初中物理实验教学与学生能力的培养策略探讨

管兴禹

摘 要：物理学科是自然科学中十分重要的一部分，相较于其他学科，物理学科更偏重于培养学生的实践能力和创新能力。在初中教育教学阶段，学生正处于发展时期和能力养成时期，初中物理教师应当根据学生这一阶段的学习发展特点，运用正确的教学方法，采取有效的教学手段，进一步提高学生的实践能力和创新能力，促进学生的综合素质发展。在初中物理教学中，与物理基础理论知识相比，物理实验教学更能够在潜移默化中激发学生学习物理的积极性，提高学生学习的主观能动性，促进学生各项能力不断提高。

关键词：初中物理;实验教学;学生能力培养

中图分类号：G63          文献标识码：A          文章编号：1673-9132（2022）06-0076-03

DOI：10.16657/j.cnki.issn1673-9132.2022.06.037

目前，在我国传统的物理实验教学中，大部分初中院校物理教师普遍以完成实验为教学目标，因此忽视了物理课程标准中培养学生实践能力和创新能力的教学目标。通过一遍遍的演示实验操作方法，被动地将知识灌输给学生，学生则通过死记硬背掌握实验的操作流程和原理知识。这种教学方法大大削减了学生对于学习物理的兴趣和积极性，也背离了初中物理实验教学的初衷，物理教学变成一种为了完成教学任务而教学的形式主义教学，丧失了培养学生物理能力的意义。因此，初中物理教师应当改变传统的物理实验教学观念和教学模式，从学生学习需求和未来发展考虑，以培养学生的实践能力和创新能力为重点，拓宽物理实验教学的范围，不能局限于物理教材的实验教学，而要创造性地教授学生有趣的、有深度的物理实验，使学生能够在丰富多彩的实验学习中感受到物理的魅力，激发学生学习物理的积极性，并进一步促进学生的物理实践能力和创新能力。下面就通过阐述物理实验教学对培养学生能力的重要意义，分析初中物理实验教学中存在的问题，并探讨通过开展物理实验教学培养学生能力的策略和方法。

一、初中物理实验教学对培养学生能力的重要意义

根据初中生的身心发展规律和认知过程规律，初中物理实验教学一般都是由简入繁，从感性到理性，由具体变为抽象，使学生能够在头脑中逐步形成物理实验架构体系。而在传统的物理实验教学过程中，物理教师在教学过程中普遍本末倒置，将知识点和实验原理的讲解作为重点教学目标，将培养学生科学实验能力和创新能力放在次要位置[1]。在这种教学方式下，大部分学生的思维被教师影响，认为只要死记硬背知识点就能够提高学习成绩，进行实验操作是在浪费时间。我国教育正在不断发展，当前我国坚持的是“以人为本”的教学观，强调素质教育的重要性。在这一背景下，初中物理教师应当改变原有的实验教学模式，摒弃“无实物”的实验教学方式，真正将物理实验与课堂相结合，将实验操作的主动权交给学生，教师以引导者的角色指导学生进行实验操作，培养学生的实践能力和创新能力。

二、初中物理实验教学存在的问题

（一）对物理实验教学的不重视

目前，我国的教育思维仍然停留在应试教育阶段，大部分地区的初中院校还是以提高升学率作为主要教学目的，仅仅要求学生成绩不断提高，而对涉及学生学科能力的培养则有所忽视。根据目前的实际情况，仍然有大部分初中学校在进行物理实验教学中开展“无实物”教学，通过多媒体信息技术进行实验操作演示，学生根本没有机会亲自进行实验操作，导致学生缺乏实验操作的动手能力。在应试教育思维的影响下，有的教师也被动地改变自己的教学初衷，屈服于应试教育观念，认为学生的成绩代表一切，“唯分数论”思想根深蒂固，学生学习实验操作就是在浪费时间，物理实验教学对提高学生的学习成绩作用不大，以至于减少甚至取消学生的实验操作环节，不注重培养学科能力，而是一味地学生为灌输枯燥乏味的基础理论知识，严重阻碍了学生的全面发展[2]。

（二）实验设备短缺

如今，大部分初中院校的物理实验课程形同虚设，即使开展物理实验教学，也是一种形式主义的教学，毫无实际意义可言。众所周知，物理实验教学需要学生进行真实的实验演示，实验演示的主要工具就是实验设备，实验设备的购置则需要大量资金的投入。就现状而言，大部分初中院校的实验设备远远不能满足教师的教学需求和学生的学习需求，学校仅仅购置一些简单的、常规的实验器材供教师教学演示使用，并不能为每一个学生提供需要的实验设备进行动手操作。在这种教学模式下，实验教学对学生而言未能实现应该达到的教学目标，学生无法亲自动手操作，也无法锻炼自身的动手能力，虽然学习了实验操作的每个步骤，但对其中的具体环节却一知半解，无法实现理论与实践相结合的学习目标，对培养学生创新能力起着负面影响。

