浅议如何有效提高初中物理实验教学效率

摘 要：新课标对学生的物理核心素养培养活动提出了明确要求，学生要在学习物理知识的各个阶段提高实践动手操作能力及意识、协作能力及合作意识、分享意识等。物理教师则需要强化物理教学的各个环节，加强实验教学活动，围绕着提高实验教学的效率、培养学生良好的实验习惯和实验意识来开展实践探究活动。基于此，文章探讨了物理实验教学的有效策略，分析物理实验教学的相关问题及要求。

关键词：初中生；物理实验；教学活动；有效策略

中图分类号：G424 文献标识码：A 文章编号：1673-8918（2024）24-0106-06

初中物理应当是一门以物理实验为基础，以物理教材为指导，以培养学生核心素养为追求的学科。在具体教学的过程中，教师应当提高物理实验的设计水平，从而打造高效课堂，提高学生的学习效率。但是现阶段，部分初中由于教师教学理念及水平差异、基础设施条件差异、生源差异等主客观原因的存在，对初中物理实验教学活动的重视程度有很大的不同。如有的学校缺乏对应的硬件设施和软件设施，无法提高物理实验教学效率。有的学校的教师受到传统教学理念和教学方式的束缚，无法挖掘物理实验资源，营造实验氛围，提高实验质量，并且对实验教学活动的重视度不足。这说明初中的物理实验教学情况较为复杂，在文章中需要针对初中物理实验教学的具体情况进行分析，在此基础上探讨相对应的教学策略。

一、 初中物理实验教学活动的现状

（一）实验内容和实验方法创新度不高

部分教师在开展实验教学的过程中，往往只注重理论知识的传授，而忽视了学生的主体性和创造性。教师没有积极创新实验教学活动的形式和方法，导入更加丰富多彩的实验内容，优化实验设计。学生甚至认为实验教学活动没有新意，自己只能通过死记硬背的形式来记住实验过程、实验结论，对相关物理知识的理解程度并不高。这说明初中物理实验教学活动需要进一步优化教学形式，创新教学方法。教师在实验中应当引入更多的新颖、有趣的实验项目，激发学生的兴趣和探究欲望。

（二）实验设计和操作方法不够灵活

传统的实验教学通常采用固定的实验步骤和设备，无法适应不同学生的需求和学习风格。为了提高实验教学的效果，教师本来应鼓励学生进行积极的学情反馈活动，提出自己的诉求，和教师一起优化实验教学的步骤与内容。但是部分教师却不重视学习反馈工作，没有根据学生情况来灵活调整实验教学的形式和策略；有的教师并不能严格按照实验大纲以及物理教材的要求来开展实验活动，只能根据实验室的基本条件来开展部分实验教学活动，对部分实验操作只能进行省略，导致学生的实验教学活动参与度降低，无法正确看待相关实验现象，掌握实验原理和知识。

（三）对实验结果的解释和分析不够深入

传统实验教学往往停留在简单的观察和记录阶段，对实验数据的分析和解释较为浅显。为了培养学生的科学思维和实验能力，教师应该引导学生对实验数据进行深入分析和解读，提出合理的假设和结论。但是有的教师在实验教学的最后阶段会将既定的实验结论进行直接展示，直接分析相关实验数据以及实验过程，采取的是“授之以鱼式”的教学方式，让学生缺乏探索的兴趣。学生没有对关键性的实验数据进行计算和分析，也没对实验步骤进行优化设计，也没对实验结论进行分析和总结，导致实验教学的效率进一步降低。

（四）与实际生活联系不紧密

现阶段，部分教师的物理实验教学活动与现实生活的联系相对较弱，导致学生缺乏实践经验和应用知识的能力。教师没有从现实生活出发选择和课本教材紧密相关的生活化的案例来丰富实验教学活动，没有让学生在课堂上将物理知识和现实生活进行联系。学生对部分物理实验现象、物理实验器材、物理符号的认识仅仅停留在课本上，学生甚至不会从现实生活中寻找相应的实物例证。这对学生的核心素养培养工作而言十分不利。在制订初中物理实验教学策略的过程中教师要尤其关注生活化教学策略的导入工作，在实验教学中加强与社会实际问题的联系，引导学生将所学知识应用于日常生活和生产实践中去，才能真正解决现阶段的教学难题，构建高效物理课堂。

