关于初中物理教学中开展家庭实验的实践探索

蔡月运

【摘要】物理学科依赖于实验进行知识的探索和验证，因此，学生对物理知识的深入学习和理解往往需要通过实验来实现.然而，在初中教学实践中，教师往往未能充分利用实验手段进行创新性和趣味性的课堂教学，限制了学生对物理知识的掌握和理解.为提升物理教学的实践性和综合性，教师可以引导学生参与家庭实验活动，进一步巩固和深化课堂知识.本文基于实验教学视角，首先简要探讨初中物理实验教学的开展困境及家庭实验的积极意义，随后从四个方面分析和探讨初中物理教学中开展家庭实验的具体措施.

【关键词】初中物理；实验教学；家庭实验

在初中物理教学过程中开展实验还需要特定的实验环境的提供.在当前的课堂教学过程中，教师往往将有效的时间放到传授新知和习题练习上，很少会带领学生进行深入系统的探究活动.随着当前“双减”政策的进一步贯彻和落实，传统的课堂教学方式和作业布置形式也在进行着优化和变革.教师要充分利用学生的课余时间，引导学生在课下进行一系列的实验探究活动，对课堂教学内容进行进一步巩固与练习.实验与传统的作业形式相比更具趣味性，也更易激发学生参与物理课程学习的积极性与主动性.

1 初中物理实验教学的开展困境

1.1 缺乏科学实验环境

当前，初中物理教学过程中的实验环节存在着一系列的困境.其中，首要的困境就是课堂教学缺乏科学安全的实验环境.无论是哪一个部分的物理实验都需要实验器材和环境的准备，这也意味着教师要在保障学生实验科学性和安全性的前提下带领学生开展实验.然而一系列的准备会耗费大量的课堂时间，减慢课堂进度，因此当下大部分物理教师不会选择的课堂模式.另外，传统的初中物理教学往往以书本和考试为中心，很少会带领学生探究某一定理或公式的推导过程，更多地是让学生根据书本上的实验步骤进行理解和记忆.

1.2 缺乏多元实验方式

当前，初中物理实验教学缺乏多元化的实验方式.对于初中阶段的学生来说，他们更喜欢在趣味性和多元化的课堂上学习知识、拓宽视野.然而当前初中物理教学更多地采用教师主导性的课堂形式，即使是在实验的过程中，教师也很少给学生提供自主动手操作和探究的机会.另外，信息技术和多媒体时代的到来在理论上为当前各个学段的课堂教学注入了新的活力.然而在具体实践的过程中，新颖的教学形式仍未渗透到物理实验过程中，导致当前的实验教学方式方法较为单一.同时，实验环境仅仅局限于课堂上，未能充分与实际生活和自然环境进行结合，不利于对学生灵感的激发和思维的拓展.

2 初中物理教学中开展家庭实验的积极意义

2.1 有效助力家校共育

家庭实验是初中物理实验教学的一种重要模式.家庭实验指的是学生在家庭环境中或与家长的通力协作中共同完成物理实验.另外，家庭实验的实验器材大多能够在家庭中直接获取，可以实现物理实验与生活实际的紧密结合.同时，家庭实验具备较强的安全性，可以在相对简易的环境之下完成.物理教学中家庭实验活动的开展能够有效助力家校共育理念的渗透.对于家长来说，家庭实验是亲子沟通与交流的有效契机，家长能够在这个过程中了解学生的课堂所学，同时也能够在与学生共同完成实验的过程中融洽亲子关系，为学生的成长和发展营造良好的家庭环境.

2.2 增强课堂实践性

家庭实验是初中物理课堂实践的一种重要形式.2022版初中物理新课程标准中着重强调教师的教学要凸显实践性和综合性，这也意味着学校要突出课程的实践性元素，为各学科的课堂教学注入更多的实践内容与实践知识.而家庭实验活动就是课堂实践的一种重要表现，更为学生亲自动手操作和观察提供了有效机会.学生在书本上所学到的知识是浅层次和片面的，而家庭实验中的实验结果和实验现象更加形象与直观，更能够助力学生对实验结论的理解和把握.初中物理教学中家庭实验活动的开展能够充分增强物理课堂的实践性，为学生带来更强的课堂体验感.

