运用物理实验教学，提升学生物理学习力

林琳

【摘要】文章基于物理核心素养视域，探讨在初中物理教学中发挥物理实验的操作性、综合性与实践性特点，提升初中生物理学习动力、毅力与能力的教学策略，意在通过对初中生物理学习力的针对性培养，进一步完善初中物理实验教学的结构与模式，更好地助推初中生物理核心素养的提升。

【关键词】初中物理；物理实验；实验教学；物理学习力

学习力是人学习动力、毅力与能力的集中体现。在初中物理教学中，学生的物理学习力主要表现在是否具备高涨的物理学习热情、坚韧不拔的物理学习毅力、举一反三的物理学习能力等方面。就当前初中生的物理学习总体情况来看，多数学生均存在学习动力不足或学习毅力不坚韧的问题。在核心素养导向下的初中物理教学实践中，为切实改善学生学习低效化、表面化的现状，笔者以物理实验教学为突破口，探讨提升初中生物理学习力的有效策略。

一、借助趣味物理实验现象，激发学生物理学习兴趣

学习动力，是学生提高自身物理学习力，实现由浅层学习向深度学习过渡的前提条件［1］。在初中物理实验教学中，为提升学生的物理学习动力，教师可以以激发学生的物理学习兴趣、调动学生对未知世界的好奇心与求知欲为出发点，将更多趣味性元素引入具体的实验操作过程中，以引人入胜、耐人寻味的实验现象激发学生主动探究科学奥秘和科学原理的欲望与热情，以此让学生的物理学习动力得到持续增长，进而实现从被动接受到主动探究的自然转化。

例如，在教学人教版初中物理教材八年级上册“汽化和液化”一课时，为引导学生认识“沸腾”“沸点”等物理概念，教师可为学生演示“纸锅烧水”这一趣味物理实验，以实验中“水沸腾，但纸锅不燃烧”的神奇物理现象引发学生思维层面上的“波澜”，激发学生探究个中奥秘与原理的兴趣。

首先，教师可播放“用金属锅烧水，使锅中水沸腾”的视频，以学生熟悉的生活场景吸引学生的目光，调动学生的感官。之后，教师可从上述生活情境中抽象出启发性教学问题，如“如何从物理学的角度规范描述‘水开了这一生活现象？‘水开了有怎样的特点？如果在‘水开了之后，持续加热锅中的水，水的温度会持续升高吗？”教师以问题活化学生的思维，引导学生从已有生活经验与原有认知出发，用更为规范的语言描述水沸腾的特点，使其初步感知到“沸腾”是液体内部与表面同时发生的剧烈汽化现象，并对水沸腾时的温度以及水沸腾后温度的变化情况产生求知欲。届时，教师便可顺势向学生渗透沸点的概念，使学生认识到，在标准大气压下，水的沸点为100℃。

其次，教师可亲自为学生演示用纸锅烧水的物理实验。第一，取一张光滑的牛皮纸，将其折叠成一个方形的纸盒，用曲别针或订书钉固定住，确保装水时水不会漏出；第二，将少量染色的清水倾倒在纸锅内；第三，用支架固定纸锅，将点燃的酒精灯置于纸锅之下，进行加热，直至纸锅中的水沸腾，引导学生根据沸腾的物理概念描述纸锅中水的状态与特征。由此，学生便会发现，纸锅中的水“开了”，但由纸做成的锅却并未燃烧，从而充分活跃思维，萌生出“为什么纸锅不会燃烧？纸的着火点是多少？水沸腾后的温度难道不会上升吗？水的沸腾是吸热现象还是放热现象？”等问题。

最后，教师可引导学生阅读教材中与液体沸腾有关的文字描述。一方面，进一步提升学生物理学习的专注度，让学生通过阅读教材上严谨的语言文字表述，对液体沸腾的概念建构起更为规范与完善的整体认知；另一方面，让学生在寻找与挖掘问题答案的过程中，锻炼和强化观察能力、理解记忆能力以及判断分析能力，提升物理学习力［2］。

二、发挥小组合作学习优势，提升学生物理学习毅力

学生的物理学习毅力，泛指学生具有的能够积极应对物理学习问题与障碍的稳定情绪，能够主动调适自身物理学习方法与思路的学习意志以及能够克服不良学习心态，进而树立和培养为自身发展而学目标的终身学习意识和习惯［3］。但由于初中生正值情绪波动大、自我意识高涨的青春期，这就使得学生在实际的物理学习过程中，往往会受到自身成长发育特点的影响而产生负面学习情绪，进而对其学习毅力的稳定性、持久性造成不良影响。

基于这一认识，教师利用物理实验教学培养学生的物理学习毅力时，便可发挥小组合作学习模式的团结互助优势，引导学生以合作学习的形式开展物理实验操作活动，让学生在合作设计物理实验方案、协作解决物理实验问题的过程中获得丰富而深刻的物理学习体验感；在共同解决一个又一个问题与障碍的过程中体会到成功的喜悦，获得学习自信心的增强，进而养成坚毅的学习品质与独立自主的学习习惯。

例如，在人教版初中物理教材八年级上册“凸透镜成像的规律”一课中，教师在组织学生围绕课题“探究凸透镜成像的规律”展开探究性物理实验活动时，便可科学组建物理实验小组，并通过搭建教学支架的方式，促使学生开展合作探究学习。