（五）对信息技术设备及技术手段使用不当

现阶段部分物理教师在实验教学中运用了多媒体、计算机等设备来访问互联网，获取更多的网络教学资源，以充实物理实验教学活动，如物理实验视频、物理实验图片素材、物理实验文字资料。但是，在实际运用的过程中存在一些不当之处，如有的教师对这些素材的使用存在过度依赖心理，采取“拿来主义”，直接在实验教学中进行运用，没有根据学情和教情进行进一步加工；有的教师大量播放实验视频，让学生来观看实验视频来熟悉实验过程，总结实验原理，然后就直接省略了教师演示环节，导致学生的印象不够深刻。这说明初中物理实验教学活动中的信息技术设备以及相关资源的使用效率需要进一步提高，教师也需要提高自身信息技术运用水平。

（六）学生缺乏物理实验技能和经验

部分教师认为开展实验教学活动的主要目的是让学生了解实验过程、认识实验现象、记住实验结论，通过教师的演示操作即可达到既定目标，让学生开展小组层次或个人层次的实验活动，可能会浪费实验教学的时间，甚至会影响正常的物理教学进度。有的教师认为部分学生毛手毛脚可能会损坏实验仪器，有的学生实验操作不当，可能会忽略相应的实验现象，这都有可能挫伤学生的积极性。因此，这些教师均主张应尽可能减少学生开展实验活动的次数，这都有可能导致学生缺乏实验体验与实验信心。此外，部分学生没有培养良好的实验习惯，对物理实验室各种器材药品不能进行有效运用，没有按照实验室操作规范要求来开展高质量的实验操作活动，一些错误操作甚至危及人身安全。还有的学生在进行一些高难度实验操作时多次失败，进而失去了实验兴趣。在教学活动中教师需要进一步培养学生的实验信心，提高学生的实验技能。

二、 初中物理课堂上开展实验教学活动的要求

（一）确定实验目的和内容

在开始实验之前，初中物理教师应明确实验的目的和要达到的目标，根据课程目标和学生的实际情况，选择合适的实验内容，为正式教学活动的开展奠定坚实的基础。

（二）设计实验方案

初中物理教师还需要根据实验目的和内容，设计详细的实验步骤和操作流程图等，确保每个步骤都有明确的指导语、注意事项和安全措施，从而形成完善的实验方案。物理教师还需要对实验教学中所有可能面临的各种突发情况进行积极准备。

（三）准备实验器材和材料

物理教师需要提前准备好所需的实验器材和材料，并进行检查和测试以确保其正常工作。同时，也要注意保护学生的安全，避免使用易燃、易爆或有毒的化学品。在教学活动开始之前，还可以让学生参与检查，确保试验安全，提高学生的参与度。

（四）注重演示实验过程，优化实验方式

在进行实验前，教师应该先示范实验的过程，让学生了解实验的基本原理和方法。在演示过程中，要注意讲解重点和难点，引导学生思考和提问。此外，物理教师还要对分组实验、个人实验、演示实验等实验形式进行合理运用，同时还需要根据实验教学的具体情况来调整实验形式。教师还要仔细观察学生的具体的表现情况，记录实验过程，以便于后期进行实验总结和实验复盘等活动。

（五）加强对学生的指导和管理工作

在实验过程中，教师要随时关注学生的操作情况，给予必要的指导和帮助；同时，也要鼓励学生主动思考、提出问题、解决问题；对学生所存在的错误操作以及不当理解，要进行及时纠正纠偏，从而确保实验教学活动的质量。

（六）记录实验数据和结果，帮助学生拓展延伸

教师应当组织学生在实验中，应认真记录实验数据和结果，包括测量值、误差等。教师可以提供相应的表格或记录工具，以便学生整理和分析数据。在此基础上，验证相关结论，分析实验规律，即通过比较和对比不同组的实验数据，得出实验结论，并验证理论知识。同时教师在实验教学前后还应帮助学生进行拓展学习，让学生深入分析实验现象并得出实验结果。可以根据学生的兴趣和能力培养情况，为其推荐相关的课外阅读材料，鼓励学生自发开展拓展性实验活动，进一步加深对实验内容的理解和应用。

（七）反复开展安全教育活动

在整个实验活动中，物理教师要时刻强调实验安全，提醒学生遵守实验规则和操作规范，对各种器材和药品做到谨慎使用。学生在进行部分涉及危险操作的实验时，教师应提前进行安全培训和演练，或者直接取消部分危险系数较高的实验，组织学生观看相应的实验视频进行在线学习，从而达到更好的学习效果。

