提升农村初中物理实验教学质量的思考

【摘要】本文论述初中物理实验教学的重要作用，针对农村初中物理实验教学资源匮乏、教师对实验教学认识不足等问题，提出通过让学生参与演示实验、设计学生分组实验、让学生参与实验设计、结合生活实际问题开展实验等提升农村初中物理实验教学质量的方法。

【关键词】农村学校 初中物理 实验教学

【中图分类号】G63 【文献标识码】A

【文章编号】0450-9889（2023）22-0100-03

物理是一门以观察、实验为基础的学科，初中阶段大多数物理概念和规律都是通过实验探究总结得出的。初中物理实验教学对学生建立物理概念、巩固物理知识、形成和发展物理核心素养有着重要的作用。物理实验的趣味性、直观性，有利于激发学生学习物理的浓厚兴趣。在物理实验教学中，学生可以从教师的演示实验中观察实验现象，模仿教师的实验操作步骤，学习教师的实验方法，培养实验探究能力。因此，实验教学不仅能让学生学到物理知识，还能培养学生的观察思考能力、动手操作能力和科学探究能力。物理实验可以比较直观地将物理现象呈现在学生眼前，使学生对实验所涉的物理知识理解得更加透彻、记忆更加深刻。学生通过实验，能将一些基本的物理方法和技能运用于生活，从而解决生活中的实际问题。物理实验可以将一些抽象、枯燥、难以理解的物理概念、原理和规律具象化，让学生通过感知物理现象，获得丰富的感性认识，通过抽取现象中的本质，形成物理概念和规律，进而促进学生从形象思维过渡到抽象思维，培养科学思维能力。

笔者在二十多年的物理教学实践中发现，农村初中物理实验教学存在实验仪器设备不齐全、教师专业素养和学科教学能力不足、学生科学探究能力薄弱等问题。2019年11月，教育部印发《关于加强和改进中小学实验教学的意见》，提出要开足开齐国家课程标准规定实验，扭转忽视实验教学的倾向，创新实验教学模式，加强学生的实践操作，注重提高学生的实践能力，培养学生的创新精神、科学素养和意志品质，促进学生全面发展等要求。2022年4月，《义务教育物理课程标准（2022年版）》印发，明确提出物理课程要培养的核心素养，主要包括物理观念、科学思维、科学探究、科学态度与责任。物理实验是科学探究的一种重要方式。日常教学中，物理教师应尽可能多给学生创造实验条件，促进学生科学探究等物理核心素养的形成和发展。在此背景下，农村初中物理教师加强实验教学研究便成了一件十分紧迫的任务。

一、农村初中物理实验教学的现状调研及问题分析

笔者所任教的农村初中位于城乡接合部，八年级、九年级共有21个教学班，学校只有一间60个座位的物理实验室。为了从学生视角了解农村初中物理实验教学的现状及问题，笔者在八年级、九年级的学生中随机抽取了200名学生作为调查对象，向他们发放了一份调查问卷，从学生对物理实验的兴趣、学生动手实验的频率、物理教师是否重视实验以及学生对物理实验教学的满意度等方面进行了较为全面的调查，让学生根据实际情况进行回答。经过调查、统计，笔者梳理出其中的典型问题，如表1所示。

由表1可知，学生对物理实验的兴趣浓厚，相信通过实验能够让他们更好地掌握物理知识和实验操作技能。但是，有七成以上的学生认为教师开展物理实验太少，教师对教材中的“想想做做”等小实验不重视，认为是一看就明白的实验，没必要做，导致学生对目前的物理实验教学满意度一般。针对以上问题，笔者进行了下面的溯源分析。

（一）农村初中物理实验教学资源匮乏

在经济和教育相对落后的农村地区，教育部门对学校实验教学的关注度不够，导致大多数农村初中受制于地域条件、教育经费投入等因素，实验室不足，实验设备和仪器陈旧落后。农村初中物理实验教学资源匮乏，缺乏先进的实验室、足够的实验设备和器材，导致教师将一些学生实验、分组实验当演示实验来上，未能达到国家规定的实验教学要求。

（二）农村初中物理教师对实验教学认识不足

农村初中物理教师往往存在着教学经验不足和知识结构单一等问题。面对新课程改革，部分教师仍坚持传统的教学模式，重理论、轻实验的现象比较普遍。农村初中开展物理实验的基础条件差，教师往往以中考考试的内容为中心进行教学。临近中考时，为了应对物理实验考试，教师才开始“讲授”實验知识，直接将实验涉及的原理、目的、步骤、结论等讲给学生听，仍然不会安排学生动手进行实验操作。以中考前讲实验操作步骤代替学生实验过程，不利于学生动手能力、科学探究能力和创新能力的培养。