第一，实验预设前期。教师可设计指向学情分析的学习任务单（表1），讓学生自主完成。

在学生自主完成上述学习任务单后，教师就可从任务完成度、作答正确度与说明规范度等几个方面对学生的表现进行评价与评分，并按照分数由高至低的顺序将学生划分为甲、乙、丙三个层次，以甲∶乙∶丙=2∶3∶2的比例组建物理实验小组，组织学生以小组合作的形式开展本次实验活动。这样，一方面，学生能够通过自主完成学习任务单，感知到物理光学知识之间的逻辑关联，实现温故知新［4］；另一方面，可保证物理实验小组划分的合理性、科学性与动态性。

第二，实验开展中期。教师可围绕“探究凸透镜成像的规律”这一主题，设置核心教学问题“照相机、投影仪与放大镜均是用凸透镜成像的，但三者成像的特点各不相同。你们能否对凸透镜成像的规律提出基于事实与科学证据的假设猜想，并设计与之相对应的物理实验方案验证猜想呢？”学生在小组内围绕实验课题展开探讨与交流，在小组成员的互帮互助下完成物理实验方案（表2）的设计和物理实验活动的开展，有助于养成坚韧的学习意志与学习毅力。

第三，实验总结终期。教师可在各组学生根据自主拟定的物理实验方案完成本次物理实验活动后，组织学生开展一次物理实验结论研讨会，向学生提出与本次实验结论分析、物理规律归纳有关的教学问题，引导学生以组内交流、组间探讨的方式展开分析与论证。比如，在什么情况下，凸透镜成实像？在什么情况下，凸透镜成虚像？在怎样的条件下，凸透镜成缩小的实像与放大的虚像？是否存在缩小虚像或放大实像的情况？

由此一来，学生在问题的驱动下自主开展物理实验探究，不仅能够总结归纳出本次物理实验的结论，得到物理学习毅力的锻炼强化，而且在与小组成员共同处理和解决物理实验中遇到的种种问题的过程中，也会切身认识与感知到自身在物理学习中的主体作用，进而树立起为自我发展而学的物理学习目标与科学探究意志，提高物理学习效率与物理核心素养。

三、深挖生活教育理念本质，提高学生物理学习能力

在核心素养视域下，初中生所需具备的物理学习能力主要体现在“学以致用”与“推陈出新”两个维度上［5］。在实际开展初中物理实验教学时，教师可聚焦物理学科源于生活、服务于生活的本质内涵，积极融合陶行知生活教育理念，将与现实生活息息相关的元素、资源与工具融入实验操作过程中，为学生提供更多动手动脑的机会，让学生通过开展物理实验活动，形成善于、好于、乐于从物理学的角度上思考和观察现实世界的创新应用意识。

例如，教学人教版初中物理教材八年级下册“压强”一课时，教师便可从生活与物理的角度组织学生开展“探究影响压力作用效果因素”的物理实验活动。

首先，教师可用图钉与软木塞这两个常见的生活物品为学生做物理演示实验，以实验中“图钉尖端能够轻易插入软木塞；图钉末端难以嵌入软木塞”的现象启迪学生的思维，诱导学生对影响压力作用效果的因素提出“压力的作用效果或许与物体的受力面积有关”的假设。

其次，在学生对压力的作用效果提出假设后，教师便可引导学生将背带宽度各不相同的书包作为主要实验材料，围绕假设展开体验式的物理實验活动。一是用刻度尺等测量长度的工具，测量小组组员书包背带的长度与宽度，根据书包背带的形状，应用相似图形的面积计算公式，计算书包背带在人背部上的受力面积，并按照受力面积由大到小的顺序，依次为书包进行编号；二是将语、数、英、数、理、化等课本依次放入背带宽度各不相同的书包内，小组组员轮流背上书包，记录不同编号书包对自己肩背部的压力作用效果；三是统合小组的体验情况与实验数据，判断哪一种书包对自身的压力作用效果更强烈；四是总结归纳实验活动经验，得出影响压力作用效果因素的实验结论。在这一过程中，学生能够通过背上重量相等、背带宽度各不相同的书包，更为深刻与切实地感知到物体受力面积大小对压力作用效果的直接影响，即在压力相等的情况下，受力面积越小，压力作用效果越强；受力面积越大，压力作用效果越弱。

最后，教师可鼓励学生结合从本次体验式物理实验活动中得知的结论与原理，设计更符合中学生需求的背包，让学生在运用物理知识解决现实生活问题、设计创意发明的过程中，对物理学科的实用价值构建起更为直观深刻的认知，进而实现对物理知识及其经验方法的学以致用与创新应用。

结语

总而言之，实验是初中物理课程中必不可少的关键教学组成部分，具有综合性突出、实践操作性强的特点。在学科核心素养视域下的初中物理教学实践中，教师可立足物理实验教学的特点与优势，对初中生的物理学习力进行针对性的培养与训练，让学生在学物理知识、做物理实验的过程中，实现物理学习品质的稳定进阶与物理核心素养的稳步提升。

【参考文献】

［1］李雪华.初中物理教学中开展实验教学的策略探究［J］.数理化解题研究，2022（35）：95-97.

［2］童玉花.趣味物理实验在中学物理教学中的运用［J］.数理天地（初中版），2022（24）：82-84.

［3］王瑞刚.初中物理随手取材实验的实践分析［J］.广西物理，2022，43（4）：85-87.

［4］徐海东.在初中物理实验中融入科技制作的教学实践：以初中光学实验部分为例［J］.广西物理，2022，43（4）：85-87.

［5］朱盛.初中物理实验教学中学生创新思维能力的培养［J］.数理天地（初中版），2022（22）：95-97.