的基础，而物理理论教学则是学生了解和认知自然界普遍规律的依据，因此学生需要在理论与实验相结合的过程中深入发展物理能力，提升物理技能.据此可以看出，初中物理实验教学应当具备以下关键特点.

第一，探究性.建构主义理论认为，学习是学生自主建构知识的过程.物理实验教学应当为学生提供自主建构的空间，让他们自主动手化解难题，探索物理的真谛.同时，物理理论晦涩抽象，传统的教学方式无法帮助学生灵活地理解和掌握，因此物理实验教学应当具有较强的开放性和探究性，能为学生提供丰富的体验过程，强化他们的思维和能力.

第二，生活化.物理理论源于生活，是对生活和自然现象的研究与概括，而初中学生思维尚未成熟，思维抽象性不足，如果脱离生活教学，学生就只能理解表层理论，无法将其与生活现象相关联，更无法实现物理应用，因此实验教学要充分結合生活，体现生活化特点，能让学生在生活中理解抽象概念，掌握现实技能.

第三，综合性.物理学科与其他学科不同，它不仅要求学生掌握理论知识，也强调学生的科学探究技能、科学思维以及处理问题能力的发展，能从理论到实践层面推动学生不断进步.由此，物理实验作为学习物理的主要方式，应当具有综合性，能兼顾学生的认知建构、技能建构、思维建构和情感建构，以促进学生的综合素养发展.

2 初中物理实验教学的方法

初中阶段是学生自主能力与探究意识发展的关键阶段，有效的实验教学能满足学生成长发展的需要.教师在日常教学中要以学生为主体，探索有效的实验教学方法，通过多样的实验体验，强化学生的实验技能，助力学生提升物理综合能力.

2.1 理论结合实验，丰富物理认知

物理是注重理论与实践相融合的学科，晦涩的理论知识需要在实践的支持下才能被有效内化.然而，学习物理首先就是要理解理论，从科学角度认识物理，这对于初中学生来说十分困难，他们的抽象思维尚未形成，无法透过理论理解事物的本质.因此，教师在教学时就要将理论教学与实验教学相结合，通过演示与讲解的协同，深化学生对物理学科的有效认知，使学生从综合的角度看待物理，形成实验探索的初步意识.

例如 以人教版八年级上册“声音的特性”教学为例，声音是看不见、摸不着的东西，它由物体的振动产生，随着物体的振幅变化而变化.在学习时，教师讲解有关振幅、响度、音色、频率等不同特性时，学生往往很难直观理解，也无法感受物体振动时发出声音的过程.由此，教师可以边讲解边演示一些简单的实验，让学生结合理论学习与实验观察，深入地感受声音的特性.如教师在讲解声音的频率知识时，可以将钢尺放在讲台边，并拨动钢尺，让学生从侧面观察钢尺的“虚影”，学生很容易看到尺子上下摆动很多次，此时教师就可以直接指出，钢尺在一秒内上下摆动的次数就是频率.此时有的学生会提出疑问，钢尺上下摆动的距离会逐渐变小，声音逐渐变弱，这是为什么？此时教师还可以引出“振幅”的概念，振幅越大，声音越响，随着尺子的不断摆动，振动幅度逐渐减小，声音也就变弱了.通过这种直观的实验结合理论的讲解，学生能有效地理解物理的意义，知晓物理所体现的事物本质，从而激发学习物理的兴趣.

2.2 创设实验情境，深化知识理解

情境教学是良好的体验式教学形式，学生能在体验中直观地感受知识，通过观察和思考，理解知识的本质.这种方式在物理教学中应用广泛.物理理论晦涩难懂，学生学习时不仅容易产生枯燥感，也容易降低学习兴趣，失去探索科学的热情.但情境教学能很好地解决这一问题，它将知识融入形象生动的场景，学生能直观地在场景体验中观察现象、思考原理，身临其境地感受物理规律，由此就能推动形象思维向抽象思维的转化，学生能迅速把握物理知识的本质，深化知识理解，因此教师要在教学中灵活地加以应用.

例如 以八年级上册“升华和凝华”教学为例，物质从固态直接变为气态叫做升华，气态直接变为固态叫做凝华，这是非常重要的两种物态变化.从定义看，这两种物态变化过程不易直接观察和发现，尤其是生活中，物质升华或凝华很难被发觉，学生无法将其与生活现象相关联，因此就不易理解其本质涵义.此时教师可以创设生动的实验情境，利用真实的场景让学生产生直观的感受，使他们直接观察、直接体验，产生形象的记忆和经验，从而加深理解.如教师可以利用多媒体等设备，借助慢镜头播放冬天玻璃窗上产生冰花的过程以及出现雾凇的过程，让学生直观地感受水气是如何直接变为固态的，还可以向学生展示舞台上烟雾缭绕的效果，然后演示干冰如何在空气中直接变化为气体.这些生动的情境能让学生深入理解生活中的这些现象本质都是升华或凝华，这样就能加深学生对物态变化的理解，此时教师再引入凝华和升华的物理条件，让学生思考，就能促使学生更好地掌握物理现象的本质，提升理解能力.

2.3 鼓励合作探究，提升实验技能

窗探究是物理实验的核心环节.在自主探究中，学生才能感受到科学探究的乐趣，真正发展科学探索能力，形成严谨的科学态度，能尊重科学、热爱科学，主动投入到科学活动中去.因此，教师要鼓励学生以探究为目标，积极开展合作探究，在与同伴的沟通交流中，不断激发探究潜能，能从多个角度实施科学探索，有效地完善实验过程，从而提升实验技能，提升科学素养.

