初中物理实验教学的有效优化策略研究

摘 要：在当前，实验教学的优化革新已经成为物理教师实现物理教学优化的重要切入点，如何达成实验教学的优化，也已经成为物理教师所要研究的重要内容。文章对实现初中物理实验教学有效优化的方法策略进行了研究，并结合教学实际从多个方向进行了简要论证。

關键词：初中物理;实验教学;教学优化;方法研究

一、 引言

物理实验是根据一定的研究目的，运用一定的科学仪器和设备通过人为的控制和操作来创造和强化某些物理过程，同时在尽可能减少干扰的情况下进行定性和定量的观察和研究来达到探求物理现象及其变化规律的一种科学活动。通过对物理实验描述的分析可以发现，物理实验的重要特点是具有研究的目的性，且其过程是人为可控，影响其顺利进行的因素之一是能否尽可能减少干扰。而物理实验的主要目的则是探求物理现象及其变化规律。为了实现初中物理实验教学的优化，教师可以围绕物理实验教学的特点进行研究，从实验的环节构建入手进行调整，提升实验教学的有效性。

二、 实验教学优化的必要性分析

物理实验教学的开展主要有着两方面的作用，一方面是实验教学的进行可以帮助学生对物理知识实现深入有效的了解;另一方面则是学生在物理实验的操作参与过程中可以获得基本研究技能的发展。在当前，随着新课改的进行，新课标对教师的实验教学效果提出了更高的要求，教师需要确保实验可以更加有效的发展学生的能力，学生在实验参与的过程中也可以获得较好的提升与进步。为了达成这一目标要求，教师需要对自己的实验教学设计进行反思，分析其中存在的可优化之处，并尝试着做出有效的教学调整。

三、 实现初中物理实验教学优化开展的策略

（一）重视实验准备，开展实验前教学

实验前教学所指的是在实验探究进行之前所开展的教学，这一教学的主要作用是帮助学生做好参与实验学习的准备，对实验教学的顺利开展有着直接的影响。在过去，教师虽然可以认识到实验前准备的重要性，也开展了实验前教学的设计，但由于教学工具和教学方法的限制，使得实验前教学难以充分地发挥其效果，学生的发展也受到了限制。而在当前，伴随着信息技术的发展，多种教学工具已经引入了教学之中，教师可以充分利用这些教学工具，构建更加丰富多彩的实验前教学，着重为学生展现各种实验仪器的用途和具体操作方法，并为学生提出一些具有较高思考价值的问题，引导学生预先针对实验的有效开展进行思考。

例如，在进行“欧姆定律”相关内容的教学时，为了让学生可以在实验探究中借助物理仪器进行有效操作，教师需要结合相关实验所需要的器材进行研究，设计有效化的实验前教学内容。在本课的教学实际中，教师就可以引导学生对电流表、电压表的操作方法进行分析研究，并重点针对其正负极的接线方法进行讲解，确保学生可以按照安全操作规范操作实验仪器。为了引导学生在课下对相关的欧姆定律实验进行预先思考，教师可以设计“电压和电流可能存在着什么关系呢？”“我国家庭电路中的电压是多少呢？”“对人体的安全电压又是多少呢？”这几个问题，通过这几个问题的提出，学生就可以进行预先的思考分析，做好参与实验的准备。

（二）联系课标要求，革新实验教学模式

实验教学模式的革新也是优化实验教学效果，提升实验教学有效性的重要途径。在过去，教师所开展的实验大多为演示实验和验证式实验，其中演示实验是由教师作为主导的，通过教师操作，学生观察的形式而开展的实验，这一实验形式的作用主要为帮助学生理解一些物理知识，由于学生难以亲身操作实验，其实验探究能力的发展受到了限制。验证式实验所指的是以理论验证为主题的实验教学模式，在验证式实验中，学生在进行实验操作之前就已经对实验的现象和结论有了一个预先的认识，其进行实验操作的目的是验证一些已经确定的结论。由于缺乏未知内容，学生在实验的进行过程中缺乏参与主动性。在当前，新课标提倡教师开展探究式实验，这一实验模式是相对于验证式实验的一种实验教学模式。在探究式实验中，学生将在对实验结论未知的前提下进行实验探究，其所经历的实验是研究问题、提出猜想、设计实验、验证猜想的过程。通过对四个环节的体验，学生可以在一定程度上实现对科学家探索过程的体验，学生的探究分析能力也将在其中得到有效的发展。

例如，在进行“凸透镜成像的规律”这一课的教学时，为了有效地发展学生的能力，教师就可以开展探究式物理实验。在其中，教师可以结合本课的内容主题提出以下问题“物距与像距的变化会对凸透镜成像产生什么影响呢？”在提出这一问题之后，教师就可以引导学生针对这一问题进行思考，大胆地提出自己的猜测，并让学生根据自己的猜测设计一个可行的实验方案。为了充分调动学生的发展，在学生实验设计的过程中，教师要能控制自己的介入程度，尽可能让学生去主动思考。

