简析初中物理实验教学方法的创新

【摘要】实验教学是初中物理教学的一个重要组成部分，开展实验教学不仅可以让初中生通过实验观察物理现象，帮助他们更好地理解相关的物理概念、定律，还能在教学过程中培养初中生的操作、创造等方面的能力。但是，常规的物理实验教学方法难以有效激发初中生的实验兴趣，从而影响物理实验教学的最终效果。在这样的背景下，创新实验教学方法迫在眉睫，本次研究目的恰在于此。

【关键词】初中物理;实验教学;方法;创新

初中物理知识具有一定的抽象性，因此要想初中生仅依靠听课就理解所有的物理知识存在很大难度，而物理实验可以将物理知识以相对具象化的方式呈现出来，初中生在亲自动手操作、亲身观察实验现象的过程中，能更加清晰地理解相关的物理知识，由此教学效果可以得到强化。此外，在观察、操作等过程中，初中生的实践操作能力、科学探究能力等都能有所发展。但从当前现状来看，初中物理实验教学效果并不乐观，有待进一步的改进和创新，这是笔者开展本次研究的一个重要原因。

一、初中物理实验教学现状分析

（一）教学模式陈旧

部分教师使用“灌输式”教学模式开展实验教学，花费大量时间向初中生介绍物理实验的原理、步骤等，最后留给初中生动手操作的时间相对较短，导致部分初中生无法在课堂上完成整个实验，或者是不能在实验过程中对实验原理进行深入探索，又或者是对实验过程中产生的问题、观察到的现象不能进行详细分析，只能囫囵吞枣地按照教师所讲来完成实验，这对初中生科学探究能力、逻辑思维能力等的发展极为不利。

（二）实验教学的作用没有被充分发挥出来

初中物理教材中的一些实验不易操作或者实验现象不易被观察到，教师在开展实验教学前，需要进行适当改进，学生才能更好地完成实验。但部分初中物理教师在教学前没有充分考量实验的可操作性，直接照搬教材的实验内容，让学生按部就班地进行操作。这部分教师只考虑到了以实验辅助学生理解相应的物理概念、定律等，而忽略了让学生通过自己操作掌握知识的重要性。这导致了实验操作的难度过高，学生无法通过实验观察到明显的现象。此外，教师很少引导学生进行实验改进、创新或者更深层次的实验探索，这种唯教材是从的实验教学方法，没有发挥出实验教学的作用，不利于初中生的创新思维培养，影响到其科学探究、逻辑思维等各项能力的发展。

（三）学生不重视实验

初中生对物理实验教学的态度会影响实验教学效果。部分初中生不重视物理实验，在实验操作时缺乏规范操作意识，而且操作习惯不佳，可能会导致实验仪器损毁、实验材料被浪费等情况出现，甚至部分教师因此做出减少实验课的决定。除了这些容易观察到的不利影响，学生的不重视还会使其在实验课上不积极主动地去探索、发现和创新，实验教学的作用也就难以被发挥出来。需要注意的是，初中生不重视物理实验，固然有其个人好恶、性格等方面的原因，但初中物理实验教学的趣味性不足也是造成此现象的重要原因。

二、初中物理实验教学的创新思路

根据对初中物理实验教学现状的分析，本文提出以下物理实验教学的创新思路：其一，完善物理实验教学首要的需求是对实验教学模式加以创新，这就要求教师转变教学理念，通过借鉴他人、自主创新等方式来创建更加科学合理、新颖有效的初中物理实验教学模式。其二，初中物理教师还应对实验教学内容进行创新，摆脱对教材的依赖，结合教材内容，适当引入一些新的实验项目，这样能够更好地培养初中生实验观察、操作等方面的能力。当然，教师在开展实验教学时，还要注意让初中生养成良好的实验操作习惯，形成操作意识等，这样能增强学生对物理实验的重视程度。

三、初中物理实验教学方法的创新

（一）重视学生主体地位，引入探究式实验教学

物理实验创新首要的目的就是让初中生喜欢实验，积极主动地在实验中探索、学习，保证实验教学的作用得到充分发挥，从而提升初中物理整体的教学效果。因此，教师在进行创新时，要重视学生的主体地位，在此基础上对实验教学理念、模式等加以创新，充分调动初中生的参与积极性，让其在实验的过程中主动去探索、发现和创新。具体而言，教师可以引入探究式教学模式开展实验教学，为初中生提供实践操作、自主探究的机会，让学生有充分的时间观察实验现象、解决物理问题、思索现象背后隐藏的物理原理。

