创新实验教学方法，提升初中物理教学有效性

张 娟

（定西市陇西县永吉初级中学 甘肃 陇西 748000）

物理实验教学是为了预测、验证或获取新的信息，通过科学性操作来观察由事先安排的实验方法所产生的现象。初中物理教材中探究实验对物理教学有至关重要的作用，很多重要的科学定律都是由实验得出的，在教学中如果引导由学生自己提出的假设，这样得到的实验结果是可能是预期之内的也可能有预期之外的，当然还可能有额外的收获，而得到预料之外的成功。经过实验亲身检验出来的物理定律和规律记忆更加深刻，提升教学有效性。

1.目前初中物理实验教学现状及问题分析

1.1 物理实验设备陈旧

大部分学校的实验室均存在实验设备陈旧、更新慢、损毁率高，学生以及教师的负担过重从而会导致教师不敢经常用、再加上实验室资源较少，学生难以接触实验器材，以致最终无法达到预期教学目标。实验与理论不同步，实验课通常与对应物理理论相对同步，有些时候会因为实验器材多个班同时使用，无法及时调配，需将实验内容延后[1]。

1.2 教师对物理实验教学缺乏重视

教师经常有准备不太充分就去上课的情况，课前准备不充分，会影响整节课的教学质量，甚至对学生后续的学习造成不利的影响。教师在实验教学过程中一般会让学生明确这节课的教学目标，有时会受到时间、实验难度等因素影响，没有让学生明确实验的目标。教师在实验教学过程中没有以适当方式让学生明确这节课的教学目标，只是单纯的将目标罗列出来，或者干脆是不将实验目标告知学生。学生在没有目标的情况下进行只能对于教材或者教师给出的实验步骤进行机械的模仿，最终只能是知其然而不知其所然，实验教学的效果将大打折扣。可以看出教师缺乏对学生实验的足够重视。

1.3 忽视学生对物理科学探究能力的培养

当前，初中物理实验教学过于注重了知识与技能的讲解，物理实验当中光学实验、力学实验、电学实验都应该是学生动手操作来完成，而往往在课堂中，教师更多注重了实验的原理，并未提升学生对物理科学的探究精神[2]。有些教师看重传统讲授，而忽视了学生能力的培养，出现这样的问题也说明了教师对于学生在情感态度价值观方面的教学设计了解不足，这样的教学对初中生在逻辑思维能力方面的培养是欠缺的，也是不符合新课程标准的。学生对于物理实验的兴趣大多停留在好奇或者可以脱离固定的班级环境等表面，认为只要老师讲授得好了，自己就可以得到提高，而忽略了学生自身在物理实验中的主体地位。现阶段的物理实验中教师主导的形式更加的普遍，而义务教育物理课程标准认为实验的教学应该以学生为主体，学生以及教师对此方面的认知都存在不足。

1.4 教学方法缺乏创新

教学方法单一，教师在进行物理实验教学除了使用实验器材之外，多数是使用现成的课件及资源，通常为PPT、播放视频、flash动画。教师过度依赖以多媒体的形式替代实验，多媒体实验具有准备方便，节省时间，可视性强，而且实验结果准确的诸多优点，但是多媒体实验也存在着实验结果没有变化，实验过程极度简化等诸多缺点，不能很多帮助学生提高实验探究能力和建立科学思维方式，所以多媒体实验并不能完全替代实验探究活动进行实验教学，这些都会降低物理实验教学的有效性。教学设计单一，缺乏创新意识。

2.创新实验教学方法策略

2.1 改进现有器材和开发自制实验材料

随着教育教学改革的不断深入，实验教学器材资源不足，实验设备与教材的配套不到位，无法跟上教育教学发展的步伐。教师可以结合实验教学的具体内容，与学生共同改进现有器材和开发自制教具，有效的完成教学目的。一方面，弥补了教学的经费带来的困难，丰富了实验室的教学器材储备。另一方面，通过改进器材和自制教具，激发学生对物理的学习兴趣，提高学生的创造力和动手能力，培养学生独立思考的科学精神[3]。例如，在"探究浮力的大小跟排开液体所受重力的关系"实验中，实验室原有的实验器材，需要学生多次的进行实验的测量，操作的过程较为繁琐。在学生实验之后，与学生一起利用实验室现有的铁架台、升降台，再加上大小饮料瓶、吸管等生活中常见的材料，对实验仪器进行改进。改进后的实验仪器可以同时测量浮力的大小和排开液体所受的重力，实验操作更加稳定便捷。再例如，在人教版八年级下册《压强》一课中，课本上以雪为例子，引出压强的概念。教师可以通过自制钉板教具，通过钉板和钉子的对比，让学生坐在钉板上，感受压强大小的不同。更加贴近学生的生活，利于学生对于物理概念的理解，同时也可以激发学生对本节课的学习兴趣。这也证明了改进现有器材和开发自制教具，对于物理实验教学有促进作用。

