优化实验教学，提升初中生的物理素养

于钦田

【摘要】义务教育物理课程是一门以实验为基础的自然科学课程，课程理念注重科学探究，让学生经历科学探究过程、学习科学研究方法，培养学生的探索精神、实践能力以及创新意识.物理学实验是人类认识世界的一种重要活动，是进行科学探究的根底.本文旨在探讨实验教学在初中物理教学中的问题和原则，旨在为教师提供一些关于如何有效实施实验教学的建议和思路，以期提高学生的学习效果和促进其整体素质的提高.

【关键词】初中物理；实验教学；动手能力

物理是初中阶段的一门重要学科，初中阶段的学习是学生对物理知识进行深刻认识和掌握的重要环节.而物理实验作为物理学科的基础，其重要性不言而喻.物理实验既要有硬件支撑，又要有思想观念的统一.在物理实验教学中，教师要正确处理抽象知识与实际操作之间的关系，确保硬件设备的完好，分配好每一名学生的任务，使学生顺利进行实验.

1 初中物理实验教学过程中存在的问题

1.1 设施条件不足

初中物理实验通常需要一定的实验设备和场地来支持.然而，许多学校的实验室设施条件可能存在不足，这会减少学生进行实验的机会.这些条件不佳可能包括设备老化、设备损坏、实验室空间狭小等问题.解决这些问题的方法包括增加实验设备的投入、提高实验室设施的维护水平、寻求外部支持等.通过这些方式，可以改善学生的实验环境，使他们有更多机会进行实验，增强他们的实验能力.

1.2 学生实验能力差

许多初中生在进行物理实验时缺乏实验技能和操作经验.他们可能不熟悉基本的实验操作流程，也可能缺乏解决实验中出现问题的能力[1].为了解决这一问题，学校可以在课程设置中增加实验技能培训课程，教授学生正确的实验操作方法和基本的实验技能.此外，教师还应鼓励学生积极参与实验，并提供必要的指导和支持，帮助他们逐步提高实验能力.

1.3 实验内容单一

有些学校可能只进行一些基础的物理实验，而忽视了更多有趣和复杂的实验内容.这可能导致学生对物理实验缺乏兴趣，影响其学习积极性.应对这一问题，学校可以扩大实验内容的范围，引入更多有趣和具有挑战性的实验内容，以激发学生的学习热情.同时，教师也需要根据学生的实际情况，合理设计和选择实验内容，使学生能够在实验中体验到物理原理的乐趣和魅力.

1.4 缺乏实验安全意识

物理实验常涉及一定的安全风险，但有些学生在进行实验时可能缺乏必要的安全意识和安全知识.为了解决这一问题，学校需要加强实验安全教育，向学生普及实验室安全知识和实验操作中的常见危险，让他们具备较强的实验安全意识和养成良好的实验行为习惯.同时，学校还可以加强对实验室的安全管理，确保实验环境的安全性，为学生提供一个安全的实验学习环境.

2 初中物理实验教学中应该遵循的原则

2.1 系统性原则

在实施初中物理实验教学时，首先要遵循系统性原则.这意味着实验教学应该按照一定的系统计划和安排进行，以确保学生在学习过程中能够全面地了解物理实验的目的、方法、技能和实验结果的分析.教师需要有明确的目标，将实验内容有序地融入课程，并在实验过程中引导学生掌握相关的物理知识.通过系统性地进行实验教学，学生能够建立起相对完整的物理实验知识体系，对物理学科有一个整体性的把握.

2.2 安全性原则

在初中物理实验教学中，安全性是至关重要的原则.教师需要在实验之前对实验设备进行检查，指导学生正確使用实验器材，确保实验过程中学生和周围环境的安全.此外，教师需要对潜在的危险和风险进行详细说明，并指导学生正确采取安全防护措施.同时，学校需要建立健全的安全管理制度，提供必要的安全设施，以保障实验教学中的安全.

