实验探究活动运用于初中物理课堂教学探究

程伍弟

摘 要：初中物理是一门以实验为基础的自然科学课程，与小学科学和高中物理课程相衔接，与化学、生物学等课程相关联，具有基础性、实践性等特点。生动、直观、形象的物理实验活动，能引导学生经历物理探究的全过程，帮助学生更为深入地理解物理知识点的含义，全面培养学生的动手操作能力以及创新能力。另外，大多数初中生都非常喜欢物理实验操作，喜欢研究物理光现象、物理声现象以及物理力学现象和物理电学内容。因此，教师要结合具体的教材内容，设计并组织展开多元化的实验探究活动，让实验探究活动成为物理课堂的亮丽风景线，从而切实提升学生的物理能力。

关键词：实验探究活动；初中物理；发展；成长

中图分类号：G633.7   文献标识码：A   文章编号：1673-8918（2024）01-0144-04

物理概念、公式、定义等内容都是运用概括性、抽象性强的语言内容加以描述的，如果教师仅仅是引导学生结合语言文字信息展开分析和探究，那么部分学生就无法建立起直观的认知，就很难全面、深入地掌握物理知识内容。物理实验教学是对理论知识的拓展和验证，是培养学生物理探究能力的重要途径。当学生们全身心地投入到物理实验活动中，他们不仅能观察到有趣的物理实验现象，还能结合实验现象分析其中的物理原理，逐步形成一定的科学思维观念。因此，教师要积极组织学生展开多元化的实验探究活动，引导学生经历设计实验方案以及操作实验的全过程，引导学生深入感知物理探究活动的趣味性，从而全面提升物理教学质量。

一、 初中物理课堂组织展开实验活动的重要意义

（一）有助于培养学生的物理探究能力

实验探究活动中，教师会引导学生加强对物理实验的观察、分析、推理以及总结归纳。而且教师还鼓励学生自主设计实验方案，鼓励学生结合生活中的工具等展开操作探究。当学生们逐步形成了一定的科学实验探究能力时，他们看到教材上的某一实验内容就会产生自主操作验证的思维，并会自主准备实验器材，自主设计实验方案等。当学生们在观察实验以及自主实验操作中产生了相应的疑问，并在教师以及同学的帮助下解答了自己的疑惑点，那么他们就会在原有基础上获得发展提升。由此可见，无论是教师的演示实验，还是学生的自主实验，都能全面培养学生的自主探究能力，都能引导学生展开深入的思考分析与表达交流。

（二）有助于调动学生的物理探究兴趣

物理学科的内容较为抽象，很多学生对物理学科的印象局限于“抽象、枯燥、单调”等。如果学生们仅仅是结合教材的语言内容展开分析、推理与总结归纳，那么学生物理学习的积极性就难以激发。实验探究活动能将抽象的声现象、光现象以及力学现象等以直观、生动的方式呈现出来，引导学生观察到更为趣味化的实验现象，从而进一步激发出学生的物理探究兴趣。另外，学生们本身就对实验室内的各种器材有着浓厚的兴趣，他们非常喜欢使用各种实验器材，喜欢亲自参与实验操作过程。由此可见，多元化的实验活动能在很大程度上调动学生的物理探究兴趣。

（三）有助于发展学生物理学科核心素养

新课标背景下，物理学科核心素养包括物理观念、科学思维、科学探究以及科学态度与责任等多方面内容。在物理实验探究活动中，学生们会运用科学的思维观念分析实验现象，会将科学思维迁移运用到生活化物理现象的分析中，会运用物理知识点来解决生活问题。而且在物理实验探究活动中，学生们还会保持严谨认真、实事求是的科学态度，会结合真实的实验现象进行分析推理与总结，并尝试运用物理内容让生活更加便捷。由此可见，高质量的物理实验活动，能切实促进学生物理学科核心素养的发展。