二、农村初中物理实验教学质量提升的方法

目前，笔者所在地的大多数农村初中基础设施不够完善，物理实验设备相对陈旧。因此，教师在组织物理实验教学时，应因地制宜，积极探索适合农村初中学生理解理论知识、提升能力的教学方法，促使学生积极主动地进行物理实验探究，在实验教学中有效发展学生的物理核心素养。

（一）通过让学生参与演示实验，培养学生的科学探究意识

物理实验教学的首要任务是培养学生的科学探究意识，激发学生的好奇心和求知欲。但是，受多方面因素影响，农村初中学生在学习习惯的养成、学习方法的总结等方面表现出很大的不足，实验探究意识薄弱。教师在实施物理实验教学时，应注重调动学生的学习热情，结合物理实验的特点，培养学生的科学探究意识。

教师可以对物理教材中的实验进行选择和补充，增加一些有趣、有用的实验吸引学生的注意力。例如，在上初中物理第一课时，教师可以给学生演示下面的纸片托水实验，激发学生学习物理的兴趣，培养学生的科学探究意识。教师用一个平口玻璃杯装满水，然后把薄纸片盖在杯口上，并向学生提出问题：“如果老师将杯子倒过来，使杯口朝下，杯子里的水会不会流出？”教师的问题引起学生的好奇心，学生议论纷纷，大多数学生认为水会从杯子里流出来。接着教师缓慢转动杯子，使杯口朝下，水却没有从杯子里流出。此时学生都会觉得特别神奇，于是教师追问：“如果把杯口转向侧面，大家猜水会不会流出来？哪个同学上台来给大家演示一下？”在问题驱动和教师的鼓励下，一个学生上台演示，缓慢把杯口转向侧面，发现杯子里的水还是没有从杯子里流出来。初中物理第一课，一个简单的纸片托水实验给学生的第一印象是物理的神奇、有趣。接下来，教师趁机给学生解释了其中的物理原理：水未从杯子里流出，是因为有大气压强的存在。“大气压强”一词从此便印在学生的头脑中。用物理实验培养学生的探究意识，激发学生对物理课程的好奇心和求知欲，可以为学生接下来的物理学习奠定良好的基础。

（二）通过为学生设计分组实验，培养学生的实验操作能力

受农村教学條件的限制，物理实验教学中，探究性活动主要以教师课堂演示实验为主。农村初中生不善于动手进行实验操作，课堂上多处于静态的“看实验”状态。如果演示实验教学全部由教师完成所有操作环节，就会形成动态和静态两个对比强烈的场面，变成以教师为主、学生被动接受的传统教学模式，有悖于新课程理念。在物理实验教学过程中，师生双方共同参与、充分互动，形成配合默契的良好课堂氛围，能使学生亲身体验将抽象的物理知识和理论通过物理实验具体化、形象化的全过程，加深学生对物理知识的理解，培养学生的实验操作能力，达到实验教学的最佳效果。

例如，在学习“探究影响电阻大小的因素”这一内容时，教师虽然会把实验设计方案交给学生，但操作演示实验是由教师完成，偶尔有个别学生上到讲台帮忙连接电路。这样就会导致大部分学生不能动手实验，学生失去了在该实验中锻炼电路连接能力的机会，部分学生甚至连看电表读数的机会都没有。学生远远地“观望”实验，不利于学生发现实验操作中的细节问题，因而也就不利于促进学生积极思考，进而培养实验操作能力。针对这一情况，教师在实验教学中重新设计，把演示实验改为学生分组实验，将实验的假设猜想、设计方案、动手操作、收集数据、归纳总结等过程都交给学生来完成，教师巡堂指导学生实验操作的过程，培养学生的动手操作能力。

（三）通过让学生参与实验设计，培养学生的科学探究能力

农村初中受物理师资和实验室不足的限制，物理教材中的部分学生实验往往要在授课结束后一到两周才能安排学生去实验室进行实验，导致教师不得不变通实施“黑板实验”“多媒体实验”。教师长期用“人灌”或“机灌”的方式向学生灌输实验内容，将学生动手实验的过程变成让学生“看实验、听实验、背实验”的过程，忽视对学生实践操作能力和科学探究能力的培养，极易使学生对学习物理实验失去兴趣。为缓解因实验器材不足导致的学生动手实验被迫减少的问题，教师可以根据农村学校的实际情况，将一些器材简单、易操作、现象明显且有趣的小实验带到课堂上，跟学生一起动手设计实验和观察实验现象，培养学生的科学探究能力。

