新课改背景下初中物理实验教学探讨

摘 要：《义务教育物理课程标准（2022年版）》中强调要在核心素养基础开展教学活动，帮助学生从物理学视角认识自然、解决相关实际问题，初步形成科学自然观与科学思维习惯。实验作为物理教学的基础，主要是让学生在实践探究中理解物理知识，学习科学探究的方法，养成科学思维习惯。基于此，文章进行了详细分析，先阐述了实验在初中物理教学中的地位与作用，然后提出了有效教学策略，从而以提高实验教学的有效性，促进学生物理观念、科学思维、科学探究、科学态度与责任等素养的发展。

关键词：初中物理；实验教学；有效策略

中图分类号：G424 文献标识码：A 文章编号：1673-8918（2024）24-0126-04

物理作为一门综合性学科，具有较强的实践性。实验作为学生实践的途径，对学生物理核心素养发展有积极作用，同时也为学生未来的学习奠定扎实基础。学生在参与物理实验的过程中，可以通过观察物理现象、探索物理规律增强对物理知识的理解，提高物理学习能力。在新课改背景下，物理教师在实验教学中要加强对学生自主实验能力的培养，提高他们的创新意识、创新能力以及动手操作能力。为此，物理教师在日常教学中，要清楚认识到实验在物理教学中的地位，及其对物理教学的作用，从而积极探索出实验教学的有效策略，以提高教学效率，满足新课改要求，促进学生综合发展。

一、 实验在初中物理教学中的地位与作用分析

（一）实验在初中物理教学中的地位

1. 是物理教学的重要基础

常言道，实践是检验真理的唯一标准。正是科学家坚持不懈地实践，才有了我们现在认识自然规律的理论知识。而物理作为一门实践性较强的学科，实验是验证物理知识的有效渠道。如果说在物理教学中，教师都是按照教材内容讲解理论知识，忽视了实验验证，那么学生的科学思维也变得固化，对物理理论的认识仅限于课本，也不知道这些理论是如何得出来的。而通过实验教学，可以引导学生探究、验证物理理论的形成，并做到学以致用。可见，实验是物理教学的重要基础。

2. 是物理教学重要内容

打开教材，发现其中所含主要内容有物理公式和物理实验，如探究体验、演示实验、拓展实验等。这些形式多样的实验可以有效激发学生的学习兴趣。在实验过程中，学生会对相关物理现象进行猜想、验证、分析，体会物理的魅力，从而增强求知欲。可见，在物理教学中，实验是一项重要内容，是对物理结论与规律的验证，是学生探究真理的方法。

3. 是物理教学的重要方法

实验不仅是有效的学习方法，也是重要的教学方法。通过实验，可以将物理知识变得直观化、简单化，使知识点的性质、知识点之间的联系清晰地呈现出来，帮助学生更透彻地理解和掌握这些性质与关系。同时，教师也可以借助实验为学生创设相关教学情境，让他们在该情境中思考、探究，加深对知识的理解和掌握。除此之外，在实验教学中，学生可以以小组的方式合作探究，在亲身体验中解决问题。如此既可以加深学生对物理知识、物理现象的掌握，又可以提高学生的创新能力、动手实践能力，促进其科学思维素养、科学探究素养的发展。

（二）实验对初中物理教学的作用

1. 有利于学生理解物理知识

学生在学习物理知识的时候，都是通过感官接受信息，然后将这些信息传输给大脑，最后让大脑进行理解、处理、储存。简单来说，这个学习过程就是由实物和图像到物理符号的过程。物理实验便是实物的展示过程，学生能够通过实际操作与具体感知，将实物转化为物理符号，从而轻松理解物理知识。

2. 有利于增强学生的积极性

在实验探究中，经常会出现实验结果与学生原有认知、教材结论不相符的情况，这样就会让学生产生强烈的好奇心，并在好奇心的驱动下，积极参与到实验验证中，提高其学习兴趣。再加上实验现象、实验效果是教师无法用语言表述出来的，而具体实验能够为学生提供真实的物理情境，让学生在情境中体验物理知识的趣味性，从而增强他们的学习积极性。可见，在物理教学中，实验的有效开展能够增强学习的学习积极性，提高其学习效果。

3. 有利于培养学生的观察能力与动手实践能力

有效且安全的实验操作需要学生集中精力、全身心投入。因此，实验教学对学生观察能力、动手操作能力有良好的培养作用。首先，学生在实验中，不单单是按照步骤一步一步完成，更重要的是学会观察、善于思考，发现实验中的各种现象，以及生活中所涉及的相关现象，提高学生的观察能力。其次，要组织学生自己动手设计与操作，如实验流程、仪器操作、试验方法等，在培养学生创造能力的同时，提高其动手操作能力。