2.3 操作性原则

实施初中物理实验教学需要遵循操作性原则.这意味着实验内容和要求应当具有一定的操作性，以激发学生的实验兴趣，并培养学生的实验技能.教师在设计实验内容时需要考虑到学生的认知水平和实际操作能力，选择适合学生的实验项目，引导学生在实践中发现问题、解决问题，从而提高他们的实验能力和动手能力.

2.4 探究性原则

初中物理实验教学应遵循探究性原则.教师在实验教学中要注重培养学生的实验探究精神，引导他们在实验中提出问题、探索规律、总结经验，从而培养学生的独立思考能力和科学探究能力.通过这种方式，学生能够更好地理解物理学科的本质和科学方法的应用，同时也能够激发他们对物理学习的兴趣和热情.以上原则的遵循可以使初中物理实验教学更加科学、有效，有助于学生全面、系统地理解物理知识，提高他们的实验技能和科学素养.

3 初中物理实验教学的具体策略

3.1 实验前的知识准备

在初中物理实验教学中，实验前的知识准备是非常重要的，它可以帮助学生理解实验的目的、原理和操作步骤，提高实验的效果和拓展学习的深度.下面结合“走进实验室：学习科学探究”课文的知识点，举例分析具体的实验前知识准备做法.

首先，我们以“走进实验室：学习科学探究”为例，选取实验是关于光的折射规律的实验.（1）预习课文：在实验前，学生首先需要预习与实验相关的课文内容.他们可以阅读相关章节，并理解光的折射规律的基本概念和公式.这样可以帮助学生事先建立起对实验的基本理解，为实验过程中的观察、分析和结果解释做准备;（2）提问导引：教师可以设计一些问题，引导学生思考实验的目的、原理和预期结果.例如，教师可以问学生：“为什么光在从一种介质射向另一种介质时会发生折射？”“你认为不同介质之间的折射角有何规律？”通过这样的提问，学生可以在实验前思考问题，激发他们的学习兴趣;（3）视频资料：为了使学生更好地理解实验过程和原理，教师可以给学生提供相关的视频资料.这些视频可以展示实验的操作步骤、实验现象和结果，让学生在实验前有直观的了解.同时，学生可以通过观看视频，了解实验中需要注意的细节和安全事项；（4）实验器材和原料准备：在实验前，教师需要准备好实验所需的器材和原料，并将其摆放整齐.同时，教师还可以向学生介绍器材的名称、特点和使用方法，以及实验所需的原料的性质和作用.这样有助于学生对实验所需器材和原料的理解，能更好地操作和调整实验参数.通过上述具体做法，学生可以在实验前有充分的准备，对实验的目的和过程有一定的了解.这样在实验中，学生就能更加专注于观察实验现象、记录数据，并进行结果分析和讨论.实验前的知识准备能够提高学生的实验技能和科学思维能力，使实验教学更加有效和有意义.

3.2 激发学生参与的兴趣

初中物理实验教学是培养学生动手能力、实验探究精神和科学思维的重要途径，而激发学生参与的兴趣是成功开展物理实验教学的关键.结合“测量：实验探究的重要环节”这一课文知识点，可以通过以下具体做法来激发学生的兴趣，让他们更积极地参与实验探究[2].

（1）增强问题意识.在教学中，可以通过提出一个引人入胜、与学生日常生活经验相关的物理问题，如“为什么铅笔掉下来会直立在桌子上？”激起学生的好奇心和求知欲，激发他们想要通过实验来寻找答案的愿望；（2）进行生动的实验示范.教师可以进行生动的实验示范，例如，利用简单的实验装置进行测量，展示测量的过程和结果，通过实验现象直观、形象地展示给学生，激起学生的观察兴趣，激发他们对实验的参与欲望；（3）设置具体的实验任务.针对测量这一实验探究的重要环节，教师可以设计具体、有趣的测量任务，让学生亲自动手进行测量实验.例如，可以设计一个小组测量不同物体的长度、寬度和高度，让学生通过测量得出结论，从而促使他们主动参与、积极思考实验问题；（4）进行实验成果分享和讨论.在实验结束后，教师可以组织学生进行实验成果分享和讨论，让学生展示他们的实验成果和发现，分享实验过程中的感悟和困惑，促使学生之间相互交流和思想碰撞，激发学生对物理实验的深入思考和进一步探究的欲望；（5）肯定和鼓励学生的参与.在实验过程中，教师要及时肯定和鼓励学生的参与和发现，让他们感受到成功的喜悦和成就感，激发他们对物理实验学习的积极性和热情.总之，通过以上具体做法，可以有效激发学生参与物理实验的兴趣，使他们更加主动地参与实验探究，从而提高他们的动手能力、实验探究精神和科学思维水平.

