初中物理实验学习力的实践研究

【摘要】在初中物理实验教学中，教师应结合物理核心素养，对实验的过程展开实践、操作及研究，让学生经历物理学知识“再发现”的过程，进而培养学生的学习力、创造力和多媒体信息平台的应用力，提高学生物理实验的实践能力，提升学生的学习力，继而渗透物理核心素养，培育学生物理思维和科学探究能力。

【关键词】初中物理实验;学习力;实践

【基金项目】江苏省教育科学“十三五”规划重点自筹课题《生活力背景下提升初中学生学习力的实践研究》（TY-B/2016/10）

作者简介：高金华（1980.3—），男，江苏省无锡市玉祁初级中学，中小学高级教师。

我校现有江苏省“十三五”规划重点自筹课题《生活力背景下提升初中学生学习力的实践研究》，物理学科承接子课题《生活力背景下提升初中物理实验学习力的实践研究》。在教育教学实践研究中，我们结合物理实验特点、学校和家庭资源，展开丰富多彩的物理实验学习力的实践和尝试，并将物理实验进行有机的整合，完成对子课题的实践和研究。

一、学习力的解读和学科实践关系

学习力是学习者的一种意识形式，存在于学习者自身或学习者之间（个体学习力、组织学习力），贯穿于学习者的学习生活中，与学习者的思维、意愿和行为密切相关。学习力是获得一切技能和本领的基础，所有生存的能力、生活的能力都是靠学习得到的。课题组认为，初中学生学习力是指学生以个人或团体的形式组织学习的动力、品质和能力的综合体现，是一个人更好更快地进行学习的能力。它包括学习动力、学习品质和学习能力三个维度。要提升学生的学习力，就要从学习力的三个维度出发，通过干预学习力某一维度的具体要素，来促进学生学习力的提升。

初中物理实验与学生生活联系紧密，一些日常生活元素，为物理学习力的提升注入了源泉和活力，也为学生解决实际问题提供依据。这些源于生活的实践极大地促使学生以生活力为背景支撑，在陶行知先生的“教学做合一”思想和新课程思想的引领，主动参与课堂探究，深化物理的实践研究，从而提升学习力。

二、初中物理实验学习力的实践

在初中物理实验中，教师不仅要通过实验教给学生物理知识，更重要的是引导学生经历物理学知识“再发现”的过程。在实践中，教师要结合物理核心素养，引导学生对实验基本操作要领展开研讨，对实验的过程展开实践、操作及研究。学生对初中物理实验进行合理的分类，并就实验涉及的物理知识、操作技巧和偶尔发现等进行实际操作，在具体的“做”中獲得实验技能，并将其转化为物理学习力，提升在物理实践中的真实参与和探究。

（一）物理实验的学习力

初中物理实验注重学生的体验性和探究性，让学生在实验体验中积累学习兴趣，在科学探究中完善物理科学思维，构建物理模型，通过合作与交流形成物理观念，进而养成正确的科学态度与责任感。教师应通过在教学中引导学生提升初中物理实验的学习力，培育学生未来发展所需要的关键能力和必备品格，培养学生理解学习、应用实践、迁移创新、解决问题的基本技能。

1.物理实验的过程性

如何系统性地教学初中物理实验的基本技能，要有对实验的整体性进行考量，突出物理实验的趣味性、体验性和可探究性，以发展的思维强化学生认知世界的宏观价值，细化其落脚点。

如在《光现象》一节的授课中，让学生借助太阳光和三棱镜观察光的色散现象，在有效观察中学生会发现问题，如白墙上的色光带的顺序和书本上的顺序相反，似乎没有有效地观察到七色光带。此时教师如果准备好实验装置，按照书本去设计和安装器材，不仅能及时帮助学生了解光的色散的特点，而且能帮助学生构建出光的方向、折射光偏折情况。在实践教学中，为了营造光色散时的场景，在空中释放蚊香烟雾，可以清晰看到光的色散全过程，为学生初步构建对光的认识做好铺垫，为后续学生的知识再生成和学习提供保障，激发学生潜在的学习力。

