初中物理实验与习题相融合的实践

实验作为初中物理教学中的重要内容，具有较强的操作性、互动性与直观性，不仅能够帮助学生加深对物理知识的理解，还可以发散学生思维，提升学生实验素养。习题作为巩固学生物理知识、训练学生核心素养的重要载体，通过与物理实验相融合，二者相辅相成，从而提升初中物理教学实效，夯实学生物理基础，发展学生综合素养和学习能力。然而，现阶段初中物理教学中，通常将物理实验与习题作为两部分教学内容，二者之间缺乏有效融合，未能充分发挥二者融合的优势。为了能够进一步提升初中物理教学的成效，落实新课程标准要求，发展学生的科学思维与综合素养，教师应加强对物理实验与习题融合方法的研究与实践。

一、实验教学中融合习题

实验教学与习题教学是初中物理教学中两项内容。在传统的教学模式中，两项内容相互独立，为了深入落实新课程标准要求，发展学生核心素养，可以将物理实验与习题相融合。不仅可以从物理实验教学的角度进行分析，还可以融合习题辅助学生发展实验思维、提升实验能力，促进学生在实验中自主思考、大胆创新、顺利完成实验任务。此外，教师应从实验准备阶段、实验操作阶段以及实验拓展阶段几个环节深入探索与习题融合的方法。

（一）实验准备阶段融合习题

物理实验实际上是一种知识与方法综合运用的实操过程，也是学生知识与技能的输出过程。其实验过程强调学生需运用所学知识分析实验原理、提出猜想与假设、设计实验方案、实践操作实验、观察实验并得出准确的实验结果。并且学生要想能够顺利地完善上述实验流程，能够获得较为准确的实验结果，需要做好充分的实验准备，能够在实验之前对实验中涉及的基础的物理知识有深入理解和扎实掌握。

然而在以往的物理实验教学中，教师常常忽略学生的实验前的准备环节，直接给学生讲解实验的内容，或直接让学生到实验室完成相应的实验操作，导致大部分学生实验积极性不高，且在实验过程中感到茫然、困惑、无从下手。

归根结底就是学生在实验前没有做好准备，对实验涉及的知识理解与掌握得不扎实。因此，教师实验与习题相融合的教学理念下，可以在实验准备阶段融合习题，通过合理设置习题，促使学生在实验前能够扎实巩固与实验相关的知识、技能和方法，为顺利展开实验做好准备。

例如，在有关“牛顿第一定律”的实验探究教学中，教师可以在课前为学生设置一些习题，使学生在课前通过习题的方式巩固与该实验相关的物理知识，为实验探究活动的顺利开展打好理论基础。比如，教师可以围绕“牛顿的一定律的内容、意义”为学生设置填空题、选择题以及简答题等习题类型，要求学生在课前通过自主学习、合作学习等方式，准确回答相关习题，并在实验课教学开始阶段鼓励学生分享自己的习题作答结果，帮助学生巩固基础知识，做好实验准备。

（二）实验操作阶段融合习题

实验操作作为实验教学的关键环节，在实验操作过程中要求学生掌握科学的实验操作方法，使其具备良好的思维素养，并有目的地进行实验操作，通过一边操作、一边思考、一边探究的过程，提升实验操作的准确性，确保得出正确的实验结论。

初中阶段的学生经过一段时间学习物理知识，掌握了一些物理实验的原理，但是在具体的实验操作上仍然存在很多问题。因此，教师可以在实验操作阶段融合习题，借助习题的引导，发散学生思维，启发学生思考，使学生能够逐渐掌握规范的实验操作流程与实验操作方法，提升学生的实验素养。

例如，在进行有关“摩擦力”的实验教学中，首先，可以要求学生能够在实验过程中进一步深入理解摩擦力的相关概念和性质，能够掌握基本的测量摩擦力的方法，同时在实验操作、实验观察以及实验测量和分析中验证摩擦力与压力、接触面的粗糙程度之间的关系。

其次，在具体的实验操作过程中，可以启发学生的思维，促进学生一边思考一边操作，并将复杂的物理实验简化为一道学生比较常见的物理习题，以习题的形式驱动学生思考探究，发展学生实验素养。比如，在习题中教师可以让学生思考并阐述“如何验证摩擦力与压力之间的关系？”“如何验证摩擦力与接触面的粗糙程度之间的关系？”等。

最后，学生在分析与思考中有了初步的设想，然后在实验操作中具体执行，通过具体操作能够验证自己设想的是否正确。通过实验过程中融合习题，能够引导学生具体的实验方向，帮助学生提升实验操作能力与实验综合素养。

（三）实验拓展阶段融合习题

实验拓展指在完成实验操作后，教师可以结合学生在实验中遇到的问题，及学生个性需求等，引导学生针对物理实验进行深入思考和探究，最终实现对实验过程进行优化调整、对实验装置进行改进和创新。

通过实验拓展能够培养学生的思维能力、创新能力与实验能力，也对进一步提升物理实验教学实效有重要帮助。教师可以在完成一次实验教学后，给学生创设习题情景，通过给学生设置相应的实验拓展题目，让学生基于实验课程中所掌握的知识、技能与方法，进行延伸性、拓展性思考与探究，从而完成对习题的作答，也能够进一步提升学生的物理实验能力。

例如，在进行“测量小灯泡的额定功率”的物理实验教学过程中，首先，教师应充分观察学生的实验过程，在学生完成实验操作后，进行实验分析与总结，并得出准确的实验结论后，进一步发散学生的思维，提升学生的创新能力、探究能力与实验素养。