例如 以八年级上册“平面镜成像”教学为例，照镜子是学生生活中常见的行为，那么镜子中的像是怎么来的呢？为什么人的左边成了“镜中人”的右边了呢？这些疑问往往会困扰学生，教师可以以此为契机，摒弃直接讲解的教学方式，鼓励学生合作探究，共同探索“平面镜成像原理”，使学生在自主的探究中拓展實验技能，发展实验综合能力.教师让学生分成不同的小组，每个小组以自己的方式进行成像原理探究，学生自主设计实验计划，准备实验器材，可以选择不同的参照物，还可以变换平面镜的位置和站立方式，然后依据观察到的现象，组内学生可以提出不同的猜想，组内成员共同讨论，最后得出结论.通过这种灵活的、开放的探究实验，学生能在与同伴探讨的过程中不断地发散思维，仔细观察并佐证猜想，由此就能有效地发展学生的实验思维，同时学生依据自己的猜想不断地进行实验尝试，能有效地提升实验技能，促进他们物理实验操作能力的全面发展.

2.4 结合生活实验，促进创新思维

物理知识产生于生活也应用于生活，是人们对生活现象的科学分析和总结，让学生深入生活之中，就能获得独特的体会和技能.由此可见，物理教学离不开生活体验.就物理实验教学来说，它注重亲身体验和操作，是实践性较强的活动，而生活是实践的平台，能为学生提供更多物理探索和思考的机会，让学生发现新事物、感受新现象、理解新原理.因此，教师在实验教学时还要联系实际生活开展实验活动，让学生从生活角度出发探索生活中的科学奥秘，从而有效地促进创新思维的发展，使他们真正感受到物理与生活的联系.

例如 以八年级下册“杠杆”教学为例，杠杆是一种简单的物理机械，但在生活中却发挥着大作用.无论是剪刀、天平，还是跷跷板、开瓶器等，都是利用了杠杆原理.它们有的省力、有的省距离，能有效地改造和改善生活或劳作方式.那么杠杆是怎样发挥其平衡作用的呢？教师可以依据生活实例引导学生学习，让学生借助生活实验感受物理原理，发展创新能力.如教师以“我会用杠杆原理”为主题，开展生活实践活动，让学生运用所学设计和制作小型杠杆，并利用制作的杠杆解决生活中的问题，使生活更便捷.据此，学生就会发散思维，充分挖掘生活中的元素，以达成实验目标.在生活中，有学生使用老虎钳感觉很费力，于是利用杠杆原理，加长了老虎钳的动力臂，就使操作变得更加省力.还有的学生设计了一种船桨，缓缓移动把手的距离，桨面就在水上划了很远.不过学生在生活实验中发现，要想找到一种既省力又省距离的杠杆是不可能的，由此也进一步强化了杠杆原理，提升了学生的创新实验技能，使他们能在生活中创新出更多用以改造生活的“杠杆”.

2.5 开展综合评价，巩固实验效果

评价是实验教学不可缺少的部分，但传统评价方式以物理知识掌握程度为核心，忽视了学生在实验过程中所表现出的科学探索能力、实验态度和科学精神的评价，这样的评价是片面的，限制了实验教学综合目标的达成.因此，教师应当优化实验教学评价，依据物理教学的核心目标，充实评价内容，优化评价形式，让学生能获得更加全面、丰富的评价，这样学生就能更好地认识自己的物理实验能力，在实验过程中有效完善实验技能，从而巩固实验效果，提升实验教学的质量.

例如 以八年级下册“浮力”教学为例，浮力是浸在液体里的物体所受的向上的力，这种力不易理解，它与很多因素有关.学生在生活中会发现人在水中并不一定受相同的力，正如死海和其他海的差异.由此，教师可以组织学生开展浮力影响因素的探究实验，在实验中，教师要关注的不仅是学生实验成功与否，而是要从认知、技能、情感等多个方面关注学生的学习全程.如学生是否对基础知识熟知，是否能合理安排实验器材、实验步骤，能否正确操作实验器材，与他人合作的方式与态度的合理性、稳定性，实验数据分析的效率，实验结果推断的合理性等，从这些方面综合地评价学生，让学生能准确地认识自己在物理理论和实验学习中存在的问题以及表现出的优势等，据此能有效完善与改进.同时，教师还要拓展评价方式，用小组评价、生生评价等多种形式充实评价环节，让学生的能力得到更加全面的肯定，由此就能强化学生的实验技能和实验认知，促进他们深刻反思，从而巩固实验效果.

3 结语

实验教学在物理教学中具有十分重要的价值，它对学生的科学思维与探究能力发展的作用不言而喻.初中学生正处于探究世界、开阔科学视野的关键阶段，此时在物理课堂融入有效的实验教学，将给学习过程带来更多的趣味性、形象性和实践性元素，使学生通过亲身体验掌握更全面的技能.因此，教师在讲解物理理论时，可以结合实验演示帮助学生丰富物理认知，在教学实验时可以创设实验情境，通过形象化的方式促进学生对知识的理解.在探究活动中，引导学生合作，通过思维的碰撞发展多样的实验技能，开展生活化实验，将生活与实验有机融合，使学生在解决实际问题时发展创新思维.最后，在实验过程中融入综合性评价，通过评价促进学生在实验中不断反思、完善，从而巩固实验教学效果.在健全的实验教学活动中，学生的实验能力将大大提升，进一步推动学生综合素养的发展.

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