初中物理创新实验教学的实践与思考

朱利林

（甘肃省张掖市甘州区思源实验学校，甘肃张掖 734000）

在初中物理教学中，实验占据着不可替代的作用，是提高学生科学素养的关键。学生在实验中能够锻炼物理思维和实践能力，还可以发展协作精神和绿色理念，有利于培养德智体美全面发展的人才。义务教育阶段物理新课程标准明确提出：要发挥物理学科在思维方式和育人功能上的作用，加强学生的动手能力，经历科学探究过程，培养学生物理核心素养。以前，物理实验教学墨守成规，缺乏新鲜感和时代感，学生在实验中得不到有效的启发，久而久之，对于物理实验的好感度就会下降。在新的教育环境下，初中物理教师要创新实验教学，精心设计实验方案，引导学生准确分析实验数据，全面总结物理规律，从而养成学以致用的好习惯。基于此，本文先分析初中物理实验教学存在的问题，再研究创新物理实验教学的策略，希望对物理教师有所帮助。

一、初中物理实验教学存在的问题

（一）学校在实验硬件上有待提升

近年来，教育改革正在如火如荼地开展，无论是教育思想、教学大纲，还是物理教材、实验要求等，都发生了较大的变化，需要学校做出相应调整和变革，以更好地适应新的教育形势。然而实际上，很多学校并没有对物理实验所需的硬件设施做出改进，物理实验仪器和实验设备都没有任何变化，在数量和质量等多方面都与新的教育思想有所偏差，无法满足实际需求。由于实验硬件少，导致有些学生一个学期下来都不能认全实验器材，更别提熟练操作了。这样的现象亟待改善，否则将会影响整体物理教学效果。

（二）教师在教学观念上存在误区

虽然物理教师能够认识到“实验教学应摆在物理教学的首要地位”，但是在具体教学中就会出现各种各样的误区，阻碍了学生的思维发散，使物理实验教学困难重重。有的教师以自己的演示代替学生实验，学生找不到实验的精髓，时间长了学生的动手能力就会下降，出现眼高手低的现象。还有的教师给学生带来了过多的干预，要求学生必须完全按照教师预设的步骤和方法操作，最终得出的结果也要与教师保持一致，这样就束缚了学生的创新思维，不能反映出学生的真实水平。

（三）学生在学习态度上不够端正

通过教学实践发现，有些学生的主动性不强，不愿意自己操作物理实验，担心受到同学和教师的嘲笑，所以在课堂上总是处于旁观者的地位，无法系统地掌握实验的本质。还有些学生认为考试的时候只会考查实验结论，只要死记硬背就可以了，导致他们的实验积极性不高，不能按时完成教师布置的实验任务，考试也难以取得高分。由此可见，由于学生的学习态度不端正，影响了物理实验教学进程，师生互动也沦为形式，学生不愿意主动回答问题，实验课堂成为教师的“一言堂”。

二、初中物理创新实验教学的策略

（一）重视演示实验，引发探究欲望

在新课改背景下，对创新物理实验教学的呼声日渐高涨，这既能够摆脱传统实验教学对学生的限制，还可以帮助学生更好地操作实验、理解实验、应用实验，增强学生的物理实验素质。为了吸引学生的实验热情，集中实验活动的注意力，物理教师可以运用演示实验，一方面营造一个轻松、有趣的实验环境，另一方面打开学生的思维，激发其参与欲望。学生在认真观看演示实验后，还可以与教师进行互动和交流，加深对物理知识的掌握，养成正确的实验习惯和学习观念，锻炼学生各方面的能力。

每一个物理实验都有特定的主题，需要学生按照主题进行探索，掌握丰富的实验方法。所以，物理教师可以结合本课主题在课堂导入阶段引入演示实验，激励学生勇于实践，开发出更多有价值的实验方法，在实验中展现出当代学生的风采。教师在演示的时候要构建起问题情境，鼓励学生提出问题，带着问题去观察实验，并为接下来自己设计实验做好铺垫。教师应该注重演示实验的节奏和效果，不宜过长，不宜脱离学生实际，从而丰富学生的感性认识，收到良好的实验教学效果。有些物理实验较为复杂，仅凭口头介绍是无法让学生理解的，所以物理教师可以在实验的重难点处进行演示实验，这样不仅能够及时消除学生的畏难情绪，还可以保护学生的自信心和自尊心。教师应该邀请学生参与到演示过程中，让学生诉说自己的想法，并通过实验去验证这种想法，激发学生的积极性和主体性，使学生对实验的全过程有更深入的掌握。演示完成后，教师还要引导学生突破自我，寻找有没有更简便或者更新颖的实验方法，培养学生相信科学、热爱科学的品质。同时，物理教师还要合理改进教材中的演示实验，在演示实验中融入全新的实验理念和方法，探索出适合实验教学的新方法，给学生带来耳目一新的感觉，更好地体会到实验的可操作性和科学性，树立实验自信。

