优化初中物理实验探究教学的策略研究

2021-11-12宁甫

科学咨询 2021年39期

宁甫

(江苏省启东市鹤城初级中学江苏南通 226200)

俗话说“学好物理化，走遍天下都不怕”，可见，生活处处都需要物理，因此，学好物理是非常重要的。初中物理是未来高中物理学习的基础，学好初中物理，高中的物理学习才会驾轻就熟。物理实验是初中物理教学的重要环节，也是初中学业水平考试的主要考查项目，物理实验教学能培养学生自主探究意识，提高学生观察、动手、探究和思维能力，有利于学生全面发展。但目前的物理实验探究教学仍存在问题，因此，教师应优化物理实验探究教学模式，提高学生物理学习兴趣，提升物理教学质量。

一、探究式初中物理实验教学的重要性

初中物理实验探究教学是将科学探究的方法与物理实验教学相结合，注重以学生为主体，教师为主导的教学原则，教师需要创设问题情境，引导学生发现问题，培养学生物理学习兴趣，鼓励学生主动参加到实验探索活动中。实验探究教学主要分为发现问题—提出假设—制定计划—进行实验—合作交流—分析论证—总结归纳七个步骤。教师打破传统教学理念，进行物理实验探究教学，将生硬死板的物理知识变得生动形象，能够增进学生对物理知识的理解，了解物理抽象化的概念，加深学生对物理概念和原理的理解，使学生在自主实践中学习物理知识，掌握物理的精髓，提高实践探究能力。探究式实验教学方法能够锻炼学生科学严谨的逻辑思维能力，使学生在探究学习中不断提高观察、动手、探究、思维能力，培养创新精神和创造意识。

二、初中物理实验探究教学策略

（一）提升实验教学层次，提高学生观察能力

教师进行物理实验探究教学，首先要提升教师自身的实验素养，有些教师只将物理实验局限在物理课本中，在教学过程中注重物理知识的讲解，对物理实验教学一带而过或者只进行简单的示范。教师应从自身做起，将课本中的物理实验与实践相结合，提高自身的实验素养，要注重物理实验的演示。物理的概念和规律都是在实验中总结的，做好物理实验演示，生动直观地展示物理实验，才能加深学生对物理概念的理解，帮助学生明确将要进行的物理实验过程，调动学生对物理实验探究的主动性和积极性，提高学生的观察能力[1]。

例如，教学“物态变化”时，教师：“同学们，学习了蒸发和沸腾的物理知识，下面我们以课后‘观察水的沸腾’探究活动为例，老师为大家进行实验演示，同学们注意观察，随时记录水的温度、状态、声音、气泡的变化。”教师安装实验装置，学生将观察的现象进行记录，通过观察，学生发现：水在沸腾前气泡在上升过程中体积由大变小，温度计的温度逐渐升高，产生的声音较大；水在沸腾时气泡的体积不断变大，温度计的温度一直保持在100℃，产生的声音较小。水在沸腾时气泡升到水面后裂开，放出水蒸气，最终在烧杯内壁形成小水珠，这是由于烧杯内壁温度较低，水蒸气液化形成的。最终总结出蒸发和沸腾的异同点：相同点是蒸发和沸腾都是汽化现象，都能使气体变成液体，都吸收热量；不同的是它们的发生部位、温度条件、剧烈程度、液温变化各不相同。随后，学生进行自主实验探究，教师对学生在实验步骤中出现的问题进行指导，如：两个铁圈高度的定位、温度计的位置等。教师在物理实验探究教学中优化实验教学层次，注重学生的主体地位，进行物理实验演示，帮助学生理解了沸腾与液化的概念，提高了学生的观察能力。

（二）选择优质物理实验，提高学生动手能力

初中学生理解能力相对较弱，学生对物理概念的理解比较困难，教师在进行物理实验探究教学时，应根据学生对物理知识的掌握情况，为学生选择适合的物理实验进行探究。在进行实验探究前，教师要为学生讲解实验内容的重点知识和难点知识，并结合学生难以理解的物理概念或原理，为学生进行实验演示，激发学生学习兴趣，在确保实验探究环境安全之后，鼓励学生自主进行实验探究，提高学生的动手能力，使学生在实验探究中掌握物理知识[2]。