细化实验过程不仅让实验探究具有可操作性，同时让学生的实验思维得到完善。教师结合初二探究实验单元设计整体规划实验评价功能，在实验课堂模式和评价上增添亮点，使学生逐步形成学科观念，提升学生物理学习力。

2.物理实验的趣味性

初中物理课堂实验要具有简单、新奇、趣味的特点，对学生的启发性要强，引入实验能使学生唤醒学习兴趣、引发质疑、提出问题，进而为教师课堂教学出彩做准备。

如在《透镜》一节的实验中，让学生通过对不同样式透镜、面镜分类研讨，使学生思维认知得以提升，随后提问防盗门上的猫眼是哪类透镜，巧妙地利用学生对事物的好奇去驱动学生展开更深入的探究，让学生从其他角度认识透镜，在探究中观察和设计其他方案，并展开系列探究来加强对透镜的识别，比如凸透镜对光线的会聚，看近处或远处物体所成像的特点，进而提升学习力。在透镜对光线的作用实验中，为了更形象地展示光的传播特点，教师可以让学生联系已有知识让光在充满蚊香烟雾的密闭透明空间穿过，使用大的圆形手电筒提供光源，学生很形象地观察到凸透镜对光的会聚作用，将平面或多条光线的作用理解到空间中去，大大提高学生学习的兴趣，扩大学生对知识的认知空间。在随后对凸透镜焦距的测量中，让凸透镜正对太阳光，在另一端移动白纸发现光斑有时大有时小，焦点在最小最亮的光斑处。而实验前期的趣味性也为这一难点的突破奠定了基础，极大地提升了学生的学习力。

3.物理实验的挑战性

初中物理实验一般来源于生活，从学生的认知角度出发，以启蒙为初心，激发学生内心所思所想，拓宽学生思考深度，为学生创造不一般的实验感性体验，可以为学生学习深入奠定基础，也为后续物理的有序学习和有效探究提供保障。

如在《前言》一节中，课本提出了如何让鸡蛋在水中浮起来的问题，这一问题表面看很简单，却大大增加了学生实验的难度，实验带来的挑战性激发了学生的学习潜能，也为学生了解浮力的影响因素和课堂交流的话题提供了深度。有学生慢慢加盐使其悬浮，也有学生先加盐使其漂浮再加水使其悬浮，甚至有个别学生使用温热水，冰箱中的冷鸡蛋放入后就直接漂浮在水面上（重复实验发现家中所有的鸡蛋都是如此）。学生在本节内容中了解提问源于实践，经历探究后的提问更具有价值性，物理技能有更大的拓展。

在《热机》一课中，课本是从热机的工作原理进行介绍和讲解，如果从物理广度出发，可以这样进行课堂设计：让学生将活塞的上下平动转化为曲轴的圆周转动，以通过燃料的燃烧获取内能和内能的转化来制作一个简易的热机，思考在吸气冲程中如何让汽油液化并和空气充分混合，怎样达到吸气（压强知识应用），压缩冲程中如何提高燃料的内能，火花塞点火获取更大的内能，进而通过做功冲程来提高能源的利用率，最后在排气冲程中让燃烧尾气排出。这个实验中，在简单的设计图纸中呈现出核心要素，并让学生尝试去制作一个简单的热机。因此实验思维的设计也是一项重要的过程，让学生经历其中的过程，必将在挑战中提高学生的综合技能。好的物理实验要让学生经历从知识走向设计的应用历程，让学生通过不断的挑战提高开发和应用物理的能力。

（二）物理实验的创造力

初中物理实验的展示和探究，为学生活动的开展提供了丰富多彩的资源，为教师自制器材、单元整体规划、实验效果的创新铺垫基础。发现、质疑、猜想、分析、设计，都是创造的基本要素，课堂上让学生经历这些行为，就是在培养学生的创造能力，也大大提升了学生的学习力。