（四）有助于提升课堂教学质量

现代教育理念下，提升课堂教学质量成为每一个教师工作的重要任务。课堂是学生们系统构建物理知识体系的重要阵地，课堂上的每一分每一秒都要发挥出相应的价值。在物理实验探究活动中，学生们物理探究的主观能动性会被充分调动起来，保持专注的学习状态与活跃的思维，加强与教师以及班级同学的互动交流，能在有限的课堂时间内深入学习物理知识点，提升自身的物理运用能力。由此可见，高质量的物理实验活动，能切实提升课堂教学质量。

二、 初中物理课堂组织展开实验活动的方法探析

（一）课前小实验，培养学生的预习习惯

凡事预则立，当学生们养成了良好的课前预习习惯，那么他们就会在课前初步了解即将要学习的物理内容。当学生们对即将要学习的物理概念、公式以及性质定理等有了初步的认识与分析，那么他们就会在课堂上保持活跃的思维，进而就会为高质量的课堂互动奠定基础。在传统模式下的课前预习中，学生们只是阅读教材內容，由于物理概念、定义、公式等比较抽象，所以部分学生无法在课前展开有效的自主预习。实验活动模式下，学生们不仅会阅读教材语言内容，还会结合生活中的相应工具展开实验探究，进而在观察、操作以及分析推理等活动中加强对教材内容的理解和探究，逐步提升自身的课前预习效率。因此，教师要引导学生在课前积极展开相应的实验操作，从而为高质量物理课堂的创建奠定基础。

例如，《弹力》相关的实验活动，不需要特定的实验环境和实验器材，学生们可以运用生活中常见的物品工具展开自主实验探究。当学生们理解“弹性形变”与“塑性形变”的概念时，他们完全可以运用弹簧、橡皮筋、橡皮泥、面团等展开相应的实验操作。具体而言，是用力压弹簧，观察弹簧的外形变化；用力拉橡皮筋，观察橡皮筋的外形变化；用力挤压橡皮泥，观察橡皮泥的外形变化，从而通过直观的实验现象，分析“弹性形变”和“塑性形变”的含义。如果学生有弹簧测力计，那么他们可以运用弹簧测力计来测量生活中的小物体，观察弹簧测力计的构造，读取弹簧测力计的数据。通过一系列的课前小实验，学生们会初步理解弹力的定义与性质特点，这能为高质量的课堂探究活动奠定基础。课堂上，教师再提出关于弹力的问题，了解学生对弹力的理解与认识，并在此基础上进行针对性的辅助引导。

又如，《二力平衡》这部分内容的预习探究中，学生们可以在课前自主展开“探究二力平衡的条件”的小实验。这一实验同样不需要特殊的实验环境和实验器材，学生们只需要运用一辆小车，两条带有托盘的拉绳以及若干个天平砝码即可。物理教材中给出了若干个实验操作提示，在托盘里放置相同质量的砝码和放置不同质量的砝码，分别观察小车的运动状态。学生们还可以将水平面上的小车扭转一个角度，再放置砝码，观察运动状态等。另外，学生们还要将实验现象记录到表格中，总结二力平衡需要的条件，理解二力平衡的含义。课堂上，教师同样要了解学生们对二力平衡的理解与认识，了解学生们通过课前小实验的预习效果，然后在此基础上对其进行针对性的辅助引导。

（二）教师演示实验，增强课堂的趣味性

教师演示实验，即教师在课堂上运用相应的器材进行实验操作，学生们观察教师的操作过程，观察实验现象，分析其中的实验原理。演示实验活动中，虽然学生们没有展开动手操作，但是他们能清晰地观察到直观的实验现象，而且学生们还可结合教材知识点对实验现象展开深入的思考与分析，因而演示实验同样能发挥出应有的教育价值。因此，教师要加强演示实验的操作，并引导学生积极参与其中，从而在增强物理课堂趣味性的同时提升学生的学习效率。

