浅议初中物理实验探究教学设计的优化

丁正和

摘 要：实验是物理学的特征，更是探索物理以及促进其不断发展的重要手段。本文基于初中物理课程内容，结合学科核心素养对如何优化设计物理课程教学中的探究实验做简要分析。

关键词：初中物理;实验探究;课堂教学

物理学中许多概念与规律都是在实验的基础上得来的，这也决定了物理作为学科，其必须要围绕观察和探究实验现象进行，这不仅可以培养学生科学的逻辑思维，还能够锻炼学生的实际动手操作能力，落实学科核心素养指导下的课程教学理念。

一、设计课前导向任务

优化的第一步应该是实现教学时间分配的合理化，由于每节课中实验设计的教学侧重点不同，导致有些实验探究内容侧重于学生对探究问题的提出，有些则是侧重于学生进行实验的过程，还有学生对实验数据的分析等等。根据不同的教学侧重点，课堂教学时间就需要向特定环节进行倾斜，最终出现占用其他教学环节时间的情况，因此开发课前任务的导向是优化实验探究教学的必要。首先，教师要根据实验课的探究目标及具体内容，提前设计导学案，在导学案中可以将一些需要在课中进行探究的问题提前让学生进行了解，可以是一些简单的仪器使用方法之类的问题，例如在探究“影响液体压强大小”的实验中，教师就可以将液体压强计的原理及使用方法设置在导学案中，供学生自主预习。再如，在探究“物体的浮沉条件”时，可以让学生进行分组，制作潜水艇模型;在探究“物理质量与体积关系”的实验中，可以设置正比例函数的数学知识预习;在探究“凸透镜成像规律”的实验中，可以让学生搜集、了解放大镜和投影仪的原理，从而引导学生形成物体到凸透镜的距离会影响成像性质的认知。如此设计，在激发学生学习兴趣的同时，也减少了在探究实验实施过程中的阻碍。

其次，教师要对学生导学案的完成情况进行检查，此举是为了能够使这种学习习惯得到长期的坚持，起督促作用的同时，也保证了课前预留任务能够与课中实际探究过程相结合，从而顺利地完成实验探究。

二、开展课中实验探究

课中的实验探究过程考验的是教师对课堂教学的把控能力，也是对学生学习能力的检验。因此，探究流程的灵活选择，是保证课堂教学连贯与完整的关键。在导学案的完成后，学生的探究积极性也一定程度上被调动，教师这时可以利用多种教学手段来丰富探究教学的情境，从而问题研究方向。例如，在探究“影响电阻大小的因素”实验中，教师可以将电阻比作人行走时，地面给人带来的阻碍程度，提出问题：什么样的地面会使人的行走变得相对困难？学生由此会联想到，路面不平、路窄或人多等等，教师借此引导学生向阻碍电流通过的因素进行联想，从而自然地将学生思维导向了导体长度和横截面积等因素。教师还可以根据学生的已有知识经验，使其对新的学习情境产生疑问，从而展开分析推理的过程。例如，在探究“影响小灯泡电功率大小的因素”实验中，教师可以将一节干电池和两节干电池的灯泡亮度进行对比，接着再展示灯泡串联滑动变阻器和电流表时，变阻器在阻值较大或较小时的灯泡亮度，从而引发学生产生对灯泡亮度变化的思考，提出具有探究意义的问题。

在问题、猜想与假设等提出之后，教师要和学生一起将其中的相同因素进行归类，明确课中需要探究的实验因素。这一过程中需要教师引导学生排除错误和与实验无关的猜想与假设，将学生引入正轨。例如，在探究“影响液体大小的因素”实验中，学生根据之前所学压强知识，猜想液体压强的大小可能与重力有关，接着教师就可以引导学生通过实验来进行排除，取两个底面积相等、横截面大小不同的容器，用橡皮膜扎紧两个瓶口，分别向两个瓶中导入等质量的水，这一过程使学生认识到，等质量的水，其重力也是相同的，然后再观察橡皮膜的凹陷程度，会发现横截面较窄的瓶子水面越深，橡皮膜凹陷程度越大，由此将学生的猜想引导到对液体深度这一因素的思考上来。

在实验探究过程中，实验的进行与数据的收集是核心环节，这一环节关系到对猜想是否正确的检验，是能否得出普遍实验结论的关键，更是学生物理核心素养的体现，需要足够的时间保障和原则保证。学生在了解实验器材的使用方法后，教师要明确实验过程中所需要观察的对象，并告知学生要及时的将相关数据记录到实验单上，既要胆大，也要心细，灵活的处理实验过程中出现的各种问题。比如小灯泡不发光，首先要检查开关是否闭合，接线柱是否松动，灯丝是否断连等等，此外还要能够用短接法来测试导线和相关电表等进行故障的排除。实验期间一定要时刻提醒学生注意安全。

三、课后巩固拓展与提高

实验探究，更多的是教会学生学习的方法，这种无形的渗透其实遍布于整个初中阶段的物理实验之中。实验探究注重過程与方法的培养，用一些方法来让学生学会解决所发现的问题，从而掌握物理知识与技能，并能够将其熟练地运用到实践之中。因此，教师在课后需要布置相应的应用作业，内容可以是观察、调查、搜集和自主实践，感受物理知识在实际生活中的应用。例如，在“汽化”教学之后，教师可以让学生思考：如何能够更快速的使湿衣服变干呢？还可以让学生调查家庭每个月的用水状况，并自主设计一个节水方案。

综上所述，初中物理实验探究课需要充分保证学生在教学活动中的主体性，教师则要把握课堂教学节奏，有序推进课堂教学环节，并使知识和技能真正地融入到各个教学环节之中加以体现，做到讲授与实践探究相结合，切实提高教学效率。

参考文献：

[1]杨崴崴.基于核心素养培养的初中物理实验教学创新探讨[J].创新创业理论研究与实践，2019，2（15）：35-36.

[2]罗正琼. 初中生物理实验探究能力培养的研究[D].云南师范大学，2019.