二、 新课改下初中物理实验教学的有效策略

（一）充分开发利用实验资源

1. 改进现有器材，自制实验教具

在现阶段的初中物理实验教学中，一个突出问题就是实验器材资源缺乏，无法跟上现代教育的步伐。为此，除了学校购买一定的实验器材，物理教师还要开发自制实验器材与教具，从而丰富实验器材资源。这样不仅弥补了学校资金紧张而无法补全实验器材资源的问题，还通过带领学生自制教具，启发他们的物理学习兴趣，提高其动手实践能力。

就像在“探究浮力的大小跟排开液体所受重力的关系”的实验中，实验室当中的器材需要让学生多次操作，整个过程复杂且烦琐。为此，教师可以与学生一起改进实验器材，在使用实验室升降台、铁架台的基础上，利用大小不一的饮料瓶和吸管开展实验。这样，学生就是可以同时测量浮力的大小和排开液体所受重力，不需要多次测量数据，使得整个实验更加简单。又如，在“压强”的教学中，教材中通过在雪中滑行和走路的对比，引出压强概念，但是有很多学生不会滑雪，他们感受不到滑雪时的压强。为此，教师可以带领学生自制实验教具，先准备两块80×80cm的板子、一盒钉子和多把锤子，然后让学生在一块板子上钉满钉子，另一块板子上钉几个钉子，然后分别尝试坐在两块不同的板子上，感受压强的不同。这样学生就可以轻松理解压强概念、特征，激发他们的学习兴趣。在经过几次改进实验器材以后，发现课堂氛围明显变好，学生的学习积极性也更强。

2. 跨学科融合开拓教学资源

新课标中明确指出，要加强跨学科实践教学，发展学生运用知识、分析和解决问题的综合能力、动手操作的实践能力，培养学生的学习态度和乐于实践、敢于创新的精神。为此，在物理实验教学中，教师也要通过跨学科融合拓展相关教学资源，帮助学生建立知识概念体系，提高其学习效率。同时，开展跨学科融合开拓教学资源还可以优化不同学科知识点的前后联系，有效强化学生的科学思考与创新的能力，让学生与其他学习知识相联系形成完善的物理知识体系。

就像在“分子热运动”的教学中，教材中安排的实验是气体扩散实验，该实验较为简单且枯燥，学生的参与积极性不强。为此，教师可以与化学知识相结合开展实验，具体操作步骤为：先准备一个小树枝和一些棉花，然后将棉花揉成小团粘贴在树枝上，并将酚酞点在棉花团上，这样就可以得到开满白色小花的小树。之后，教师在一个小烧杯中倒入浓氨水，与棉花小树一同放在透明玻璃罩中。经过一段时间以后可发现，棉花变成了红色。该实验证明了分子不停运动的概念，并且棉花小树要给学生带来一丝的艺术气息，增强学生的探究兴趣；同时，也为学生在后续化学课程中分子的学习建立前概念，降低他们的学习难度。

（二）丰富实验开展方式

1. 结合生活开展实验

“从生活走向物理，从物理走向社会。”这句话物理课标一直在沿用，而且陶行知先生也提出过“生活即教育”的观念。因此，初中物理教师在实验教学中，首先可以遵循初中学生身心发展规律，贴近学生生活，关注学习生长点，以具体事实、鲜活案例、生活经验和基本概念等开展的实验活动，引导学生进行理性思考，增强实验趣味性的同时，让学生看到生活中的物理现象，提高他们的学习积极性。拿“光的折射”这一实验来说，以往教师多是直接用激光从空中照向水中，学生无法看到光在空气中和水中的路径；但是将超声波加湿器7NziQBLBQJUSZVr/ZGECGOZaMwhX2tDE7I8I1ZP+4po=放在旁边并开启，同时在水中滴入少量牛奶，学生便可以看到光在空气中和水中的路径。又如，在“蒸发”这一知识点的教学中，教师可以开展“煮鸡蛋”实验，具体操作步骤为：教师准备数颗鸡蛋与一个电锅，然后将鸡蛋煮熟，接着让学生到讲台上，感受鸡蛋刚捞出时的温度；之后，等鸡蛋上的水分蒸发完以后，再让学生感受一下鸡蛋的温度。通过该实验，学生会发现水分蒸发完鸡蛋的温度更高，进而得出水分蒸发吸热的物理结论。这样，学生也不觉得实验无趣了。

教师在实验教学中可以加强与生产生活、社会发展和科技进步的联系，凸显我国科技成就，引导学生增强文化自信，树立科技强国的远大理想。就像在“能源与可持续发展”的教学中，教师可以引入风力发电、海洋能发电等的视频，并用多媒体呈现其工作原理，让学生感受到我国科技的进步，增强其民族自豪感。

2. 利用虚拟仿真技术开展实验

现阶段，虚拟仿真实验室系统已经较为完善，包含大量实验模拟项目，可以满足初高中学生的实验学习需求。同时，虚拟仿真实验系统还为教师与学生提供了相应平台，让他们能够自主设计、完成实验。除此之外，虚拟仿真实验系统中还包含实验室无法开展、演示实验无法呈现的实验过程，为物理实验的开展提供更多资源。