2.3 培养学生的核心素养

2022初中物理新课程标准中对学生核心素养的培养作出了新的要求.其中学生的初中物理核心素养应当包括物理观念、科学思维和科学探究等不同的维度.而初中物理课堂中家庭实验活动的开展能够助力学生物理观念的形成和科学思维的培养.家庭生活中的方方面面都可能会涉及物理书本上的知识和实验中的内容，学生在用心观察和思考探究的过程中会逐渐培养自身的科学探究意识，以物理思维思考生活中遇到的问题和困境.另外，家庭生活中也渗透着方方面面的物理知识，需要学生在親身感受中进行学习和探索.

3 初中物理教学中开展家庭实验的具体措施

3.1 结合实验探究元素，打造安全实验环境

实验是学生学习物理知识、探索物理世界的最为主要和直观的形式.而学生也能够在亲自实验和动手操作的过程中直接学习物理知识、增长见识.然而实验活动开展的前提是拥有安全科学的实验环境.无论是课堂实验还是家庭实验都需要教师或家长为学生打造安全的实验空间.在家庭实验活动开始之前，教师可以以作业的形式为学生布置下去，同时与学生的家长进行沟通和交流，倡导家长为学生提供实验所需要的材料与器材，并为学生打造良好的实验环境.在学生参与实验的过程中，家长也要在一旁帮助和观察，帮助学生消除潜在的实验安全隐患，助力学生物理实验活动的顺利完成.

例如 在学习八年级上册第一章“走进物理世界”中“测量长度和时间”这一小节的内容之后，教师可以为学生布置一份特殊的家庭实验作业，即学生需要测量不规则物体的体积.每个学生回到家后需要准备一个小灯泡，然后思考如何测量小灯泡的体积.规则物体的体积如正方体、长方体等都有其体积计算公式，然而不规则物体的体积该如何计算呢？这就需要学生在家庭实验活动中进行进一步的探索.这时学生可能会想到用“排水法”计算小灯泡的体积，即将小灯泡完全进入到一个盛满水的容器中，溢出水的体积为小灯泡的体积.只要测量溢出的水的体积即可.在该实验活动中，学生可以在家长的配合之下完成并得出科学与准确的实验结论.

3.2 开展趣味家庭实验，学科教学联系生活

2022版初中物理新课程标准强调课堂教学要突出学生的主体性地位，这也意味着教师要考虑学生对于课堂所学的兴趣程度.在传统的初中物理教学过程中，课堂内容较为僵化单一，导致学生的兴趣度和参与性不足.在家庭实验的布置过程中，教师可以充分结合初中物理的趣味性教学元素，引导学生进行趣味性的实验活动.有趣的物理实验能够充分带领学生走入多姿多彩的物理世界，同时让学生感受到物理学科的奥妙与神秘所在.有趣的物理实验伴随着神奇的实验现象和实验结论，能够充分激发学生的探索欲望，引导学生在生活中感受学科知识的渗透.

例如 在学习初中物理八年级上册“声音与环境”的过程中，教师就可以引导学生在家庭中进行“自制传声筒”的实验活动.该实验活动所需要的实验器材有两个一次性纸杯、一段棉线、两根小木棒.在实验开展的过程中，学生需要将小木棒横着放到纸杯中，然后在两个纸杯的底部开一个小口将一根棉线系在两个纸杯上.接下来学生和家长分别面对着纸杯说话，会听到声音从纸杯中传出来.这一实验现象运用了固体振动传声的原理，当一端的声源发出声音时，纸杯特殊的物理结构会有效减少声音的扩散并将声音聚集起来，使得声音从绳子的一端传向另一端的纸杯.该家庭实验活动形式较为简单，所需要的实验器材也比较简单，但是能引导学生巩固课堂所学知识，并将课堂所学与生活实际联系起来.