（三）结合学生发展，调整分组架构

在当前，小组实验是初中阶段教学实验开展的主要形式，这是由学生的发展规律和初中实验的具体构成所决定的。且通过小组实验的开展，学生的思维也可以在合作中进行碰撞，实现有效的沟通和交流。鉴于小组实验的开展必要性，可以认为学生实验小组构建的有效性会直接影响到学生实验学习的效果。为此为了达成实验教学优化的进行，教师就可以从小组构建的优化入手进行探究。在传统的实验设计中，教师所设计的实验小组多是由学生自由组合而成，虽然学生自由组合而成的小组在默契性上较高，但其可能会使得各个小组学生的总体能力差异较大。有的小组可以非常容易地完成实验探究任务，而有的小组则迟迟无法推进探究步伐，这严重影响了实验教学的效率和效果。为了做出改变，教师可以对学生小组的划分进行调整，改变原有的以学生自由结合为主的小组构建模式，选用以学生能力情况为依据的小组构建模式，确保参与实验的各个小组其学生能力均处于一个合理的阈值。

例如，在进行“测量物质的密度”这一课的教学时，为了确保相关物理实验的有效开展，教师就可以结合实际构建有效的学生小组。考虑到本课涉及实验的复杂程度，教师可以将学生小组的人数控制在4～6人之间，在进行小组划分时也要先根据学生的能力发展层次进行统计，将能力发展较好的学生分散到各个小组之中作为组长。在组长确立之后教师再将其他学生逐步填充到各个小组中。为了确保学生小组可以做好分工协作，教师在分组完成后还可以召集各个小组的组长进行简要培训，让其明确扬长避短的分工原则。这样一来，当学生小组的构建可以得到保障，教师教学的有效性自然就可以得到提升。

（四）关注创新发展，革新实验内容

通过对近几年中考物理命题的分析，我们可以发现，在中考所进行实验考查题目中，并不会简单地照搬教材中的实验，而是在教材的基础上进行了大胆的创新，学生若只是硬记教材中的实验内容，是难以实现相关题目的有效解决的。故为了做出变革，增强学生的创新解题能力，教师在进行实验教学设计时可以充分考虑创新实验内容的引入，提升实验教学的探究性。

例如，在进行“弹力”相关内容的教学时，教师就可以拓展实验的架构，设置一个以“简易弹簧测力器制作”为主题的实验活动。在其中教师要提供给学生几个不同规格的弹簧测力器和几个铁丝、铁钉，让学生尝试着通过对弹簧测力器构成的研究找出简易弹簧测力器的制作方法。在学生制作弹簧测力器的过程中，教师要提出一些引导性的问题，调动学生进行探究分析。又比如，完成“浮力”相关知识的教学时，教师就可以引导学生尝试着使用阿基米德定律测量一些实际的不规则物体，让学生在操作中获得能力的提升与发展。

（五）注重操作能力，构建操作教学

在当前，学生能力的培养已经逐渐成为教师教学的主旋律，新课标要求教师要构建以学生能力发展为核心切入的教学设计。而实验操作能力是物理学科实验教学所要达成培养的重要学生能力体现，这一能力对学生未来的社会生活也有着较高的价值。对初中阶段的学生来说，操作教学的重点也在于教会其有效操作实验的方法，进而在中考中面对实验操作题目时可以顺利地进行解答。为了实现学生操作教学的构建，教师在实际的教学中需要注重学生操作能力的培养和发展，并找出合适的时间选用多媒体展示的方式复述实验教学，带领学生回顾实验操作的每一个细节，在遇到易错点时教师则要注意点明，让学生加以注意。

例如，在完成“测量小灯泡的电阻”这一实验的教学后，为了帮助学生有效地进行实验回顾，达成实验操作流程的记忆，教师就可以利用多媒体教学工具播放实验的过程视频。在其中，教师可以采用“暂停+提问”的方式引导学生回顾电路的连接方式与各个电路元件的操作规律，帮助学生充分掌握。

（六）引入新型设备，开展虚拟实验

虚拟实验是一个相对较为新颖的概念，其与传统的物理实验教学设置不同，虚拟实验是以计算机、多媒体为核心的，以虚拟情景展示为途径的实验教学设计。在实验教学效果上，由于学生难以真实的进行操作，所以虚拟实验的教学效果并不如实际实验，但这并不能掩盖虚拟实验的优点，那就是其可以帮助教师开展一些受限于学校实验室条件或实验危险性导致无法实际进行的实验。除此之外，虚拟实验还可以被用来实施实验复习教学，其可以在耗费较少时间的基础上带领学生有效地进行实验内容的回顾和复习。

例如，在进行“电路电流过大的原因”这一课的教学时，为了加深学生的印象，增强学生对电路知识的认知，教师就可以运用计算机工具开展以电路模拟为主题的虚拟实验。在其中，教师可以利用计算机模拟的方式为学生展现出各种出现故障的虚拟电路，让学生根据电路中用电器的实际情况断定电路的故障原因。这一虚拟实验的开展可以加深学生对电路安全相关知识的认知，又避免学生进行实际电路操作所带有的危险性。

四、 结语

综上所述，实验教学的开展对于学生的发展有着较强的促进作用。为了实现实验教学的有效优化，教师在教学实际中需要对自己的实验教学构建进行分析，思考教学设计中存在的问题，进而做出有效的教学调整，提升实验教学设置的有效性。

参考文献：

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[2]馬犇.初中物理实验探究教学有效策略[J].中学生数理化：教与学，2014（10）：44.

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[4]潘旭鹏.初中物理实验教学有效开展的方法[J].当代家庭教育，2019（7）：122.

作者简介：

郝志贤，陕西省延安市，延安市安塞区招安镇初级中学。