三、 提高初中物理实验教学效率的具体策略

（一）注重创新实验教学方法，改进实验教学观念

针对现阶段部分物理教师存在的物理实验内容和实验方法创新度不高、实验设计和实验操作不够灵活等问题要进行及时解决。对教师而言，首要的任务则是要改进教学观念，注重从学生的主体地位出发探讨适合于学生的实验教学模式，让学生由实验的“观众”变为实验的“演员”，让教师由实验的“演员”变为实验的“导演”。教师除要从自己的教学经验和教材要求出发开展备课活动以外，还要进行更高质量的学情反馈活动，让学生提出自己的实验观点、实验需求。在此基础上，教师要倡导运用多种试验方式来开展实验活动，尊重学生的个体差异，鼓励学生积极创新实验路径和实验方法。

例如，在开展《机械运动》第1节“长度和时间的测量”教学活动时，教师不能仅仅是进行演示实验，展示时间和长度的测量工具，并进行简单测量，会导致学生的理解会不够深入。此时，教师要开展小组实验活动，将学生划分成小组，为其提供直尺、秒表等测量工具，让学生去测量现实生活中部分物品的长宽高，感受不同时间单位的变化。教师要鼓励学生进行组内合作与讨论，从而得出正确的实验结论，还要组织各个小组之间的竞赛和评选活动，从而激发学生的参与热情。这样才能提高学生的物理实验操作活动的参与度，从多方面优化实验的内容。此外对模拟替代实验、生活化实验、演示实验等实验形式也要进行合理运用，根据单元教学主题以及学生实际情况来开展实验教学活动，让学生进行自主学习、合作学习、探索学习。教师可以将部分教师演示实验改为师生协同实验，控制实验条件，让学生在实验过程中反复探讨实验原理、总结实验规律，从而真正优化实验教学。

教师还要改进实验活动的各个环节，优化实验教学的流程，形成准备环节、实验原理初步认识环节、教师演示环节、学生探究环节、学生小组操作环节、教师指导环节、师生互动问答环节、学生实验成果汇报总结环节、教师总评环节等多环节于一体的实验教学流程。教师还要根据实际情况来灵活调整实验环节的形式和要求，从而真正优化实验活动，为学生构建更加高效的实验课堂。

（二）注重改进教学仪器，提高物理实验教学质量

有的学校物理实验室的条件较差，有的实验用品不能达到实验要求，有的偏远地区的部分乡镇初中甚至没有物理实验室。此时，教师在开展物理实验教学活动时将会面临较多的困难。这就需要借助现有的教学仪器和设备来开展部分实验教学活动。同时要做到大胆创新，综合运用，改进教学仪器的使用方式，从而提高实验教学的效果。例如，在开展《物理》八年级上册第三章“物态变化”的内容教学活动时，教师需要带领学生进行融化和凝固实验、汽化和液化实验、升华和凝华实验。教师需要让学生认识到温度变化的相关规律，以及不同物质的熔点和沸点。为了让学生对温度计的工作原理有深入的了解，可以利用比热容较低的蓖麻油来制作温度计，将其装在瓶子里，并且染成红色，在瓶中插入透明吸管然后将这一装备放入冰水中和沸水里，让学生观察蓖麻油的变化情况，学生通过自己的观察有可能认识到温度计的工作原理是热胀冷缩。之后，师生可以运用这一简单的温度计来开展部分实验活动。教师也可以直接从现实生活中来寻找温度计开展实验活动，让学生尽可能多地认识不同的温度计，如水银温度计、酒精温度计、煤油温度计、金属温度计等。在开展一些三态变化实验时，教师可以用煤气炉代替酒精灯作为加热设备，用冰箱来作为制冷设备，用水、汽、油酒精来作为实验原材料，自己制作简易的铁架台来替代实验室专用的铁架台。总之，教师要尽最大可能来寻找可用的实验器材，并且开展实验活动，从而提高实验教学的质量，让学生学到更多的实验知识和实验技能。在课下学生也可以从现实生活中寻找相应的实验器材，开展生活化的实验，从而培养良好的实验习惯。

（三）开展生活化教学活动，丰富物理课堂实验教学的形式和内涵

现阶段部分物理教师所开展的实验教学活动生活化色彩较淡、学生对物理实验的认识不够深刻等问题要进行及时解决。物理教师在实验设计方面需要从现实生活中汲取灵感，寻找相应的案例，如带领学生探究电灯的工作原理、电磁波对手机信号的影响、水和酒精的三态变化、光的漫反射和镜面反射特点等充满现实生活特点物理实验。通过这些实验，学生能够将物理知识应用到实际生活中理解其重要性。教师需要做好以下几方面的工作，才能真正丰富物理实验教学的形式和内涵。