在教授“凸透镜成像的规律”时，教师可先向初中生介绍凸透镜的使用实例，如照相机、投影仪上都用到了凸透镜，然后让学生根据自身经验猜测凸透镜成像有什么特点。部分初中生能够发现，凸透镜成像有大、有小，有正、有反。此时，教师可以继续引导学生思考“凸透镜成像有规律吗？”然后为学生准备好光具座、凸透镜、光屏、蜡烛等实验器材，让学生参考照相机的使用方式，思考如何摆放这些实验器材才可以让烛火成像于放置好的光屏上。初中生在动手实验时就会发现，当蜡烛与凸透镜之间的距离发生改变时，烛火的成像情况也会发生变化。此时教师可以引导初中生继续设计实验来探索距离变化时成像的变化情况，并且促使学生对实验现象进行仔细观察、分析、总结，在此基础上找到“凸透镜成像的规律”。在这样的实验教学中，初中生始终处于主体地位，可以自己动手操作、思索、探究，教师只负责引导和辅助，这对初中生思维发展、能力发展都有很大益处。

（二）改进实验教学内容，引导学生展开进一步探索

教师在创新实验教学方法时，应当重视激发初中生对物理实验的兴趣，这样不仅能调动学生的积极主动性，还能让学生对物理实验更加重视，为实验教学效果的提升打好基础。当然，激发初中生实验兴趣的方法比较多，包括问题引导、实验创新等。所谓实验创新就是对教材中的实验予以改进，包括对实验材料、方法、步骤等予以改进，这样不仅能够让实验变得更具趣味性，还能弥补原实验的一些小缺点。当然，教师在对实验进行改进和创新时，應当注意不能增加初中生的理解难度，创新所用的实验材料或用具要易得等。

如在教授“大气压强”时，教师就可以进行创新，带领学生尝试教材中经典的“覆杯实验”，这一实验可以证明大气压强的存在。教材中使用的实验材料为塑料管和纸片，实验方法非常简单，但是部分初中生在实验时提出了这样的疑问：“纸片之所以没掉下来，是不是因为它湿水后粘在塑料管口了呢？”针对这样的疑问，教师可以引导初中生对该实验进行改进和创新。有些初中生就想到可以利用塑料杯代替塑料管做实验，而且还可以提前在塑料杯底部扎一个小孔，实验前期用手指堵住小孔。在使用塑料杯做实验时，新“覆杯实验”的现象与教材中的实验现象是一致的，但是将堵住小孔的手指拿开之后，空气进入塑料杯，硬纸片会马上掉落下来，杯子中的水也会随之流下来。通过这样的实验探究，学生能够充分认识到大气压强的存在及其起到的重要作用，实验教学的作用得到了充分的发挥。

实验教学的目的不仅仅是让初中生借助实验理解并掌握相关的物理知识，还要培养学生实验操作、解决问题、科学探究、创新创造等方面的能力。要想做到这一点，教师仅仅参照教材中的实验内容开展教学或者学生仅仅按部就班地动手实验是远远不够的，教师应当对实验教学内容进行适当创新，或者采用恰当的方式来引导学生对实验进行改进和创新。学生在改进和创新实验的过程中，会非常积极主动地去思考和探究，这样不仅能够提升其思维活跃度，还能很好地培养其各项能力，促进学生物理核心素养的发展。

如在开展“探究什么情况下磁可生电”的实验教学时，考虑到用教材选择的实验装置进行实验时，很难观察到电流计指针偏转的幅度，教师可引导学生对实验进行微小的创新，提示学生可以观察电动机线圈构造，让学生发现在进行该实验时，利用线圈的一边切割磁感线，现象可能更明显。在进行“探究浮力大小跟排开液体所受重力的关系”实验时，笔者注意到，许多学生无法徒手抓稳弹簧测力计，导致了实验的准确性受影响。教师也可以引导学生解决这个问题，有学生想到可以使用细线绕过铁架台拉住弹簧测力计，以此保证实验的准确性。由此可以看出，学生完全具有对实验进行微小的改进和创新的能力。