（三）实验设计没有创新性

在开展物理实验教学中，也有部分学校遵循物理教学目标进行授课，并且购置了实验教学所需的仪器设备，但教师在教学过程中仍然存在一些问题。大部分教师的物理实验教学缺乏创新性，过于依赖物理教学教材，严格按照教材的指引进行物理实验授课，机械地重复教材规定教授的实验教学，不能很好地激發学生的创新思维和发散思维。死板的教学内容和教学方式无法帮助学生培养各方面的物理实验能力，甚至将学生的创新思维的发展也桎梏于教材之中[3]。

三、开展实验教学，培养学生能力的策略

（一）全面深度分析教材，设计探究性物理实验

初中物理教师在开展物理实验教学时，应当深入分析和梳理物理课程标准中的物理实验教学目标，并根据教材内容进行细致全面的研究，包括教材中的理论基础知识和实验基本技能等，尤其是对实验教学内容的深度研究。实验教学环节是一个非常严谨的环节，教师应当对实验步骤非常熟悉，对实验中每一个具体环节所运用的物理原理有深刻的把握，只有这样才能为学生提供准确的物理实验教学，为学生后续的学习打下坚实的基础。同时，对于一些操作简单的、较为开放的物理实验，教师可以结合班级实际情况进行有针对性的教学设计，激发学生的创新思维，提高学生的自主动手能力。

例如，在讲授“气体的压强”一课时，教师首先要熟练掌握教材内容需要讲解的知识点，并进行有针对性的教学目标设计。“气体的压强”这一课涉及的主要原理是托里拆利实验中的原理，基本知识点是大气压强产生的原因，延伸目标是学生通过本课程的学习能够对生活中的相关物理学现象进行解释。因此，本节课的重点是托里拆利实验的操作。在本节课开始之前，教师应当准备好实验所需的所有实验器材和设备，并熟悉实验各个环节的操作要点和注意事项，准确把握实验的操作步骤，除客观因素影响外应当一次性演示成功。课程开始时，教师可以通过烧杯、硬卡纸、水等简单的实验器材进行课程导入，让学生明白大气压的真实存在。这个实验使用的实验器材较为简单，学生可以自己实验操作，通过自己动手操作，更能感受物理实验的乐趣和物理的神奇魅力，也能够提高学生学习物理的积极性和实验操作能力，在观看演示或操作的过程中对所学知识有更深入的理解[4]。

（二）开展小组合作试验，培养学生的自主探究能力

素质教育要求，在教育教学过程中，学生是学习的主体，教师是学生学习的引导者。在初中物理实验教学中，教师更应注重发挥学生的主体作用，转变传统教学模式思维，做到以学生为中心，让学生更多地动手参与实验。为此，教师在物理实验教学中应实行小组合作实验教学，让学生在自主探索和合作探究中提高实践能力。

例如，教师在讲授“牛顿第一定律”时，可以采用小组合作的教学方式。首先，要根据学生情况进行分组，遵循“组内异质，组间同质”的分组原则，充分考虑每个学生的物理知识水平，保证各小组之间的水平相当，并能够独立完成物理实验。其次，教师要针对每个小组提出不同的问题，让学生们带着问题进行实验操作，并从实验操作的过程中摸索和探究问题的答案。再次，教师要为学生们准备好实验所需的器材，“牛顿第一定律”这一课程的实验器材主要会用到砝码、斜面、小车等。为了让学生们更好地进行实验操作，教师可以在学生操作之前进行实验演示，在演示的过程中将运用的原理贯穿其中，让学生对牛顿第一定律有最基本的了解。学生可以通过亲自动手进行实验操作，进一步验证涉及的原理，对所学知识有深刻的理解。例如，教师可以利用毛巾为学生进行实验演示，讲解阻力对物体运动的影响。最后，在学生进行实验操作的过程中，教师要充分发挥引导者的作用，在指导学生进行实验操作时提出新的问题，引导学生不断深入思考，让学生在实验中自己总结和应用牛顿第一定律原理，提高学生的探究能力、动手操作能力和实验总结能力。

（三）立足学生生活，提升学生生活探究的能力

物理学科不同于语文学科和数学学科等，属于自然科学的类别，具有很强的操作性和生活性，与实际生活有着十分密切的联系。教师在进行物理实验教学的过程中，应利用物理学科的这一特性，立足日常生活，让学生学会在实际生活中发现一些有趣的物理现象，了解物理与生活间的密切关系，感悟物理学的神奇魅力。除此之外，教师还可以进行课堂延伸，为学生讲解一些生活中常见的物态变化反应，例如冬天洗过的衣服，放在室外会迅速结冰，拿回温暖的室内冰又会迅速变成水滴。通过讲解这些日常生活中的例子，使学生能够深刻理解水的三种形态变化，即固体、液体、气体，以及三者之间互相转化需要的客观条件。同时，教师在进行物态变化讲解时必须要提到“沸点”这一概念，沸点作为“物态变化”这一课程的重点和难点知识，应当进行重点阐述，教师仍然可以举例讲解，因为生活中涉及沸点的例子十分常见。实际上，物理原理大都是从生活中发现的，来源于生活，再通过生活中的各种现象进行验证，因此在物理教学过程中，教师应当从学生的生活出发，学生会更容易理解物理原理，并以此提高对生活的物理探究能力。