（二）学生分组实验，培养合作能力

物理是一门以实验为主的自然学科。在日常教学中，物理教师要端正实验教学的目的，组织学生分组实验，加强学生对实验的把控，使学生在实验过程中养成尊重事实、严谨求知的态度，有利于培养其合作能力，形成学习共同体。物理教师在分组的时候要做到公平、公正，结合学生的最近发展区，使每个小组都有优等生、中等生、学困生，达到学习水平的均衡，让物理教学更有实效。教师要加入到学生的分组实验中，起到指导和监督的作用，优化师生关系，让学生成为实验的主人。

通常情况下，涉及验证性、测量性的实验会运用分组实验，以提高学生的实验效果，确保实验快速、准确，让学生在分组合作中学习更多的科学知识，落实创造力的培养。与传统的实验教学不同，分组实验提前不会告知学生实验的目的、原理以及结论，完全需要学生合作探索，最终经过分析与论证得到实验成果，真正提高学生的创新精神。在分组实验之前，教师要通过多媒体大屏幕为学生播放实验准备工作和实验注意事项，避免学生在实验时出现错误。有些实验器材可能是学生第一次使用，教师一定要给学生讲清楚操作方法，减少实验中的损坏。在分组实验开始后，教师要求小组成员各司其职，各负其责，每个人都要充分活跃起来，共同为实验出谋划策，正确操作实验器材，启发学生的思维。在分组实验结束后，教师要给学生表现的机会，邀请学生代表自己的小组进行总结发言，阐述小组实验的成绩，并且认真听取其他学生和教师的点评，在潜移默化中发展综合素质。还要注重学生的反思活动，对自己在实验中的得与失做好记录，为下一次更好地进行物理实验打牢基础。对于合作较好的小组，教师要给予表扬，树立为学习的榜样，颁发“明星小组勋章”。学生为了得到勋章，都会认真对待每一次分组实验，这要比传统的说教更高效。

（三）发挥教材作用，锻炼创新意识

物理教材是学习物理的基础，学生学习如果脱离了教材，那么将会走弯路。在初中物理教材中穿插了很多“小实验”，但是却得不到师生的重视，有些教师认为这些实验是课后做的，与考试没有关系，所以只给学生布置了课后任务，并没有进行检查和验收，结果导致只有很少的学生完成了实验，根本达不到教育效果。在核心素养背景下，物理教师必须提高自身的业务素质，充分重视教材，发挥教材中“小实验”的作用，帮助学生更好地了解物理知识，深切地感受科学的真实性。

物理“小实验”是物理课堂的一部分，对于学生学习物理有很大的好处，不应该遭到遗弃或者轻视。在这些实验里往往包含了生活常识、物理原理等内容，使物理课堂焕发生机与活力，发展学生的智力水平。教师必须要结合实际，将“小实验”巧妙地融入实验课堂，作为实验教学的补充，保证学生有足够多参与实验的机会。诸如制作针孔照相机、硬币“跳高”比赛实验等，都充满了趣味性和娱乐性，能使学生感受到物理贴近生活的理念，真正想方设法创造条件去完成实验。学生在“小实验”中的作品会被教师编号，并且放到教室中展示，在耳濡目染中加深学生对物理的好感，了解物理世界的丰富多彩。物理教师也可以将“小实验”应用到物理第二课堂上，开发学生的潜能，揭示物理实验中隐藏的物理规律；或是把“小实验”改编成物理实验竞赛，要求学生发挥想象力和创造力，设计出具有个性和特色的实验方案，并且能够较好地实施，将所学知识灵活、主动地应用到实际中。物理教师要鼓励学生根据教材上的“小实验”进行小发明活动，学会用心去观察事物，将物理原理变为实用的物品，搭建一个“学物理，玩物理”的平台。当学生制作的小发明具有重要价值时，教师要帮助他们申请专利，充分体现学生多元的综合素质，使学生感受到物理的趣味之美。

