初中物理教学中学生动手能力的培养

□甘肃省天水市武山县高楼镇刘川九年制学校

李军红

物理是研究物质的基本结构、相互作用和运动规律的自然科学学科，物理知识、概念所表述的往往是物质间的本质关系，多数物理知识都具有明显的抽象性特征。初中生正处于思维方式转变的关键时期，此时学生仍旧以形象思维和感性认知为主要思考模式，学习物理对学生而言并非易事。教师需要以科学、合理教学方法提高教学质量。在物理教学中经常涉及实验教学，但大部分学生动手操作能力较弱，这一因素制约了学生物理核心素养的发展。因此，在教学中着手培养学生的动手能力是现行物理教学的紧迫任务。

一、初中物理教学中培养学生动手能力的意义

（一）动手能力是适应社会发展的需要

随着信息时代与知识社会的到来，人类的生存环境与生活质量越来越依赖科学技术的发展及应用。在知识与技术不断更新迭代的时期，学生只有具备良好的动手能力方能适应快速发展的社会。良好的动手能力可使学生能够自主、独立地获取知识与信息，为自身的发展与提升奠定良好基础。此外，素质教育同样强调全面提高人的基本素质，注重开发人的智慧和潜能。动手能力是人生存、生活和学习必备的基础能力，是人的基本素质中的重要组成部分。学生在动手操作时可进一步促进自身智力发展，发掘自身潜能。综上所述，无论是时代和社会发展的需要或是教育和学生个体发展的需要，动手能力都是学生必须具备的基本能力。

（二）动手能力有助于培养学生的物理兴趣

初中物理的主要研究对象为力、光、热、电等客观现象及其蕴含的基本规律，其研究对象并非直观的具体事物。实验教学将抽象、隐晦的物理现象及知识更加直观地呈现给学生。动手能力能够使学生在物理实验中亲身感受、体会物理知识带来的神奇现象。初中生已经对世界基本物质产生基础认知，但对于物质现象产生的本质及原因并不了解，而学生又往往对于物质产生的原因及其本质有着强烈好奇心。动手能力在实验中进一步满足了学生的求知诉求，使学生通过动手操作在“神奇”又可控的物理实验中感受物理知识的魅力，进而产生对物理课程的浓厚兴趣。

（三）动手能力有助于学生核心素养的发展

核心素养是物理学科课程育人价值的集中体现，是学生在物理学习过程中通过逐渐积累而形成的正确价值取向和必备品质。核心素养并非指某项能力或知识，需要进行长期、持续地培养和渗透。动手能力可为学生核心素养的发展提供源源不断的驱动力，让学生在动手操作中对物理的总体认知有所提高，使学生掌握科学探究的关键方法，培养其科学态度与责任担当，为科学思维发展奠定基础。具体而言，学生在动手操作的过程中能够加深对物质、运动和相互作用等内容的总体认知，具备通过物理视角解决实际问题和解释自然现象的必要基础能力；学生在动手操作时能够对客观事物的本质属性、内在规律及相互关系产生进一步认知，进而具备基于事实证据和科学推理对不同观点、信息和结论进行批判质疑、修正检验和提出创造性见解的能力；学生在动手操作时能够基于对实验现象的观察提出相应物理问题，并对物理问题进行猜想与假设，进而具备对科学探究过程进行评估、反思和交流的能力；学生在动手操作时能够从本质上认知物理与社会、科学、环境间的关系，进而形成实事求是、求真务实、科学严谨的态度及保护自然、热爱环境、遵守科学的行为及意识。

二、初中物理教学中学生动手能力的培养的现状

（一）缺乏规范性的实验操作

在传统教学中，多数教师普遍倾向于认知方面的教学，即注重知识传授，以使学生掌握学习知识或解决相应问题为主要内容。学生的学习方法主要是通过记忆和理解来完成简单的知识迁移活动。教学目标导致了现阶段物理教学缺乏对学生动手能力的针对性培养。而在实验操作教学中，教师往往以快速使学生了解实验现象为目的，对学生的操作规范并未详细加以指导，进而导致学生普遍存在动手操作过程不规范这一共性问题。如部分学生在动手进行物理实验时，往往不会对实验设备进行了解和检查，反而直接进行操作实验。多数学生并未在操作时检查仪器是否归零，在不正确、不严谨的实验操作下，学生的实验结果往往也存在一定偏差。而对于当前物理认知较弱的学生而言，他们对实验设备该如何进行归零操作甚至一无所知。种种原因导致学生动手能力的发展受到限制。这种不规范操作的现象同样使物理实验教学效率低下，延长了实验操作时间。