在实验操作中，教师要引入真实的物品，并向同学们解释这些物品在物理实验中所发挥的作用，如冰箱在水和酒精的三态变化中发挥的作用、手电筒在验证与光有关实验现象的重要性、自行车和电动车以及汽车等交通工具在力学实验中的作用，然后将部分可以搬移和拆卸的工具带到课堂上，让学生亲身体验物理现象的产生和变化。这样不仅可以提高学生的兴趣和参与度，还可以帮助他们更好地理解物理学原理的应用。

在实验中要建立相应的物理学模型，并向学生介绍物理实验和现实生活之间的联系。例如，在进行《物理》八年级上册第一章第三节“运动的快慢”教学活动时，教师要对教材中所出现的物理实验进行着重介绍，让学生了解匀速直线运动的概念以及实验过程，利用虚拟现实技术或者搭建简单的物理模型来进行模拟实验，还可以直接用黑板板书的形式来绘出小车匀速直线运动的变化情况，帮助学生更好地理解和掌握物理概念。

在实验中要导入社会实践问题，仍然以《运动的快慢》这一节的实验为例。教师在进行实验教学时需要导入更多的现实案例，如交通事故案例、酒驾检查案例等，让学生通过计算具体的数值来认识相关现象，分析怎样规避交通事故，认识到酒驾的危害性。此外，教师还可以组织学生参加社区服务活动，如清洁能源宣传活动、节能减排活动、道路安全知识宣传活动等。通过这样的实践活动，学生可以将所学到的物理知识应用于解决实际问题，增强他们的责任感。

除了要体现以上三方面的要求以外，教师还需要在实验活动中导入生活化的实验，现实生活中有很多的实验器材可以直接用来开展物理实验活动，现实生活中有很多的情景是对部分物理实验现象的再现。教师在丰富实验教学的形式和内涵的过程中，要重视挖掘现实生活中的实验资源，带领学生进行更多的趣味化的生活实验。以运动的快慢的实验为例，教师可以组织学生在课堂上进行龟兔赛跑式活动让学生比较不同运动物体的速度高低，介绍高速公路上的车辆速度变化情况以及运动轨迹等。这些实验会让学生充分体验物理课堂和现实生活之间的联系，让学生积极思考，认真观察，提高物理实验活动的参与度和理解度。

（四）运用信息技术设备及资源，提高物理实验教学的质量

针对现阶段所存在的信息技术设备及网络教学资源使用不当，物理教学内容陈旧且形式单一等问题，需要进行及时解决。教师需要运用好信息技术设备来获取更多的网络教学资源用于优化初中物理实验教学活动。学校要为教师的物理实验教学活动提供技术支持和设备支持、资源支持。定期购买相关网站资源的使用权限，如知网各种学术著作和文献资料的下载权限、网络教学平台在线课程下载权限、线上教学平台使用权限等。除此以外，学校需要加强对教师的培训工作，让教师掌握更多的计算机操作技能和运用策略、资源收集渠道，以便更好地运用信息技术设备和资源进行物理教学活动。然后教师要加强对学生的培训活动，让学生初步掌握计算机的操作和使用技巧、手机的操作技能，从而运用这些工具获取自己所需要的视频资源、图片资源和其他资源来充实自己的物理学习活动。

以《物理》八年级上册第四章“光现象”的相关内容为例，教师在开展物理实验之前要在学科网等网站来下载和实验教学相关的多媒体课件，再结合自己提前收集的视频资源、图片资源和音频资源来制作高质量的多媒体课件，课件要包含实验演示、实验报告模板、实验操作指南等内容。然后教师在课堂上运用多媒体和计算机来展现PPT的相关内容。按照章节的不同应当着重介绍以下实验：对光在水中的传播实验、小孔成像原理验证实验、光的反射定律的实验、镜面反射和漫反射的验证实验、探究平面镜成像特点实验、探究光折射时的特点实验、生活中的折射现象小实验、海市蜃楼现象介绍、太阳光的色散实验。教师要将实验过程以动画或视频的形式呈现给学生观看，帮助他们更好地理解实验原理和方法。此外，在有条件的情况下，教师可以将虚拟实验室软件安装包上传到班级群中，让学生家长进行下载，带领孩子进行安装和操作，让学生通过软件进行实验设计、数据采集和分析等活动，从而进行随时随地的学习活动，掌握更多的实验知识和技能。教师还可以利用微信和QQ等交互式工具，加强指导和交流，从而共同完成实验任务。教师可以鼓励学生积极参与实验设计和创新活动，培养他们的动手能力和创造力。总之，要正确看待信息技术设备及相关资源的重要性，并且加强相应的培训和实验活动，才能够真正提高物理实验教学的质量。