例如，教学“压强和浮力”时，教师开展“探究浮力与物体排开液体重力的关系”课题，教师：“同学们，大家了解了阿基米德原理，学到新的物理公式F浮=G排，大家不理解的地方吗？”学生：“老师，我还是不理解阿基米德原理。”教师：“那下面我们大家通过实验，来验证一下阿基米德原理，老师先给同学们演示一下实验流程，一会儿同学们进行自主探究。”教师在实验过程中一边测量一边记录。学生借鉴教师的演示过程，开始进行自主实践，确定实验目的：定量探究浸在液体中的物体受到的浮力大小与物体排开液体的重力之间的关系。寻找实验器材：弹簧测力计、金属块、量筒、水。开始实验：学生将金属块挂在弹簧测力计下端，记下测力计示数F1；在量筒中倒入适量的水，记录液面示数V1；把金属块浸没在水中，记下此时测力计示数F2和液面示数V2；根据测力计示数计算出物体所受浮力（F浮=F1-F2），计算物体排开液体的体积（V2-V1），算出物体排开液体的重力（F浮=G=F1-F2）；最终比较浸在液体中的物体受到的浮力大小与物体排开液体的重力之间，得出物体所受浮力等于物体排开液体所受重力。教师通过选择优质物理实验，引导学生进行实验，加深了学生对阿基米德原理的理解，提高了学生的动手能力。

（三）建立物理实验合作，提高学生探究能力

合作学习能够促进学生共同进步，提高学生的综合能力。教师可以按照学生的实际水平和综合能力，组建物理学习小组。教师可以根据物理实验内容，开展小组比拼，激发学生物理实验探究的积极性，教师引导学生相互发表自身观点，组织交流互动，使学生针对每个人解决问题的方法进行实验探究活动，在一次次失败中成长，不断吸取经验，发现实验操作的漏洞，完善实验步骤，最终共同享受成功的喜悦。教师建立学生物理实验合作，能够提升学生的物理素养，提高学生物理探究能力[3]。

例如，教学“电路初探”时，教师要求学生小组合作探究导体中电流与电压的关系，教师先将全班30名学生按平均学科成绩分成六组，小组学生先对实验结果进行猜测，组员1：“我认为电流与电压成正比。”组员2：“我猜电流与电压成反比。”组员3：“好像还有电阻这个因素呢！”组员4：“我感觉有电阻的话，对电流和电压影响不大，电流与电压也是成正比的。”组员5：“那就分别进行实验，看看谁猜的是正确的。”小组成员共同准备实验器材：若干节干电池、电键、电压表、电流表、两个不同的导体、若干导线等。学生将导体甲连入M、N两点，电键处于断开状态，如下图所示；闭合电键，记下相应的电流表示数和电压表示数；改变电池的节数，再记下两组不同电压下对应的电流值；用导体乙换导体甲，重复上述实验。教师提醒学生要进行多次实验，得出普遍的物理规律。学生在教师的指导下，将实验重复验证，最终学生在合作中得出实验结论：同一导体，电压电流与的比值相同；不同导体，电压和电流的比值不同。学生通过小组合作，学会多角度思考问题，了解到物理实验的科学性，提高了物理实验探究能力。

（四）拓展课外物理实验，提高学生思维能力

教师进行物理实验探究教学，不能局限在初中物理课本中，应为学生拓展物理实验，增加实验数量，提高实验质量，扩大实验广度，以及培养学生探索、创新精神。教师可以通过将生活与物理结合、拓展常规实验操作、创新实验探究形式、开展创作实验活动等方式为学生拓展课外物理实验，激发学生的创新意识，提高学生的物理思维能力[4]。

例如，教学“光现象”时，教师根据光的色散，要求学生按照活动分解太阳光，学生让太阳光通过三棱镜，观察置于三棱镜后的光屏，发现太阳光可以分解为红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫等色光，了解这种现象叫作光的色散。而光的色散现象表明太阳光是由多种色光混合而成的。进一步学习，学生认识到红、绿、蓝三种颜色是三原色光，此时，教师为学生拓展物理实验，教师：“大家知道吗，三原色可以混合成任何一种其他颜色的光，大家可以拿出我们手中的彩笔，试一下。”有的学生将红、绿、蓝三种颜色直接混合在一起，发现颜色混合后，尽然变成了黑色；有的学生将等量的红色与等量的绿色混合在一起，得出黄色；有的学生将蓝色与绿色混合，得出青色等。教师通过拓展延伸课外知识，引导学生进行物理实验探究，提高了学生的思维能力，让学生在探索中掌握物理知识，在实践中不断创新，使初中物理教学质量得到明显提升。