例如，在讲授“浮力的应用”时，教师可以把课本上的“想想做做”学生实验作为课堂教学内容。课前将学生分成4人一组的合作探究小组，并向每个小组各发一块体积相同的橡皮泥、一个大烧杯以及若干体积相同的小钢球。课堂上，教师先让学生将橡皮泥放入装有适量水的烧杯中，因橡皮泥的密度大于水的密度，学生可以看见橡皮泥下沉到烧杯底部。此时教师提出问题：“如何让橡皮泥漂浮在水面上呢？”学生带着问题去思考、猜想，并通过动手设计实验验证猜想，感悟科学探究的过程。实验过程中，很多学生把橡皮泥捏成了船状，成功地让橡皮泥漂浮在水面上。学生在动脑、动手实验的过程中，可以感悟到影响浮力大小的因素。此时，教师要求学生把小钢球放到小船上，在确保“安全”的情况下，看看哪组的小船能承载的小钢球的数量最多。引入了比赛机制，课堂气氛顿时活跃起来。学生带着愉悦的心情投入实验探究，通过实验了解到小船排开水的体积越大受到的浮力就越大，能装载的小钢球就越多，从而理解了为什么用排水量来表示轮船的大小。教师利用身边常见物品安排学生设计实验进行探究，实验过程简单、实验现象明显，不仅使学生对实验现象中蕴含的物理知识有了更直观、具体的了解，促进了学生对知识的理解，而且培养了学生的科学探究能力。

（四）通过结合生活实际开展实验，培养学生的科学态度与责任

在课程改革背景下，教师要充分利用物理学科的优势，在教学中以生活现象为基础，选择贴近学生生活实际、符合学生认知特点的素材开展实验，注重物理知识与生活的结合，让学生深刻感受到物理知识来源于生活，服务于生活。农村初中学生的科学推理论证、反思质疑能力不足，往往对物理知识与实际生活的联系不得其法，教师让学生对熟悉的生活环境中的物理现象进行实验探究，激发学生的求知欲，降低物理实验教学的难度，拉近学生与物理知识之间的距离，引导学生学会运用物理知识解决生活中的问题，培养学生的科学思维能力，也能使学生形成严谨的科学态度和社会责任。

例如，在学习“测量小灯泡的电功率”时，教师结合学生的生活实际，提出这样一个问题：“在农村家庭中，为什么以前常用的白炽灯现在已经逐渐被LED灯代替了呢？”为了解释这一生活现象，教师让学生通过设计实验对比LED灯、白炽灯的电功率，比较这两种类型的灯哪种更节能。在实验过程中，学生把额定电压都是3V的LED灯、白炽灯并联接入电源电压为3V的电路中，闭合开关，观察发现LED灯比白炽灯更亮。此时，教师再让学生利用电流表、电压表分别测量两灯的实际电功率。学生通过测量计算，从实验数据中可以得出，看起来更亮的LED灯的实际电功率反而比白炽灯的实际电功率小，从而得出LED灯更节能的结论。在实验数据面前，学生形成实事求是的科学态度，能够深刻地体会到科技进步给人类生活带来的便利，进而提升通过学习物理为社会进步贡献力量的社会责任感。

总之，在农村初中物理实验教学中，教师作为学生学习的促进者，应该充分理解物理实验的重要性和实用性，在了解农村初中学生学习心理、学习特点的基础上，顺应课程改革的要求，针对农村初中物理实验教学的问题，采取相应的实验教学方法，通过实验激发学生学习物理的兴趣，促使学生积极主动地进行实验探究从而获取物理知识，达到提升农村初中物理实验教学有效性和培养学生物理核心素养的目的。

参考文献

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［4］郑金志.聚焦物理实验 提升核心素养［J］.安徽教育科研，2021（15）：51-52.

［5］徐建洪.培养学生核心素养 突出物理实验教学［J］.名师在线，2017（22）：46-47.

作者简介：陈平（1974— ），广西贺州人，本科，高级教师，主要研究方向为初中物理教学。

（责编 韦榕峰）