3.3 强化实验数据的记录与分析

初中物理实验教学中强化实验数据的记录与分析对于学生的学习至关重要.通过实验，学生能够直观观察物理现象以及测量物理量，从而更好地理解相关概念.在“测量物体运动的速度”这一实验中，数据的记录与分析尤为关键.以下是具体的做法，同时结合实例进行详细分析：

（1）实验前的准备与规划.在进行实验前，教师首先要明确实验的目的和步骤.对于测量物体运动的速度实验，目的是通过测量时间和位移来计算速度，并了解速度与位移、时间的关系.为了规范化实验步骤，教师可以提前准备好测量长度的工具、计时器以及多个小车等实验器材；（2）实验数据的记录.在进行实验时，学生需要准确记录实验数据.这包括测量物体的位移和所用时间.例如，学生可以记录下小车在不同时间点的位置，以及所经历的时间.同时，他们还需要记录下实验所用的器材、环境条件等其他相关因素；（3）数据的整理与分析.实验结束后，学生将数据整理成表格或图表.他们可以通过绘制位移－时间图或速度－时间图来更直观地观察数据的变化.这也有助于他们在数据分析时更清晰地观察速度与时间、位移的关系；（4）结果的解释与总结.结合数据分析结果，学生需要提出结论并解释实验结果.他们应该能够发现速度与时间、位移之间的定量关系，并能够从实验中得出结论，进一步加深对速度概念的理解.

接下来，我们来具体分析一下如何应用这些步骤来教学测量物体运动的速度实验：假设学生进行的实验是测量小车沿直线运动的速度.首先，教师需要引导学生使用标尺或测量带测量小车在不同时间点的位置，同时使用计时器记录下小车运动所用的时间.学生记录小车在不同时间点的位置，并记录所经历的时间.通过这些数据，他们可以计算出小车在不同时间段内的位移以及每段时间内的速度.学生将测量得到的数据整理成表格或绘制成图表，如位移－时间图.通过观察图表，学生可以发现速度随时间的变化规律，并理解速度与时间的关系.学生基于数据分析得出结论，并解释速度与时间、位移的定量关系.他们可以总结出速度与时间成正比，从而深化对速度概念的理解.通过这样的实验教学，学生不仅可以直观地感受到物体运动的速度变化，还能在实践中学到实验数据记录和分析的方法，加深对速度概念的理解.

4 结语

因此，物理教学离不开实验.实验教学是深化理论知识的有效手段，是拓展学生科学思维的方式之一，也是学生进行科学探究的重要手段.实验教学是初中物理教学的重要形式之一，是将“抽象的理论知识”转化为“实践”的具体过程，对培养学生创新能力、创新意识有着重要的作用.在课程教学中应注重实验教学，通过实验来讲解概念、形成规律和科学思想方法，注重“知行合一、学以致用”.实验教学在初中物理教学中的实施，对于学生的学习至关重要.通过实验，学生能够深入理解物理知识，提高动手能力和实验设计能力，激发学习兴趣，从而提高学习效果.因此，我们应当更加重视实验教学的实施，为学生提供更多更好的实验机会，以期更好地促进学生的物理学习和全面发展.

参考文献：

[1]蔡国栋.初中物理实验教学提质增效的策略研究[J].河南教育（教师教育），2023（07）：74-75.

[2]卓燕华.探究实验教学在初中物理教学中的作用[J].广西物理，2023，44（02）：174-176.