教师可以借助信息技术，呈现演示实验。多媒体课件视频能呈现动态化的实验过程，能将实验的整个活动清晰完整地呈现出来。而且几乎每一个学校的教室内都安装了电子设备，这为信息化的教学活动奠定了基础。物理教材上也有对录像类的演示实验的描述，在《大气压强》这节课时内容中，就有“演示实验（录像）”的模块，其运用语言描述了大气压测量的实验过程。教师可以运用多媒体课件，直观呈现托里拆利实验的全过程，并将“管内外水银面高度差760mm”的实验数据的镜头拉大，引导学生清晰地观察实验数据，让学生自主计算标准大气压强的数据。

教师可以准备好相应的器材，在课堂上进行实验操作演示。开始实验操作之前，教师可以引导学生自主设计实验方案，了解学生的实验设计能力与科学思维能力。如果涉及酒精灯、玻璃管等实验器材，那么教师还要引导学生思考这些实验器材的使用注意事项，并引导学生运用语言描述出来。以《摩擦力》为例，教师可以在课堂上演示“研究影响滑动摩擦力大小的因素”的实验。由于学生们在日常生活中对摩擦力有或多或少的了解，那么教师可以引导学生结合生活认知经验进行猜想，并在此基础上自主设计实验方案，自主创建记录实验数据的表格等。当学生们做好了实验准备工作，教师再按照学生们设计的实验方案，运用弹簧测力计测量不同砝码压力下木块与长木板之间的摩擦力，测量粗糙面、光滑平面的长木板与木块之间摩擦力，然后引导学生结合实验数据展开相应的分析、推理与总结。通过观察与分析推理，学生们能总结出影响滑动摩擦力的因素，进而对滑动摩擦力有更为深入的了解。

（三）课内实验操作，培养学生的物理探究能力

现代教育理念下，物理课堂越来越注重培养学生的操作能力与创新能力。教师的演示实验，虽然能帮助学生深入理解物理知识点，但是学生们有着浓厚的物理探究兴趣，他们依然希望参与到物理实验操作中。而且很多学校都创建了专门的实验教室，其中有很多实验器材，用于学生们的自主实验操作。因此，教师要给学生们创建自主实验的机会与环境，鼓励学生们积极参与到实验操作探究中，切实提升学生的物理探究能力。

例如，《阿基米德原理》这部分内容中有“探究浮力的大小跟排开液体所受重力的关系”的实验。由于该实验需要多个操作步骤，教师完全可以将班级学生分成若干个小组，引导小组学生确定好各自的分工，共同完成整个实验操作过程。如果学校有专业的实验室，教师可以引导学生到实验室内，运用弹簧测力计、盛有水的量杯以及砝码和小水杯等，然后结合教材中给出的实验提示，展开具体的操作探究，并记录实验数据，使学生经历探究浮力大小的实验操作过程。如果学生不能进入实验室，那么学生们可以小组为单位，在教室内进行相应的实验操作探究，教师以及学生共同准备好必要的实验器材即可。

又如，《物体的浮沉条件及应用》这部分内容的“想想做做”环节，有引导学生思考如何运用橡皮泥做出一条漂浮在水面上且能载重的小船的实验。学生们要结合自身的物理认知经验，自主思考具体的实验方案，然后展开相应的实验操作。当学生们制作出了能载重且能漂浮在水面上的橡皮泥船，那么他们就会产生成就感，并会形成浓厚的物理探究兴趣。

教师要认真观察学生们的实验操作操作步骤，引导学生注重实验操作的规范性，注重实验现象的分析以及实验数据的准确读取和记录等。如果学生在实验中有操作方面的问题，且这一问题会影响到实验结果的准确性，那么教师可以引导小组内的其他学生记录这一情况，等到实验结束后，再分析原因，并重新展开实验操作。如果学生在实验中的表现非常优秀，那么教师可以对其进行充分的表扬与激励，鼓励他们再接再厉，继续突破自我。