就像在教授“光的色散”的时候，实验器材要求高，实验过程难度大，需要教师准备衍射光栅或三棱镜；并且对光线与光源也有较高要求，如果光没有清晰地投影到墙面，那么学生是难以观察到光的色散现象。为此，教师可以利用虚拟仿真技术开展相关实验（图1），让学生清晰地观察到光的色散现象，从而透彻地理解太阳光是白光，它通过棱镜后被分解成各种颜色的光，这种现象叫光的色散这一概念。之后，教师还可以适当引入实物验证实验，让学生在操作中验证虚拟仿真实验结果，培养他们的自主探究能力。

3. 开展合作探究实验

新课改倡导“自主、合作、探究”，培养学生的自主思考、合作探究、团队协作的能力。为此，初中物理教师在实验教学中，要积极开展合作探究实验，鼓励学生在自主思考与合作探究中，提高他们综合实践能力的同时，促进实验教学的发展。如在“测量滑动摩擦力”的实验中，教师可以让学生以小组为单位完成实验。首先，各个小组推选出组长，然后组长为组员布置任务；其次，各组在小组长的带领下，设计实验方案，制订实验步骤，开展实验过程，并讨论实验结果；最后，各个小组展示自己的实验结果，并阐述自己实验中遇到的问题以及解决方法。在所有小组都展示完以后，教师再进行整体点评，包括整体表现、个别学生积极性不高、个别学生想法新颖等。如此，可以有效增强学生的实验积极性，提高实验教学成效。

4. 开展家庭实验

经过调查研究发现，很多物理教师不开展实验的一个重要原因就是课堂时间短，教学任务紧张，没有多余时间开展实验活动。这样在一定程度上制约了实验教学的发展。针对此，教师可以开展家庭实验，让学生有充足的时间完成实验，实现对学生实践能力的培养。另外，家庭实验还有效丰富了实验形式，让学生的课后生活更加丰富。

就像在教授“压强”这一知识点之前，教师可以先为学生布置一项家庭实验：让学生购买一块正方形豆腐，然后将各种重物以叠加形式放在豆腐上，直到豆腐被压垮。在此过程中，要将豆腐被压垮时重物的质量记录下来，并且将豆腐被压垮的状态与重物拍照发在微信群中。第二天上课时，教师要将学生所拍的照片用多媒体呈现出来，让学生分享自己的实验过程，并相互比一比，谁放的重物质量最大。通过该实验，不仅帮助学生提前理解压强概念，让他们掌握增大（减小）压强的方法，还丰富了他们的课外生活，增强其物理兴趣。

（三）优化教学评价体系

新课标要求教师要在“四基四能”基础上开展教学活动，提高教学效率，促进学生综合发展。但是传统的评价方式已经无法满足新课标要求，教师必须优化教学评价体系，采用多种评价方式开展评价活动，照顾到学生的个体差异性，满足学生的评价需求，帮助他们更全面地认识、提升自己；同时，还要丰富评价主体，让学生也参与其中，通过自评与互评的方式提高学生的物理学习水平。

1. 积极开展过程性评价

过去，物理教师都是采用考试的方式进行评价，这属于终结性评价。这种评价方式将重点放在了考试成绩上，导致学生忽视平时的物理学习与实验参与。因此，教师要开展过程性评价，对学生实验过程中的具体行为表现（包括动脑、动手、态度等）进行打分，并让平时成绩占到总成绩的70%。这样，学生对实验就会更加重视，也会认真对待。

2. 加大对实验具体内容的评价力度

依据新课改，对物理实验具体内容的评价主要包含以下7个方面：①能够对实验原理、实验注意事项、仪器使用方法、实验设计思路等准确表述出来，并且能够用已掌握的物理知识解释实验理论依据；②能够根据实验要求科学地设计实验步骤，并保证其可行性；③能够在实验中准确选择实验器材，且合理装配、使用器材；④能够熟练完成实验，保证实验操作顺序的规范化、实验数据的合理性、实验现象观察的准确性；⑤能够根据实验数据总结出相应实验8N7mnKY4YRfXyBbEQkyMvA==结论，并用文字表述出来，完成实验报告；⑥能够有效分析实验误差，找到误差的产生原因并有效解决；⑦能够掌握实验研究方法，如比较法、模拟法、替代法、观察法等。通过对这些实验具体内容的评价，可以进一步掌握学生的实验水平，从而有效针对地开展实验教学。

三、 结论

综上所述，在新课改背景下，创新物理实验教学，不仅可以提高教学效率，还可以激发学生的物理学习兴趣，让学生在参与实验中提高创新能力与动手操作能力，发展其物理核心素养。因此，初中物理教师在实际教学中，可以通过充分开发利用实验资源、丰富实验开展方式、优化教学评价体系等方式创新实验教学，引导学生深入探究物理知识，加深对物理知识的理解和掌握，提高其物理水平。

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