2.2 结合生活，开展家庭实验

在物理教学中实验课的时间是非常有限，学生能接触到的实验很少。在所在地区的现有条件下，即使能够极力开发学校实验室的资源，其所拥有的资源和条件也无法满足学生对实验的好奇与需求。为了让学生更多的体验和思考的空间，应从学生的生活实际出发，组织开放性实验，开发家庭实验室。实验室的实验仪器和器材是重要的物理实验课程资源，但不是唯一的物理实验资源，我们应该注意到，学生生活中的诸多的物品和器具也可以作为实验的器材。我们鼓励学生进行家庭材料收集，发挥联想，主动观察并进行实验创造[4]。例如，学生喝完的易拉罐可以做小孔成像、机械能守恒等实验。生活中空的饮料瓶可以做许多实验，如探究液体压强和大气压强，感受浮力，制作滑轮等。例如，在学习了光的直线传播一课之后，布置了学生周末在家中，利用身边的材料，制作小孔成像的仪器，并且用小视频的形式进行分享。在任务布置之后，学生们热情高涨，纷纷开动脑筋，利用家里现有的材料完成实验任务。其中，有的学生使用了传统的易拉罐作为主材料，还有学生利用家中的纸盒子完成制作。由此可见，家庭实验室的开发，可以使物理实验脱离学校有限的时间和空间限制，让物理实验有更广阔的天地，融入学生的日常生活当中。学生用日常器具进行实验探究便于学生随手取材和动手实验，在发展学生实验技能的同时促进思维的活动，培养学生的创新意识和创新能力，还能让学生从小就树立环保意识，利于全面提高学生的科学素养。

2.3 多学科融合，提高学习效率

学生在学习阶段同时学习不同学科的知识，不同学科的知识不是独立存在的，它们之间存在着千丝万缕的联系，根据学生的认知特点和心理发展规律，不同学科之间的融合有利于学生建立知识的前概念，提高学生学习的效率。在物理实验中除了要重视学生基础概念、实验能力技巧培养和科学实验方法训练、强化学生科学思考的能力、创新能力的同时，还要强化学科融合在实验中的体现，使学生所学的不同科目的知识形成网络，不同网络节点相互联系，相互促进，优化不同学科知识点的前后联系，提高教学的有效性。例如在分子热运动一课中，教师在小树枝上面粘上几团的棉花，棉花上蘸上酚酞，就得到了一棵开了白色小花的小树，然后教师取将浓氨水装入一个小烧杯中，连同白棉花树一起放入一个透明玻璃罩内。过了一小段时间，我们可以惊讶地发现白的棉花变成了红色。通过这个实验，证明了气体分子不停地运动，同时渗透了化学反应和艺术氛围，达到了良好的实验效果。也为后续学生在化学课中学习分子建立前概念，减少学生理解的难度。学生在化学课上学习了分子的知识之后，又反过来加深了对分子热运动概念了理解。

2.4 利用现代科学技术进行物理实验教学

虚拟现实技术可以将初中物理实验中抽象的，以及在现实实验室当中难以实施，或实验效果不佳的一些实验，通过虚拟现实技术进行再现，让每一个学生都能感受到初中物理实验中的场景，理解实验的原理，将课本中的实验过程变成可视化的场景，让学生产生身临其境之感，对实验有更深的思考和理解，从而培养学生解决问题的能力和创新能力[5]。利用虚拟现实技术设计的虚拟实验能够有效解决物理实验当中因操作危险、设备昂贵、观察效果不明显等问题，目前大部分的虚拟实验技术的研究对象都是高校学生，针对义务教育阶段的物理虚拟实验研究却很少为解决这一问题，开展针对初中物理实验的研究就非常有必要，尤其在当今虚拟现实技术等新一代信息技术日新月异发展的趋势下。中学物理实验的特点是:基础性、系统性、操作性强，而这一年龄段的学生具有年龄小、空间想象能力弱、理解能力不足等问题将会扩大物理实验的难度。将虚拟现实技术与物理实验结合，会在一定程度上弱化这些不足。

结语

综上所述，目前初中物理实验教学中存在着诸多问题，有实验器材陈旧、实验材料不足这样的客观的问题，也有主观上教师对于实验教学的重视不足的问题，文中提出改进现有器材和开发自制实验材料、结合生活开展家庭实验、多学科融合提高学习效率、利用现代科学技术进行物理实验教学，以上创新实验教学方法，以期对大家有所帮助。