李金華

摘? ?要： 新的初中物理課程強調(diào)采用探究式的教學方法，而科學探究實際都是圍繞物理實驗展開的，實驗教學已是初中物理的核心環(huán)節(jié)。當前實驗教學卻仍薄弱，改進教學的具體策略為認識實驗教學類型的基礎內(nèi)容和改進實驗教學形式，加強實驗教學，使學生形成良好的實驗習慣，逐步學會基本實踐技能。在將驗證性實驗與探究性實踐相結合的基礎上，逐步訓練學生的基本實踐能力，以提升物理教學質(zhì)量。

關鍵詞：物理實驗;實驗教學;實驗能力;教學質(zhì)量

引言

物理科學作為自然科學的主要分支，不但對人類物質(zhì)文明的提高以及加深人們對大自然了解起到了巨大的促進作用，同時對人們的科學思想發(fā)展也產(chǎn)生著不可或缺的影響。物理是指科學研究物質(zhì)結構，以及物質(zhì)之間的作用與運動組織規(guī)律性的自然科學。物理主要由理論與實踐兩個部分所構成。實踐科學研究是人們了解世界的一項主要活動，是人們開展科學研究的基石;物理學理論則是人們對大自然最基本、最普遍規(guī)律的理解與總結，義務教育物理課程旨在提高學生的科學素養(yǎng)，科學探究學習方式是提高學生科學素養(yǎng)的一種重要而有效的途徑，而探究活動實際都是圍繞實驗環(huán)節(jié)展開的。下面談談怎樣通過改進實驗教學以提升物理教學質(zhì)量。

1? 為什么加強實驗教學

1.1? 新課程標準的要求

最新的《初中物理課程標準》（2021年）中要求義務教育物理課程應以提高學生科學素養(yǎng)為宗旨，同時指出科學探究學習方式是提高學生科學素養(yǎng)的一種重要而有效的途徑，強調(diào)要采用探究式的教學方法，采用探究式的教學方法，讓學生經(jīng)歷科學探究過程，學習科學研究方法，培養(yǎng)其創(chuàng)新精神和動手能力。而探究活動實際都是圍繞實驗環(huán)節(jié)展開的，標準中明確指出學生的觀察實驗、動手操作等活動在學習過程中要占很大的比例，不但要求教師要安排足夠的學生實驗和演示實驗，還要求鼓勵學生自己設計實驗探究內(nèi)容，嘗試改良探究方案等。因此，新課程標準實際上把物理實驗提升到了物理教學中的核心環(huán)節(jié)。

1.2? 實驗可充分調(diào)動學生的學習興趣

初中生有好奇、好動、活潑等特點，圍繞實驗展開教學，符合初中生的認知特點。特別是新奇的實驗可以吸引學生注意，激發(fā)學生的好奇心，使學生產(chǎn)生求知欲望，利用實驗可以創(chuàng)設教學情境，將問題融合于情境之中，引導學生在情境中主動探究、自覺學習獲取物理知識和科學思維能力，體驗科學探究的樂趣，養(yǎng)成實事求是的科學態(tài)度和勇于創(chuàng)新的科學精神。

1.3? 實驗仍是當前物理教學中的薄弱環(huán)節(jié)

雖然各種文獻中都闡述了物理實驗的重要性。但物理實驗仍然是當前初中物理教學中的薄弱環(huán)節(jié)，學生動手能力和實驗素養(yǎng)普通不足，乃至每年中考實驗題的考查結果和得分情況都很不理想。這些都有必要繼續(xù)從強化教學理念、改進實驗教學策略、創(chuàng)新實驗設計等方面探討加強實驗教學的有效途徑和方法。

鉆研實驗教學是促進教師專業(yè)成長的催化劑。從知識內(nèi)容深度來說，初中物理相對高中物理來還是較淺的，但搞好初中物理的實驗教學、實驗演示和實驗設計卻大有學問，要設計一個好的實驗或改進教具，不但需要科學創(chuàng)意和教學靈感，還可能涉及很多的機械電子等物理知識和信息技術。物理老師在這方面是學無止境，大有可為的。

2? 如何加強實驗教學

在現(xiàn)代物理學教育中，實踐是物理科學的重要基石，也是檢驗物理理論的重要準則。同時，基于實驗的可反復操作的特點，使這一物理研究的基本方式成為中學物理教學的重要幫手。

實驗搜集事實，積累數(shù)據(jù)從而得到更豐富的感性認識，它是建立理論、發(fā)展新理論和檢驗理論知識的重要實驗基礎。這樣，加強實踐能力的訓練就成為了中學物理課程中一個至關重要的內(nèi)容。所以，如果學生教科書中的所有實驗都做好了，是不是學生的實踐能力也就自然很強了呢？當然隨著實驗做的越來越多，操作技能會更加嫻熟，而實驗能力并不一定與之相應提高的。假如學生只會完成在教材中已經(jīng)做過的實驗，而對新的實驗卻無能為力，他們的實踐能力就有問題。所以，學生的實踐能力必須經(jīng)過教師有目的、有規(guī)劃、堅持不懈地培訓來提升。從以下幾點談談如何加強實驗教學。