（四）借助生活物品，优化自主实验

物理与日常生活联系紧密，很多物理现象和物理原理都是以生活现象为原型。物理教师必须要打破常规，走出课堂的束缚，让学生到生活的大舞台上学习物理，运用物理，展现出物理学科的特点。尤其是在物理实验教学中，教师可以让学生借助生活物品去完成实验，比如学习文具、自然资源、废旧物品等，有助于学生理解物理概念，感受到实验的亲切，实现物理实验生活化的教育目标。

物理新课程标准强调要善于使用身边的物品开展实验探究。在日常教学中，教师应带领学生到大自然中搜集生活实验素材，锻炼观察能力和实践能力，提高学生学习物理的长久兴趣，同时也可以弥补物理实验器材和资源不足的弊端，为构建高效实验课堂提供帮助。而且物理教师还要向学生渗透绿色理念和环保理念，让学生懂得节约使用实验物品，将实验后的废弃物要合理处置或再利用，使学生真正懂得可持续发展的概念。学生可以自己在家里开展家庭小实验，在父母的帮助下研究一些生活中常见的物理现象，自主设计实验环节，运用不同的实验物品来探索科学的奥秘，积累丰富的生活经验，增加亲子关系，营造良好的家庭氛围。另外，物理教师要引导学生利用生活物品制作物理学具，制作的过程就是对物理知识的巩固过程，当学生利用自己制作的学具学习时，他们的自信会得到大幅度提升，对新课标“从生活走向物理，从物理走向社会”的理念有更好的把握。教师可以拿出一定的课堂时间开展课外实验交流会，让学生畅所欲言，谈一谈自己对物理实验的印象，分享一些有趣的实验故事，在轻松的环节中增长见识，发展能力。

（五）融入人工智能，达成实验目标

如今，社会已经进入到人工智能时代，无论是教师教学还是学生学习，都得到了全新的改善，加快了知识的更新速度。以前，物理教师在讲解实验的时候都是通过口述或者挂图的方式，不仅枯燥，还容易遗漏知识点，这样会影响学生的学习效率。所以，在物理实验创新教学中，教师要善于使用人工智能技术，通过视频、动画、模拟等，帮助学生更直观、清晰地认识物理，走进物理教学的深处，从而更好地达成教育目标。而且人工智能技术还缩短了学生、教师、物理实验之间的距离，可以更精准地传递物理实验知识，增强实验的科学性。

在实际教学中，有些物理实验具有一定的危险性，不适合在实验室操作。但是，如果不进行实验，只让学生记住实验结论，那么又会使得学生“知其然不知其所以然”，违背课堂教学的规律。所以教师可以融入人工智能，通过虚拟实验室功能让学生获得与亲身实验同样的效果。在操作中如果出现错误，系统会做出提示，避免学生在真实实验中受到伤害。这样的教学方式新颖又独特，深深地吸引了学生的兴趣，学生纷纷表示受益匪浅。有些物理实验需要的反应时间较长，在短短的一堂课内无法有效观察，此时物理教师就可以利用视频技术，将实验现象如实录制成视频，再对视频进行压缩处理，这样学生就能够完整地观看到整个实验过程，还能够从中发现新的知识，减少了对物理实验的恐惧。而且在课后，物理教师可以通过钉钉直播的方式与学生取得互动，对学生的实验方法进行点拨，及时回复学生的疑难问题，实现线上教学与线下实验的结合，这对于物理实验改革有较大的帮助。教师还可以布置线上实验任务，要求学生将实验的步骤书写下来，将实验的成果拍摄下来，将其上传到学习平台上，这样教师就能够了解每一个学生的实验情况，对于实验中存在的不足给予指正，确保学生能够快速提高实验水平，增强物理核心素养。

三、结语

综上所述，创新物理实验教学是课程改革的需要，对学生物理素养的培养有着推动作用。在实际教学中，物理教师要摒弃固有观念，加强实验与生产生活、社会发展及科技进步的联系，让初中生真正找到参与物理实验的乐趣，从中得到较多的收获，为日后发展奠定基础。同时，教师要善于运用信息技术工具，丰富物理实验环节和内容，拓宽学生的知识面，实现知行合一的目标。