（二）缺乏完整性的实验流程

物理实验有严谨的实验流程，对实验步骤、实验方法和材料选择都有精细化把控。但在学生实际动手操作过程中，其往往不能甄别不同实验步骤的顺序与方法，进而使实验流程较为混乱，导致最终结果的偏差。缺乏准确性的实验使学生难以通过实验进一步检验、认知物理知识，这一现象在操作步骤复杂的实验中尤为明显。学生在实验中错误频出，并未取得预期收获，往往会产生“自暴自弃”的消极心理，进而抵触进行动手实验，对物理课程产生错误认知，这一现象同样阻碍了学生动手能力的发展。

（三）教学方法较为单一

在传统物理教学中，教师普遍在课堂中占据着主导地位，教学过程偏向于单向的知识传授，这一现象导致课堂教学中“教”与“学”陷入了不平衡的状态。课堂教学由“教”与“学”两部分主体构成，教学形式如何进行改变和创新都无法脱离二者间始终存在的基本关系。在传统教学模式长期实践中，“教”的作用得到了充分发挥，课堂教学以教师精讲和习题训练为主，学生长期保持着机械式、被动式的学习状态。要进一步提高教学质量和效率，必须要激发“学”在课堂中的主观能动性，将师生双方的力量汇集在一处，共同推动教学质量和效率的提高。

三、初中物理教学中学生动手能力的培养路径

（一）激发学生好奇心

初中生正处于人生的“拔节孕穗期”，其思维能力、学习能力与学习习惯都处于发展和形成的阶段，对具有一定复杂性的新鲜事物有着强烈的好奇心。但受认知能力的制约，学生往往在学习抽象知识时需要借助一定条件。教师可充分利用学生这一心理发展特征，以循循善诱的方式引发学生的好奇心，进而培养学生的物理兴趣，使学生在兴趣的驱使下主动进行实践验证，在实践中促进其动手能力的发展，为后续良好学习习惯的培养和学习能力的发展奠定牢固基础。

以人教版初中物理《光的折射》一课教学为例，教师可通过多媒体技术播放彩虹的图片，并向学生提问：“同学们都见过彩虹吗，通常是在什么样的情况下见到彩虹呢”学生此时纷纷发表了自身看法，表示经常会在雨后看到彩虹。教师可顺势激发学生的好奇心：“其实彩虹是可以用物理知识‘制造’的，今天老师就教给大家如何利用光的折射现象来‘制造’彩虹”。由此通过“制造彩虹”这一要素使学生产生浓厚兴趣，进而全身心投入到学习中。在后续课堂教学中，教师可鼓励学生利用三棱镜折射太阳光，使学生在动手操作中更加了解光的折射原理，同时学生可借助喷壶喷出水雾来“制造彩虹”，由此使学生通过物理知识对现实生活中的自然现象产生认知，感受到物理课程蕴含的丰富趣味。

（二）鼓励学生合作实验

实验是培养学生动手能力的最佳途径，而实验本就是物理学科的主要教学内容之一。教师应对实验教学充分重视，并有意识地在实验教学中培养学生的动手能力。首先，教师应确保学生在实验中主体作用的发挥，避免学生因主观能动性受到约束而失去对实验的兴趣。其次，教师应在实验过程中启迪学生思维，鼓励学生使用实验器具进行大胆探索，并注重激发学生在实验中的个性表达，由此使学生动手能力与核心素养得到同向同行发展。最后，教师应培养学生对实验过程、方法和结果进行反思与总结的习惯，以科学、合理的方式促进学生动手能力的发展。

以人教版初中物理《牛顿第一定律》一课教学为例，教师可将青少年沿指向方向蹬地推动滑板车前行的视频制作成微视频，并在微视频中提出问题：“为什么人如果停止蹬地，滑板车在滑行一段距离后就会停止”。教师应在微视频中引出关于阻力对物体运动影响的思考，如为了使物体保持持续运动，是必须要对物体施加力的作用还是要减少力的阻力？由此通过微视频使学生进行课前预习。在微视频中，教师还需阐述实验操作的目的及需要详细记录的数据，由此使学生能够带有一定基础知识和良好的准备走进实验中。教师可将每3-4 名学生分为一个小组，每个小组使用钢尺和象棋棋子进行实验，将棋子均匀摆成一摞，并快速、用力地击打中间一个棋子，观察棋子飞出后上面棋子的变化，由此让学生进一步了解惯性的概念。

（三）结合教材进行实验探究

初中物理教材中的模块设置有着丰富的应用价值。教师要充分了解、利用教材中每一部分、每一模块的内容，鼓励学生通过简单实验验证物理知识。简单实验使学生养成习惯，为学生动手能力发展创造源源不断的契机。