3.3 挖掘家庭实验切入点，培养学科探索精神

除了固定的家庭实验活动，教师还可以培养学生拥有一双善于观察和发现的眼睛，去寻找日常生活中一些可以进行实验的切入点.物理与我们的日常生活息息相关，然而在传统的认知中，物理是一门以实验和计算为基础的学科，很少会与我们的实际生活进行联系.因此，教师借助家庭实验活动的开展，可以帮助学生培养学科探索精神，引导学生通过观察生活中的方方面面将其与物理学科进行联系和贯通.无论是我们生活中的一些物品还是所发生的一些现象都能够与物理知识串联起来或者是用物理学科的知识和理论进行解释.教师要做的就是为学生限定一个大的范围，引导学生观察生活、探索生活，进一步培养自身的探索精神.

例如 在学习初中物理八年级上册“光和眼睛”这一章节的过程中，教师为了引导学生深入理解光现象的知识点，同时认识光的折射和反射定律，并进一步运用光的折射和反射定律解释生活中的一些现象，可以引导学生观察生活中的方方面面，寻找与光的反射和折射定律相关的现象.如学生会观察到筷子插入水中会呈现出折断的视觉感受，太阳落山之后天空也没有立刻暗下来等等，这就是光的折射定律在生活中的呈现.在学生结合生活中的一些现象列举出例子之后，教师还可以让学生任意选择一个能够呈现光的反射和折射定律的实验进行操作，并以视频的方式记录下来上传到课堂微信群中，反馈给教师.

3.4 有效依托信息技术，构建虚拟实验情境

随着当前信息技术的进一步发展，信息技术和多媒体技术的应用为当前初中物理实验教学注入了新的活力，开拓了新的途径.在传统的初中物理教学过程中，教师往往受到客观实验环境和实验条件的限制，对于一系列的实验活动无法带领学生进行实地操作.而拥有了信息技术的助力和信息资源的融合，教师可以引导学生在虚拟的实验情境中完成实验活动，进一步得出与实际操作的实验相同的实验结论.另外与学生动手操作的实验相比，虚拟实验情境的创设不仅能够呈现出科学的实验环境，同时也能够消除学生在实验中可能出现的一些误差或安全隐患，是当下信息技术时代较为提倡同时效果更好的一种实验方法.

在家庭实验活动开展的过程中，教师就可以引导学生在信息技术的助力之下在虚拟实验情境中完成相应的实验内容.

例如 在学习初中物理八年级上册“光和眼睛”中“探究平面镜成像特点”的过程中，教师就可以引导学生回到家中借助电脑、平板或移动终端等一系列的电子设备构建虚拟的实验情境并完成实验活动.学生可以在信息技术平台上下载实验APP，并寻找“探究平面镜成像特点”这一实验，然后按照实验步骤和操作指示组装实验器材，如放置蜡烛、放置平面镜和白纸片等等.在实验现象展现出来之后，学生需要及时根据实验现象进行记录，进一步得出正确的实验结论.虚拟实验情境的打造能够丰富学生的家庭实验活动内容，同时可以将客观环境对实验的影响减到最小.

4 结语

家庭实验在物理教学中的作用很大，能激发学生的爱好和学好物理的兴趣，同时，也能加深理解和巩固所学知识.同时家庭实验活动的开展也能够培养学生的知识探究能力，培养学生的探究思维和探究精神.家庭实验的过程较为简单，但是可以与实际生活实现紧密结合，拓宽学生的知识视野.

参考文献：

[1]陈峥嵘.基于STEAM理念的初中物理家庭实验教学研究[J].求知导刊，2021（45）：59-61.

[2]刘小燕.“家庭实验室”与初中物理线上教学的有效融合策略分析[J].考试周刊，2021（10）：131-132.

[3]迟浩.基于大单元教学的初中物理家庭实验作业探索[J].基础教育研究，2022（13）：68-70+83.

[4]茍小强.略谈家庭低成本实验在初中物理实验教学中的应用[J].中学物理教学参考，2019，48（22）：65-66.

[5]陈栋，左亮.引导学生在家庭条件下进行某些物理实验的探讨[J].物理通报，2020（01）：14-16+20.

[6]夏兴明.低成本实验教学在初中物理教学中的运用分析[J].中学课程辅导（教师通讯），2017（04）：32.