（四）提高实验活动趣味性，提高学生实践能力

按照人的身心发展规律，处于初中阶段的学生注意力不易集中，容易被外界的新鲜事物所吸引，或者容易出现一心二用等注意力分散的情况[5]。因此，在初中物理教学尤其是物理实验教学中，如何激发学生学习物理的兴趣和热情，提高学生对物理内容讲解的注意力，从而提高物理教学的质量，达到物理教学目标，是当前初中物理教师面临的重要课题。就目前初中物理实验教学情况来看，提高实验活动的趣味性是一个有效的解决措施。趣味性的实验能够吸引学生主动参与，提高学生的主动参与意识，由于是学生主观且有意识地进行实验操作，所以在操作的过程中学生能够保持注意力的高度集中，能够主动思考与实验相关的知识，主动运用涉及的实验原理，并在实验中探索和发散思维，大幅度提高学生的学习能力和创新能力。在教学的过程中，教师要善于引导学生拓宽思维范围，对物理知识进行发散思考。教师在物理实验教学的过程中要对实验进行合理的设计，以此提高实验活动的趣味性，吸引学生主动参与实验，提高学生的实践能力。

（五）善于质疑学生，提高学生的创新能力

物理学科是一门生活性很强的学科，因此物理教材的编写与日常生活密不可分，通过进行实验操作，学生能够发现生活中很多意想不到的惊喜。但就目前情况而言，大部分物理教师持有的仍然是传统的教学思维，学生的主体地位体现得不明显，所以通过物理实验教学提高学生创新能力的目标较难实现。基于此，教师应当改变传统的教育思维，杜绝“满堂灌”及“填鸭式”的教学方式，要明确“以学生为主体，以教师为主导”的双边教学理念，在教学的过程中营造一种民主、平等的氛围，让学生在实验操作的過程中勇于提出问题、质疑问题，以此激发学生的创新精神和创造能力。当学生提出的问题出现错误或者提出的问题不成熟时，教师要积极正向地引导学生和鼓励学生，帮助学生理清思路。对于不愿意发言的学生，物理教师要以表扬和鼓励为主，多讲一些名人创新的实例，激发学生大胆质疑的勇气。爱因斯坦说过：“提出一个问题，往往比解决一个问题更重要。”因此，初中物理教师要鼓励学生质疑，允许学生提出问题，保护好学生的创新思维。

（六）增强实验多样性，提高学生的归纳总结能力

物理学科作为一门自然科学，归纳法是其最基本的科学方法，学生通过学习物理掌握事物的个别物理现象，随即通过归纳总结出物理现象的一般规律。物理实验作为物理学科最基础也是最主要的教学内容，是培养学生归纳能力的一门重要方法。而如何在物理实验教学中培养学生的归纳总结能力，是初中物理教师面临的重要课题[6]。对此，可以从以下两方面的培养策略出发。

一是增强物理实验的目的性。物理实验教学是一门操作性和目的性都很强的教学，学生必须通过物理实验的学习掌握某种技能、技巧，或者原理规律，否则学生在操作的过程中会感到十分迷茫，因此教师在进行物理实验教学时要首先明确实验的目的性，并不断增强其目的性。二是增强物理实验过程的有效性。教育界普遍认为，学生的内在学习动机需要由外部因素进行诱导，从而将动机转化为行为。因此，教师在进行实验设计时应充分考虑学生的内在需求，结合学生现有的发展水平，在学生原有认知结构的基础上进行物理实验教学，才能保证实验教学的充分有效性。如果教师的物理实验教学设计与学生的思维水平和学习需求不符，或者实验设计目的含糊不清，则无法与学生的思维产生共鸣，实验教学的效果也就无法达到。

综上所述，以上主要分析了初中物理实验教学对培养学生能力的重要意义及其在实际教学过程中对培养学生能力存在的几点问题，并提出了具体的解决措施。初中物理学科是一门实用性和生活性很强的自然科学学科，物理实验现象与人们的日常生活息息相关，因此，教师在教学的过程中要充分利用这一特点，站在学生的角度制订实验教学方法，以实现物理课程标准的实验教学目标为依据进行教学设计。同时，初中物理教师自身要具备深厚的理论基础知识和过硬的实验操作技能，在进行实验操作演示时要熟悉每个实验环节的操作步骤和注意事项，要善于引导学生在自己进行实验操作的过程中思考和理解所学知识，最终提高学生的实践能力、创新能力、探究能力、思辨能力、应用能力，等等，促进学生的全面发展。

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