以人教版初中物理《密度》一课教学为例，教师可为学生准备大小不同的若干铝块和砝码，鼓励学生用天平测量不同铝块的质量，再用直尺测量得出铝块的体积，制作各个铝块质量和体积的数据表格。表格数据以体积V 为横坐标，以质量m 为纵坐标，学生在坐标系上找铝块的坐标点，并将这些点连接。学生可通过观察得出坐标系的图像趋近于一条直线，进而得铝块的质量跟体积成正相关关系，使学生通过实验对物体质量和体积间的关系产生较为清晰的理解。可见，虽然学生在实验前对物质质量和体积间的关系为较为模糊，但是通过动手操作产生清晰认知，并掌握进行科学实验探究的基本方法。

（四）设计综合实践活动

物理学的主要研究对象为现实世界中存在的物质和现象，因此综合性、实践性是物理课程最明显的特征。学习物理不仅能够让学生对现实世界的现象和物质产生本质上的认知，还能够使学生利用物理知识解决生活中常见的实际问题。教师应避免将教学局限于教室内及课堂时间中，应设计丰富的综合实践活动促进学生动手能力的发展，为学生带来更加丰富的学习体验。

以人教版初中物理《电功率》一课教学为例，授课结束后，教师可以“校园设计师”为主题设计综合实践活动。活动的主要内容为学生需合作制作可调节亮度的小台灯或可调节转速的小风扇，且台灯或风扇由两个开关控制。这一项实践活动包含电路、电流、电压、电阻等一系列知识的综合应用，是检验学生学习成果与动手能力的有效方法。学生通过实践能够进一步了解滑动变阻的原理及应用，深度掌握电流与电压、电阻之间的关系。该活动的所用材料也便于获取。活动的主要难点在于各小组电阻丝材料的选择及滑片滑动的效果。除上述要求外，各小组还需为“产品”设计外观、形状和内部结构等内容。这些较为开放性的内容可进一步促进学生创新能力、思维能力和动手能力的发展，使学生初步感受将知识转化为技术和“产品”的喜悦。在综合实践活动开展前，教师可将“实践指南”以PPT 的形式发送到班级群。指南中需要包含需准备的材料、注意事项和关键提示，如各小组可通过合作设计和分工设计的形式进行实践、设计电路图是各小组的首要任务等指引。根据综合实践活动的内容及难度，教师可设定一个星期为活动时间，时间结束后各小组需在课堂中提交实践报告并展示“产品”。实践报告应包含各个组员的分工、完成实践的过程、过程中遇到的困难、最终结果及组内人员心得。随后教师和其余小组应对该小组的综合实践表现进行评价及打分，评选出“最佳设计团队”。

（五）鼓励学生自制实验器具

物理知识源自对现实世界的认知，与生活有着密切关联。因此，教师可鼓励学生利用身边材料自主制作物理实验所需用到的简单器具，由此在促进学生动手能力发展的同时使学生感受身边普通又平凡的材料在经过加工后同样有着重要作用，进而增强学生热爱自然、保护环境的科学态度与责任感。

以人教版初中物理《压强》一课教学为例，教师可鼓励学生根据压力和受力面积之间的关系制作实验器具，在生活中验证压强与压力和受力面积的关系。如一部分学生利用装满水的气球、针和粉笔来进行实验，以同样的力度用针和粉笔扎向气球，针轻而易举就扎破了装满水的气球，而粉笔却无法扎破。这一现象充分说明了受力面积越小压强越大这一概念；另一部分学生则利用沙堆进行实验。某学生直接踩在沙堆上时脚很快就陷入沙堆中，而另一学生用纸箱做了一双“大号鞋”，穿着大号鞋踏入沙堆后下坠现象明显减缓甚至停止了下坠；再有一部分动手能力较强的学生用透明塑料瓶制作了“刻度杯”，在刻度杯中装满水，用同样质量的橡皮泥捏成不同形状检验压强。将橡皮泥捏成薄薄的“饼”状放入杯中时，仅有少许水溢出。而当橡皮泥以长方体形状竖着放入杯中时，水溢出的量变多。教师应对学生在生活中制作的器具及实验方法进行全面评价，对实验不严谨的学生及时给以指正，表扬学生在过程中的优点，由此为学生提供源源不断的学习动力。

四、结语

随着教育改革的不断深入，全面发展的重要性被越来越多的学校和教师广泛认同。初中物理要确保自身教学的科学性、有效性，要在知识传授外关注学生其他素质的发展。动手能力是学生学好物理的重要能力。教师应在物理教学中全面渗透对学生动手能力的培养，使其成为具有良好实践能力的创新型人才。