（五）开展课外实践探究活动，丰富物理实验教学内容

物理教师除要在课堂上导入生活化的案例让学生认识到生活和物理之间的联系以外，还要组织学生运用现实生活中所能寻找到的一系列器材和药品来开展生活化的实验探究活动；在课下验证课堂上所学习的物理学原理与物理学现象，既能优化学生的物理学习体验，还能够让学生的物理核心素养得到正确的培养，可谓一举多得。教师可以鼓励学生结成课外物理实验互助小组，以小组的形式来搜集现实生活中的物理学现象并且分析各种物理现象产生的原因以及背后的物理学原理，用自己所学习的物理知识来解释相关的现象，同时运用自己所能够找到的器材来进行实验复刻活动。这样一来可以锻炼学生的动手操作能力和实践探究能力，形成正确的逻辑思维习惯。仍然以物质的三态变化相关的实验为例，教师可以鼓励学生在家中进行人工制霜实验，霜并不是从天而降的，水蒸气骤然遇冷以后会产生凝华这一现象，然后就会形成霜。通过这样的一个简单且趣味性较强的实验可以让学生真正用物理知识来解释现实现象。教师还可以让学生进行与雪相关的一系列实验活动，在雪后学生可以以个体为单位或者以小组为单位来收集雪，观察雪的融化过程、结冰过程。教师要提出一系列的问题来引导学生，如为什么说“降雪不冷化雪寒”，其中包括了怎样的能量传递过程？雪化成水以后如果不进行及时处理会产生哪种物质，会造成什么样的影响？雪在空中的产生过程是什么样的？怎么样进行人工造雪？雪会不会凭空消失？在这一些课外实践探究活动中，教师还要提供更多的实验指导，运用微信QQ来开展学情调研活动，了解学生在实验中所出现的问题，并且帮助学生及时解决问题。如有的实验需要学生查阅相关资料并结合自己的生活经验进行复课，而有的实验学生凭借现有条件无法完成。此时，教师就需要带领学生认识相关现象和原理即可。总之，通过这一系列的课外实验活动，将会极大地拓宽学生的视野、丰富学生的物理实验学习活动。学生可以在充分享受自己实验成果的基础上，提高各项能力，培养学习兴趣。

（六）加强实验现象总结和过程梳理活动，巩固物理实验教学成果

在物理课堂上，教师可能会导入一个或多个实验让学生认识相关的物理现象和实验原理，加深学生的理解。但是伴随着学习内容的增多，学生可能会出现记忆混淆、逻辑混乱等现象。此时，学生就需要及时梳理实验的过程、分析实验的结果，同时比较不同实验之间的联系。这样才能够提高实验活动的质量。因此，在物理实验教学的最后环节，教师要带领学生开展各种形式的总结和评价活动。主要包括以下几种形式：

（1）自我总结评价活动：学生要针对自己在物理实验活动中的表现情况，如资料的收集情况和其他同学的互动情况、实验操作中出现的情况进行评价，同时还要对教师的指导情况以及教师的准备情况进行评价。教师则需要针对自己的备课情况、授课情况、课堂中所出现的各种情况进行评价和总结，指出学生存在的共性问题指出自己的不足之处，从而在后续的实验教学中予以避免，提高实验教学的质量，巩固探究成果。

（2）小组总结与评价活动：可以利用提前划分好的实验小组来开展总结活动。学生在组内需要进行充分的交流和协商，推选发言人，将自己小组的探究成果进行呈现。同时在组内，成员要对自己和他人的不足之处进行讨论，对实验中的问题进行探讨。在学生成果展示环节，教师要对各个小组的情况进行如实评价，帮助学生梳理实验的全过程，了解实验全貌。

此外，教师要借助多媒体和计算机手机来及时记录实验过程，用手机将学生的实验过程进行拍摄，制作成视频集和图片集，然后上传到班级群。运用计算机建立相应的文档，组织学生进行相关内容的填写活动。总之，教师要采取各种方法来帮助学生巩固物理实验教学的成果，分析实验全过程。

四、 结论

总而言之，提高初中物理实验教学效率的策略研究活动取得了相应的进展。文章分析了教学现状、教学要求，制订了教学策略，解决了相应的教学问题，相信可以帮助广大师生提高物理实验探究活动的效率，培养学生良好的实验意识和实验习惯，同时认识到物理学科的真谛——知行合一，用自己的亲身实践来检验物理学相关原理和知识的合理性。在后续的研究活动中，则需要围绕着进一步提高物UP1vqNcodIa5PPLrdgbcBA==理实验教学设计的有效性和适应性进行探讨，结合不同年级、不同层次、不同个性特点学生的实际情况，设计更加科学的物理实验教学活动，同时进一步提高信息技术设备的使用效率和学情的反馈效率。

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