2.1? 認識實驗教學類型及作用

要培養(yǎng)實驗能力，首先應對實驗能力包括哪些方面以及中學生所能接觸到的實驗類型有所了解。從廣義的實驗能力來看，一般都包含了四部分：一是對實驗的設計;二是實驗的執(zhí)行;三是對實驗結果的管理;四是對實驗總體的評估。中學生所能接觸的實驗，一般又可分成三種：一是由教師操縱的演示實驗;二是由學生操縱的驗證性實驗;三是由學生操縱的探究性實驗。演示實驗讓學生直觀地了解現(xiàn)象，驗證性實驗讓學生鞏固理論，探究性實驗則充分培養(yǎng)學生的各種能力。不論是哪一種實驗，只有學生真正地參與到實驗中去，親自進行實驗操作，學生的實驗能力才會真正有效地得到培養(yǎng)。

2.2? 改進實驗教學形式

2.2.1 在演示實驗中加入新的教學內(nèi)容

傳統(tǒng)的教師展示與實驗教學，實際上是教師給學生看演示，先“教師做學生看”后是“教師講學生聽”，而忽略了對學生思考動力的激發(fā)，在課堂教學中如果將教師演示與實驗變成了學生的邊學邊實踐活動，既可讓學生對實踐獲得更清晰的印象，也可訓練學生的能力，從而大大提高學生濃厚的興趣愛好與主觀積極性。教師在教學過程中應讓演示實驗更有活力，在實驗前可加入提問、猜想與假設;在實驗中可加入親身感受、體會;很多演示實驗是為了引出后面的大的問題而設置的，故而在演示實驗后還可以引導學生大膽想象。某些實驗現(xiàn)象的可見度極小或物理過程速度快，學生無法觀測，此時可加入掛圖、幻燈片或多媒體，讓學生更易理解，學生對物理現(xiàn)象的認識是學好物理的基本。

2.2.2 適當增加和改進學生實驗課

學生實驗課是全方位地、綜合地訓練學生自主實踐創(chuàng)新能力的教育形式。要求學生在實驗中學會問、學會猜測、學會設計、學會做、學會想、還應學會相互合作。要增設實驗課，可把一些演示實驗改為分組實驗，如：壓力的作用效果影響因素是什么，電磁感應現(xiàn)象等。實驗課安排中，儀器少的四人一組，儀器多的可適當增加組數(shù);四人一組中要做到人人有所為，可分為記錄員、實驗員、討論員，做完再適當對調(diào)。還有一些理論性實驗則為探究式實驗，如當教師介紹彈簧的拉伸長度和拉伸的關系時，教師讓學生在上課時自行做實驗，以探究出彈簧的拉伸與其所受拉伸成正比的原因關系。在這基礎上，讓每個學生可以自制一種彈簧，并探究彈性限度的概念。這一種方式，可以更大程度地使每個學生對物理問題感興趣，而且認識得更為深入。

2.2.3 學生充分利用課堂中的迷你實驗室、小工具制作，進行多樣化的課外科技教學活動

對教學中的小實驗、小制作，都可以安排學生在課外全部完成，并且每一個學生都應及時檢查和參加討論。在課本的實踐練習中，則布置了學生進行制作的實驗觀察活動。如自制彈簧測力計、自制簡易天平、制作無影燈、自制小孔成像等等。

如制作噴泉實驗：在如圖1所示裝置中，在一個大硬紙板上鉆一個小孔，然后再插一小根玻璃管（玻璃管與硬紙面中間用一小段膠管封閉），把大硬紙面放到有鮮紅水的水槽上（硬紙面與水槽間留有縫隙），點燃兩支蠟燭，用一個燒杯（杯口涂凡士林）蓋住，當火燭熄滅時，燒碗內(nèi)的氣體減少，內(nèi)部氣壓降低，而外界大氣壓則將紅水由水槽中向上壓進燒杯里，飛濺而出，從而構成美妙的噴泉。

大多數(shù)學生都能很好地完成任務，對學生的制作成績，要加以評價、展覽和給與相應的獎勵。

還可進行“小發(fā)明”“物理知識競賽”“實驗表演賽”、撰寫科學小文章等課外活動，通過這種課外活動能夠讓學生的物理基礎知識和創(chuàng)新能力得到進一步拓展和培養(yǎng)。

