初中物理实验教学的策略研究

岳敏瑜

【摘要】本文以“浮力”教学为例，分析物理实验教学的实践策略：应通过实验进行新课导入，激发学生物理学习兴趣；师生互动设计实验，引导学生自主寻找物理规律；展开生活化实验的设计，帮助学生提高自主探究能力.基于目前初中物理教学现状，分析实验教学的意义：创设情境，激发新认知；转被动告知为主动探究，体现学生主体地位.

【关键词】情境体验；初中物理；实验教学

物理实验也是开展初中物理教学过程中的重要环节.通过演示实验和学生实验，帮助学生掌握物理知识，同时也能够锻炼学生学习物理的思维，来实现物理学科核心素养的培养.本文针对初中物理实验教学的实践展开分析.

1 初中物理实验教学的实践策略

1.1 通过实验进行新课导入，充分激发学生物理学习兴趣

不管哪一门学科，在哪一个教学阶段，教师都应该重视新课导入.只有以更富有趣味性的模式实现新课知识的导入，才能够有效地吸引学生，调动学生学习的积极性.对初中学生来说，物理概念是抽象、枯燥、陌生的，但是对含有物理知识的生活场景是熟悉的.在开展物理教学过程中，教师可以从学生熟悉的或是感兴趣的角度切入展开物理教学，充分激发学生的兴趣，这样能够有效调动学生的学习热情，以更积极地态度开展学习.

案例1 “浮力”概念的导入.

情境体验1 一个小皮球，掉入被固定住的细长的玻璃管中.不能改变固定管子的位置，谁能将这个小皮球取出来呢？

情境体验2 空瓶放手后因受重力下落，掉入水桶中，为什么没有落入桶底，谁把瓶子托住了？

情境体验3 将空瓶子缓慢压入水中，有什么感觉？

情境体验4 将氦气球的绳子剪断，气球为什么往上飞？

学生通过情境1、2、3的体验，真真切切感知到浸在水（液体）中的物体，受到水（液体）向上的托力；再通过情境4，感知到空气（气体）也可以给处在空气中的物体一个向上的托力.4个情境的创设，让学生不仅感知到浮力的存在还能够体验到浮力大致的方向，教师同时向学生布置问题，引导学生进行自主性分析，找到浮力的施力物体[1].至此，学生脑海里已经有“浮力”概念的雏形，完整的“浮力”概念也就呼之欲出了.通过真实情境体验后构建的概念，相比简单被教授，更有利于学生对新概念的掌握和理解、调动学生学习的兴趣和积极性，同时也能提高学生物理学习的综合能力.

1.2 师生互动设计实验，自主寻找物理规律

初中物理教学过程中，实验教学是非常重要的环节.实验教学不仅能够强化学生理论知识的掌握，同时也能够助力学生更直观、更深层次地理解物理知识，而不只是死记硬背记住一个结论.教师应该在课堂上尽可能地开展物理实验，并且带领学生共同参与到实验的设计和开展中，让枯燥的理论知识直观、生动地展现在学生面前.在探究活动中，师生可以进行高效的交流和互动，协同探究，从而达到对知识的真正掌握.

案例2 “浮力方向”教学实录

情境创设1 将一个氦气球系在桌子上，将气球放手，气球上浮将细绳拉直.

师：大家仔细观察气球的运动轨迹，猜想气球受到的浮力方向是怎样的？

生：竖直向上.

师：猜想依据是什么？

生：气球受到浮力，将细线拉直，那么细线方向一定是沿着浮力方向的，所以这根细线和浮力的方向在同一直线.

师：到底是不是竖直向上呢？大家有没有办法验证一下？

生：借助重垂线，观察气球拉线跟重垂线是否平行，来验证是否竖直.

师演示：出示重垂线，请大家观察（如图1）.

师：两根线现在是什么位置关系？

生：平行

师：所以气球的浮力方向如何？

生：竖直向上

情境创设2 出示自制教具，水槽中的气球（如图2）.

师：水缸里面的气球所受到的浮力方向如何呢？

生：水里气球受浮力也将细线拉直，细线和重垂线也平行，所以气球受浮力方向也是竖直向上.

教师通过调节升降台改变水槽的倾角.

师：那大家注意观察，现在浮力方向还是竖直向上嗎？（如图3）

生：始终竖直向上.

结论：浮力方向始终竖直向上.

1.3 展开生活化实验的设计，帮助学生提高自主探究能力

物理学科与生活有着非常紧密的联系，初中物理所涵盖的知识内容具备诸多的生活化元素.教师在教学过程中也要掌握这一特点，可以在实践教学中对生活化元素进行高效整合，引入生活体验或者生活化实验来进行教学，能够更好地帮助学生对新知的理解.

案例3 探究下沉的物体是否受到浮力

情境创设 乒乓球，铁球，浸没在水中，同时放手后，铁球下沉，乒乓球上浮.

师：哪个球受到了浮力？

生1：乒乓球，因为它浮起来了.

生2：两个球都受到浮力.

师：你认为下沉的物体也受到了浮力，那你的依据是什么？有没有生活中的经验可以支持你的猜想呢？

生2：在水里提重物的时候，感觉比在空气中提轻.

师：那你能用现有器材，给大家模拟一下在水中和空气中提重物的情景吗？

生2：用绳子系铁球，在空气中提着铁球，再放入水中提着铁球，比较两次拉力大小，如果水中的拉力小，那么在水中就受到浮力作用.