如在《平面镜成像》一课中，教师很难讲清楚物体成像是在玻璃的镀膜面还是在玻璃表面，可将一支笔紧贴平面镜放置，观察镜中最清晰的像与笔有没有紧贴在一起，甚至从侧边不同角度发现除了最清晰像外还能观察到笔所成的其他的像，且因角度不同数量也不同，为如何有效测量像到平面镜的距离和物到平面镜的距离提供依据，同时为实验器材的改进提供实践依据（使用半透明镀膜玻璃板）。让学生通过观察来宽思维，以实践为依据进行创新，将探究能力体现在具体的学习过程中，进而提高创造力。

在《光的折射》一课中，教师对光的折射的讲解可以借助“生活现象—实验探究—物理模型”的结构来引导学生拓深物理思维，让学生通过实验对物理概念形成有效认知，进而培养学生的物理观念，达成以实验为抓手的物理建模，有效渗透物理核心素养。教学中，以学生常见的池塘中水变浅的生活现象为切入点，引出课堂中弯折的筷子实验，让学生通过实验重现折射现象，学生提出猜测可能是光的传播路径发生了改变，在问题链中注重关键点“是什么条件变化导致光发生偏折”“在什么部位发生偏折”和“尝试设计一个实验来证明你的猜想”;进而设计实验“观察光斜射入水中时光斑位置的变化”来展开探究，以实验证据得出光发生折射时的光路变化的结论，并进一步显示光的传播路径，让学生清晰看到光斜射入水中时光路的变化，帮助学生形成光的折射光线偏折时的物理模型。

实验设计思路的创新要重组物理资源，在清晰的问题链中有机地渗透物理核心素养，让学生对实验探究过程不仅要注重做，更要了解实验的设计意图和价值。因此实验教学要注重对学生思维的正确引领，帮助学生以实验为资源载体建构物理模型，让学生理解物理从生活中来，通过科学探究，开发学生的物理思维，使学生最终养成物理观念。

三、物理实验的多媒体信息技术等应用力

随着信息技术的不断推进，在实验探索中引进实验交流平台是学生家庭实验和交流提升的有效方式，如抖音等短视频平台为学生提供了丰富的交流机会，也激发了学生做好实验并分享實验成果的内驱力。

如在《物态变化》一章中，学生从生活中能获取各类丰富资源，观察水的沸腾现象，可以让学生利用家中玻璃热水壶对水加热，并观察现象，记录温度（一般家庭都有电子温度计），拍摄水沸腾前后的现象，不仅帮助学生有效解决了在学校实验时受到周围嘈杂环境的干扰的问题，也避免了加热水时间不一而带来的相互干扰，解决了听水沸腾过程中声音的变化等问题。学生在家拍摄好短视频作为第二天课堂的交流资源，让实验探究延续到课后日常生活中。冰的熔化以及干冰的升华实验都极大地激发了学生探究的热情，也为学生有效的学习提供了保障。尤其是干冰的升华实验，学生大部分都是直接观察，肉眼难以识别气体，因此把干冰放入水中观察成为同学们交流的关键点，也能大大增加实验的可观察现象，突出空气中“冒烟”的情况，让学生了解这是水蒸气液化形成的，不是气态二氧化碳，为教学的深入提供了保障，也弥补了实验器材的不足。

当然课堂教学的环节和实验的规范性是不可或缺的，视频中的不足都需要在课堂中加以纠正和分析，让学生有改进的意识和领悟他人优点的品质。借助多媒体信息技术手段及网络平台，学生主动参与，课堂教学的反馈交流，都将提升物理实验实践能力和学习力。

教学中的演示实验、学生动手实验的探究、课后实验的拓展、动手制作等角度提升学生实验学习力，让学生有足够的机会通过实验获取知识，提高学习力，可以让教师能更好地借助实验来突破教学难点，解决教学疑难，拓宽教学效果，从而培养学生获取新知识的能力、收集和处理信息的能力、分析和解决问题的能力，体验科学探究的乐趣，学习科学家的科学探究方法，领悟科学的思想和精神。

【参考文献】

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