（四）课后个性化实验，发展学生的兴趣爱好

课后作业练习是课堂教学的重要延伸，传统的作业练习一般以习题为主，或是基础知识类的填空习题、选择习题，或是引导学生结合习题中呈现的实验现象，进行分析推理与判断。在实验探究活动背景下，教师完全可以引导学生在课后展开小实验，引导学生通过操作小实验加强物理知识点的巩固运用，切实提升学生的物理能力。

教师可以引导学生借助生活中常见的物品展开与教材内容相关的实验操作。如学生们可以在家中操作“盐水浮鸡蛋”的实验，即学生们准备两个鸡蛋以及两个盛有水的量杯，一个量杯盛有清水，一个量杯盛有浓盐水，将鸡蛋放入量杯后，学生们要观察量杯中鸡蛋的位置，分析其中的物理原理等。还有做塑料热气球的实验，学生們同样可以在课后运用生活中的常见物品展开。具体而言，准备好一个稍大的薄塑料袋，将塑料袋的袋口用很细的铜丝框成一个圆口，向圆口内吹热空气，当热空气足够时放手，观察热气球的状态。显然，热气球会缓缓升空，学生们可以结合自己学习过的物理知识点分析其中的原理。

教师可以引导学生运用实验求证的方式，验证自己的观察与猜想。当学生们逐步形成了实事求是的科学思维观念，并具备了一定的实验探究能力，那么当他们对某一生活现象非常感兴趣时，就可以结合已有的思维认知展开实验操作。如学生们想要增强家中卫浴内地板的摩擦力，预防洗澡时出现滑倒，那么他们可以从增加地砖表面的粗糙程度或者是增加鞋底的粗糙程度入手。通过一系列的观察与实验研究，学生们有可能会成为小小的发明家。

教师可以通过沟通交流，或者是要求学生以拍照的方式了解学生们的课后实验操作以及收获，帮助学生解答他们在自主操作中遇到的各种问题，加强对学生的正面激励，增强他们物理实验操作的自信心。

（五）注重实验总结反思，提升学生的科学思维能力

学生是实验操作的主体，尽管教师会对学生课内外的实验操作进行一定的帮助与引导，但是依然要引导学生加强自我反思与自我总结整理。只有当学生们深刻认识到了自己实验操作中的优点以及问题所在，他们才会及时纠正自身存在的问题，继续发扬自身的优点。而且，当学生自主改进实验方案，重新操作某一实验步骤时，他们的印象会更加深刻，他们对物理知识点的理解也会更为深入。因此，教师要引导学生准备一个练习本，对自己的实验操作进行总结与反思，对其中体现出的物理原理进行总结归纳，从而切实提升学生的物理能力。

如上述内容中提到如何把橡皮泥做成一条能载重且能漂浮在水面的小船，有的学生一看到这一实验提示后，脑海中就有了具体的实验思路与方案，但是有学生却没有任何思路，那么无论是有实验思路的学生，还是没有实验思路的学生，他们都要将自己的思维分析过程以及具体的实验方案和实验操作过程总结到练习本上，然后在不断的整理与反思中，提升自身的物理思维观念与物理实验操作能力。

另外，教师要加强对学生的督促与正面激励。每隔一段时间，教师都要检查学生们自我总结反思的内容，了解学生们实验操作的收获，表扬优秀的学生，督促表现欠缺的学生，然后在此基础上灵活调整教学内容和教學进度，从而真正地做到以学定教。

三、 结论

总而言之，物理实验贯穿于课堂教学的各个环节，物理实验是教材内容中的亮丽风景线。物理实验能帮助学生加强对物理内容的理解、构建和运用，能有效培养学生的物理探究能力。因此，教师要注重课堂演示实验，注重学生们的课前小实验，课中实验互动以及课后实验拓展，从而引导学生加强观察、分析、操作、推理、讨论以及总结归纳，进而切实提升物理教学质量。

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