此外，教师还可设计一些教材中没有的实验，学生失去可以参照的实验指导之后，其积极主动性往往更容易被调动起来。教师可以让学生自己设计实验方法、步骤，然后动手进行实验操作，确定在观察实验现象时应注意哪些细节，并自主解决实验过程中遇到的问题，确定应当如何进行分析总结才能得出准确的实验结论。

如在教授“熔化和凝固”时，笔者发现教材选用了海波、石蜡这两种材料进行实验，以探索固体熔化时可能出现的温度变化。教师在带领学生完成这两个实验之后，还可以向学生提出这样的问题：“在一个烧杯中装满冰块，冰块中间再插上一个装满冰块的试管，如果对烧杯进行加热，那么试管中的冰块会在什么时候开始熔化？试管中的冰块与烧杯中的冰块熔化情况会保持一致吗？”教师可以让初中生先猜测实验结果会是什么，然后让学生自己选择实验材料、器具，设计实验方法、步骤等进行实验探究。这其实就是教师引导学生对实验内容进行创新的一个思路，这样的创新让学生在具体的实验中利用所学物理知识，对提升他们的各项能力有很大帮助，教师应对此更加关注。

（三）适当引入虚拟实验教学

随着教育现代化的持续推进，教师们在开展实验教学时除了使用常规的演示、实操等方法，也开始关注到虚拟实验教学的方法。虚拟实验教学可以省去教师准备实验用具的时间，因此教师能够向学生展示一些步骤复杂或者是需要精密计算、操作难度高的实验，让初中生能直观地观看相关物理过程。

考虑到课堂教学的实际情况，视频展示是代替现场实验演示的最切实可行的虚拟实验教学方式。让初中生观看相关的实验视频，不仅能够让他们了解该实验的具体实验步骤、注意事项等，还能让他们认真观察实验结果，由此对相关物理知识有更加深刻的认知和理解。继续以“大气压强”这一内容的教学为例，为了让初中生了解大气压的测量方法，教材选择了“托里拆利实验”。但是该实验需要用到“汞”这种有毒重金属，在缺乏足够的安全保障的情况下，不适宜在教室中直接进行实验演示。因此教师可以让初中生观看录制好的实验视频，并以提问的方式引导初中生仔细观察视频中的实验过程。如教师可以在播放视频之前提出以下问题：“你们觉得玻璃管中的水银会出现哪些变化呢？”实验视频播放完之后，教师可以继续以提问的方式引导学生思考，如提问：“实验开始时玻璃管内的水银柱为何会下降？为何后来又不下降了？玻璃管上方为何物？怎样计算水银柱产生的压强？若在玻璃管上方开口会有何现象？若将玻璃管倾斜放置，水银柱的高度是否会发生变化？”初中生结合自己看到的实验现象和之前所学的物理知识来思考这些问题，很容易就能理解大气压的测量原理以及测量时的影响因素，从而对相关知识点有一个比较深刻的认知。

当然，除了视频演示这种虚拟实验教学方法，教师还可以利用仿真物理实验室3.5、NB仿真物理实验室等虚拟仿真实验软件来进行物理虚拟实验教学。此外，部分虚拟仿真物理实验软件依照初中教材编写制作，使用这类软件可以模拟操作教材中所有经典的物理实验。还有一些虚拟物理实验软件有自主实验功能，允许操作者根据自己的想法或需求来自由操作实验器材开展自己想要的实验。此种实验教学方式新颖有趣、效率高，而且拥有极强的安全保障，可以作为物理实验教学的辅助方法。

需要注意的是，虚拟仿真实验毕竟是虚拟的，不能完全取代真实的物理实验教学，否则将不利于初中生实验操作能力的发展，乃至影响初中物理教学的整体效果。

结语

针对当前初中物理实验教学存在的一些问题，笔者提出了对实验教学方法加以创新的一些思路。具体而言，初中物理教师应当重视初中生在实验学习中的主体地位，注重创新实验教学内容，同时还要重视激发初中生的物理实验兴趣，提高其对物理实验学习的重视程度，以及引进虚拟实验教学等新型实验教学方法，从而不断提升物理实验教学的效果。当然，初中物理教师还应在开展实验教学的过程中不断进行总结和反思，借鉴以往的优秀经验，反思自身在开展物理实验教学时存在的问题，并且探索合理解决这些问题的方法，这样才能更好地提升初中物理实验教学的效果。

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作者簡介：郑书燮（1968.07—），男，福建省古田县新城初级中学，一级教师。