2.3? 學生培養(yǎng)良好的實驗操作習慣，學會初步實踐技能

良好的習慣讓成功變得觸手可及。在中學物理啟蒙課程中，教師應著重指導學生更多地注重研究身邊的生活物品和社會生產(chǎn)中的物理學現(xiàn)狀。如為什么在水中搬起石頭要比在地上搬起石頭要更省力一些？為什么俗話說“磨刀不誤砍柴功”這句話有道理？保溫瓶是如何保溫的等等。物理現(xiàn)象到處都有，要使學生對自己也能提出疑問，教師就可以為學生時常設置一些還沒學的問題，為學生設定懸念，從而讓學生慢慢地形成愛觀察、善于發(fā)問、勤思索的好習慣。

關于課堂中的演示實驗，在第一次必須向學生講清楚，如何看到每一次實驗過程和所呈現(xiàn)的物理現(xiàn)象，采用何種儀表，如何操縱。引導學生邊觀看實驗，邊反思，對所展示實驗的物理現(xiàn)象和實驗數(shù)據(jù)加以分析處理，并歸納總結得出結論。從而避免了學生將操作實驗當成戲法，不聯(lián)系物理知識去觀看實驗的不良習慣的產(chǎn)生。

在教學實踐中，為培養(yǎng)良好的習慣，應該避免學生存在這樣一些問題：①不講求實驗目的有沒有達成，不按計劃和步驟完成實驗，僅僅在實驗室內(nèi)將儀器設備當成玩具胡亂地擺弄幾下就了事;②不守紀律，在實驗室里竄來竄去，干擾他人的實驗作業(yè);③小組實驗中的所有作業(yè)總是由一個人包辦到底，其他學生只能坐陪，而無法參加實踐或教學活動;④教師不注意實踐的科學化，不注意實驗現(xiàn)象和測試數(shù)據(jù)的真實性，使實驗課成為了湊數(shù)字、拼結果的課堂。

3? 如何在實驗教學中培養(yǎng)學生綜合能力

提高綜合能力是中學物理教學的重點任務。在物理學課程中提高綜合能力一般有：獲得信息技術的基礎能力——思考力、注意力;儲存信息的能力——記憶力;處理信息的能力——邏輯思維、想像力;再創(chuàng)信息的能力——創(chuàng)造性思維等等。

實驗教學在形成和發(fā)揮學生創(chuàng)新能力的過程中，具有著不可估量的意義。傳統(tǒng)的實驗教學多采用驗證性實驗形式，這當然是必須的，但是從培育有學識、有才能的創(chuàng)造型人才方面考慮，單純的驗證式實驗還無法很好地完成培養(yǎng)能力的任務，故而在教育過程中還需要進行探究式實驗。

探究式實驗基本要素有七個步驟。我們以人教版八年級第八章第三節(jié)“研究滑動摩擦力與什么因素有關”這一探究型實驗為例子說一說怎樣培養(yǎng)學生的各種能力。

（1）學生首先要從日常生活經(jīng)歷和經(jīng)驗中想象到，滑動摩擦力并不僅僅受一個因素的影響。讓學生自由思索和提出問題，既要求學生有觀察力，又要求學生有思維能力，還要有表達能力。

（2）讓學生對影響原因做出推測與假設，學生會想象出很多因素，如與物體接觸面積多少、接觸面的粗糙程度、物體運動速度、接觸壓力、物體運動方向、質(zhì)量、材料等等因素有關。這將有助于鍛煉學習者的想象能力、表達技巧。在這時，教師就應激勵學生大膽地想象，但同時也應有所引導。

（3）充分發(fā)揮學生主動性，讓學生去設計實驗，學生在設計實驗的過程中會有一定的困難，這時教師不要站出來充當救世主，而是讓學生自學什么是控制變量法，這樣一來，學生的邏輯思維能力就得到了培養(yǎng)。

（4）學生在進行探索的學習過程中能夠鍛煉自主動手能力，注意力、再次發(fā)現(xiàn)問題以及解決實際問題的能力，因為實驗的種種好處，故而教師不能代替學生去做，讓學生自主完成，教師只是一個引導者、組織者。

（5）學生對收集到的數(shù)據(jù)進行分析與論證，讓各個小組進行比較，從比較中發(fā)現(xiàn)問題，從比較中得到結論，這可以培養(yǎng)學生的分析能力。同時大部分學生可以從中得到認同，有一定的成就感，讓學習的興趣又一次得到提升，有學好物理的信心。

（6）布置學生完成課本以外的猜想因素，可以鞏固學生的認知，培養(yǎng)學生獨立完成任務的能力。

（7）讓學生完成一篇小論文：世界上如果沒有摩擦阻力。培養(yǎng)學生的空間想象力。

（8）讓學生設計一個利用或防止摩擦力的器具，培養(yǎng)學生的創(chuàng)造力。

可見，只要利用好書本中的探究型實驗，學生的各種能力就一定可以得到提高，所以，教師應改變教學理念，切實加強實驗教學。

總之，當學生的興趣被激發(fā)，學習的習慣已養(yǎng)成，各方面的能力有了提高，那么教學質(zhì)量的提高就不再是一句空話，而是勢在必得。