师：可是这个拉力大小只有你自己能感知到，其他同学都无法感知，有没有同学有办法能让其他同学也清楚地观察到两次拉力大小的变化呢？

生3：将细线换成橡皮筋或者弹簧测力计，通过观察橡皮的形变或者弹簧测力计示数的变化，比较两次拉力的大小.

体验活动 用橡皮筋在空气中拉铁块，再将铁块放入水中，观察橡皮筋的伸长，比较两次橡皮筋的伸长量.

师：在空气中拉铁块，橡皮筋伸长，如果用手往上托，橡皮筋变短；在水中拉铁块时，橡皮筋也变短，是谁在托呢？

生：水在托，水给铁块一个向上的浮力.

结论：下沉的物体也受到浮力.

2 初中物理实验教学的意义

2.1 创设情境，激發新认知

物理实验为物理课堂提供了丰富的情景，真实又直观；同时能够帮助学生掌握知识，促进对物理知识的理解.教师在教学过程中不仅仅是通过物理实验演示来进行知识的传授，也会利用直观生动的实验，引导学生根据真实的实验现象，提出问题，作出猜想，再通过实验探究来寻找结论，最后解决问题[2].当然，在开展物理实验教学过程中，教师可以对传统实验模式进行改进创新，从而能以更高效的教学手段处理教学过程遇到问题，这样也能够有效地节约教学时间，提高教学的成效.

例如 在“浮力”新授课教学中，“探究浮力大小的影响因素”是本节课的重点.笔者借鉴了网络视屏中的一些小实验，自制了一个实验仪器（如图4）.将三个弹簧测力计固定住白板上，并将白板置于升降台上.三个相同的小球分别挂在三个弹簧测力计下，通过调节升降台，使小球分别浸入“绿色”“蓝色”“透明”的三杯不同液体中.在小球慢慢浸入的过程中，学生能清楚地观察到随着小球浸入体积变大，容器中液面上升，排开液体体积增大时，三个弹簧测力计的示数都在逐渐减小；同时也能清楚地发现当小球完全浸没时，排开液体相同，但三个弹簧测力计示数的变化是不同的.基于这样一个实验现象，让学生很直观地意识到，V排和ρ液都会影响物体所受浮力大小.

2.2 转被动告知为主动探究，体现学生主体地位

学生是课堂教学中的主体，教师在教学过程中，需要给学生留有足够的猜想空间、思考空间、交流空间.但是目前普遍存在的“应试型”“传授型”教学模式，并没有彰显学生的主体地位，取而代之的是教师的“满堂灌”.作为教师，我们应该鼓励学生大胆地去猜想，去探究，而不是一味地接受“告知”.

例如  在“探究浮力大小的影响因素”教学中，学生提到了“浸入深度”这个因素.按照常规教学，教师会分浸没前和浸没后两种情况来分析；

分析  浸没前，随着浸入深度增加，浮力之所以增大，其本质上就是排开液体体积增大导致的；浸没后，浸没深度增加，浮力不变.

结论 物体所受浮力大小与深度无关.

如果是这样的教学设计，很明显学生对于“深度”这个猜想在萌芽初期就被否定，还未独立深层思考的前提下，被强行转移到“排开液体体积”这个因素上，最后被模糊地告知结论.事实上，整个过程中学生并没有真正理解“深度”和“排开液体体积”这两个因素，到底是谁影响浮力的大小.所以笔者在处理这个问题时，没有刻意强调浸入前后“深度”和“排开液体体积”之间的关系，只是引导学生思考：浮力发生变化时，V排和ρ液都发生了变化，所以这两个因素都有可能会影响浮力大小.既然两个因素都有可能影响浮力大小，那么能不能通过实验来验证我们的猜想呢？并鼓励学生小组交流讨论并设计实验方案.最后，由学生推荐一位学生代表作实验交流汇报：

实验方案：用弹簧测力计拉着同一个长方体，将长方体一半体积分别竖放、横放浸入水中（如图5），

目的：控制V排和ρ液，改变h（深度）

现象：两次弹簧测力计示数相同

结论：物体所受浮力大小与深度无关.

整个探究环节，充分体现了学生课堂的主体地位，调动学生参加物理实验探究的积极性，同时也让学生发挥自身主观能动性，展开知识的获取和学习[3].这样的学习过程，学生不会对教师产生依赖性，他们主动思考、相互合作，按照自己的探究思路，最后通过实验得到结论，不仅对知识理解更为深入，更能够提高自己的物理学习核心素养.

3 结语

总之，物理学科有着较强的实验性，教师一定要重视实验教学的引入，这样能够有效地活跃学生的思维，锻炼学生的多方面能力，同时也能够拉近学生之间的距离，实现知识的掌握与强化.教师应该在实践教学中进行合理的设计，丰富实践教学的内容，这样能够有效地吸引学生注意，调动学生学习的积极性，进而培养学生的综合素质.

参考文献：

[1]黄潇谨.基于核心素养的初中物理实验教学策略探析[C]廊坊市应用经济学会.对接京津——社会形态 基础教育论文集.对接京津——社会形态 基础教育论文集，2022：1431-1433.

[2]张国庆.浅谈初中物理多媒体教学与实验教学的有效结合[J].//中国多媒体与网络教学学报（下旬刊），2022（11）：186-189.

[3]张有权.初中物理实验教学中学生操作能力的培养途径[J].新课程教学（电子版），2022（23）：68-69.