其次，教师可以结合本次实验中具体的问题和难处，为学生创设习题情景，设置具体的实验拓展习题，并在习题的驱动下，促使学生进行实验的拓展性研究。比如，在本次实验中缺少电压表，只有电流表，电源，开关，导线，定值电阻，滑动变阻器等，教师可以围绕“ 特殊法测量小灯泡的额定功率（缺表法） ”这一习题情境，为学生设置实验拓展性习题，要求学生尝试对实验的装置进行改进与创新，并能够设计电路图，连接实物，测出小灯泡的额定功率。让学生在习题的引导和驱动下，展开思考、发散思维、大胆创新，最终对原本的实验装置进行了改良，对实验过程进行了优化，得出更为精准的实验结果。

二、习题教学中融合实验

在物理习题教学中融合实验，不仅能够实现将抽象的习题转化为具象的实验操作、将隐性的问题转化为显性的实验过程、将静态的文字描述转化为动态的演示操作，还可以弥补学生抽象思维上的不足，降低学生对物理习题的理解难度，提高学生习题作答的效率和准确率，同时激发学生物理习题学习的兴趣，活跃物理习题教学的氛围，对发展学生物理核心素养提供重要帮助。因此，教师应注重在物理习题教学中合理地融合实验，借助实验的辅助来提升物理习题教学的实效。

（一）用实验明晰习题概念点

物理习题中通常涉及大量的物理概念以及物理规律，要求学生能够准确深入地理解与掌握这些概念和规律，才能做到准确作答习题。学生在作答物理习题时，要明晰习题的概念点，精准把握习题中涉及的物理概念和物理规律，做到准确分析习题、理解习题、作答习题。

物理概念以及物理规律具有较强的抽象性，单靠教师的语言描述以及文字表达学生理解起来具有一定难度。因此，教师可以在习题教学中融合实验，借用物理实验帮助学生明晰概念点，使学生对相关物理概念、物理规律的认知从感性认知上升到理性的判断，从抽象性的理解转变为直观的感知，以此提升学生的理解能力，帮助学生扎实理论基础，提高学生的做题水平。

例如，某物理习题中围绕“凸透镜成像规律的实验”设置了几个填空题，比如题干中给出用遮光板将透镜的一半遮挡住，让学生填写光屏上“能”或“不能”呈现完整的像。教师罗利用凸透镜成像以及光路可逆等相对抽象的知识。在习题讲解过程中融合物理实验，让学生通过直观的方式了解透镜成像的实验过程，让学生通过观察与实验的过程直接得出准确的结论。

这种借助实验演示来验证习题中概念点的方式，不仅可以加深学生对相关物理概念的理解和记忆，还可以为学生留下深刻印象。同时，这种习题教学的方式相对于传统枯燥的语言灌输，更能吸引学生的注意力、激发学生的学习兴趣，并通过发散学生思维，引发学生深入思考，从而提升物理习题教学的效果。

（二）用实验分辨习题混淆点

初中物理习题的编写中，为了增加习题的难度，培养学生的高阶思维，习题编写人员通常会将一些容易混淆的知识点整合到同一题目中，目的是让学生能够借助习题的训练准确区分易混淆的知识点，进一步扎实学生的物理基础。

比如，“相互作用力”与“二力平衡”“断路与短路”等都是比较容易混淆的内容，学生在日常学习中若不能深入分析与探索这些知识内容之间的联系和区别，忽视了本质上的区别，那么在分析作答物理习题时就极容易出现错误。并且，实验具有直观、形象的特点，能够将原本微小的区别放大后呈现，帮助学生更准确地分辨易混淆的内容。因此，教师可以在习题教学中融合实验，通过实验的方式帮助学生分辨习题混淆点，有效提高学生习题作答的准确率，提升学生分析能力与解题能力。

例如，在有关“电路”的习题中，设计一个电路图，并阐述开关闭合后出现的异常，问这种异常产生的原因是什么，选项中包括灯泡的短路和断路。为了能够让学生更好地分辨电路连接中短路和断路的区别，教师可以组织学生到实验室，按照题目中给出的电路图完成电路的连接，然后按照四个选项分别进行灯泡短路和断路的操作。通过观察实验现象，对比习题题干中的描述，得出准确的答案。在此过程中，教师需引导学生进行实验现象的观察和分析，总结出短路和断路之间的区别，帮助学生更好地掌握物理知识点，为后续的相关习题的作答以及实验的设计操作等打下良好基础。

（三）用实验验证习题结果

很多物理习题中涉及大量的计算，且存在较为复杂的特点，影响了计算结果。因此，部分学生完成习题作答后，对习题结果是否准确并没有十足的把握。并且，在传统的物理习题教学中，教师通过讲解某一习题，给出正确答案，学生即使结果正确，也只是简单地进行结果的纠正，然而对于为什么会出错，学生并不清楚。这一问题导致学生在后续类似的习题中依旧会出错的现象。

为了能够帮助学生更好地验证习题结果，准确找出错误产生的原因，提升学生的解题能力，教师可以将实验与习题教学相融合，并借助实验的方式帮助学生验证习题结果，这种习题教学方式不仅改变了传统枯燥的语言灌输讲解的教学模式，还让习题讲解形式更加多样化、生动化、直观化，对激发学生的学习兴趣、加深学生对习题的理解以及帮助学生准确掌握错题原因有重要帮助。

例如，在一道有关“浮力”的物理习题教学中，教师可以发现学生在这道题上的浮力计算结果五花八门。有的学生可能单纯是计算出错；有的学生可能是对浮力的计算方法没有掌握；或者是受到题目中其他因素的干扰，导致结果错误。如果按照传统的习题教学方法，依靠推导计算的方式给学生呈现计算过程的板书，不仅在形式上枯燥，难以激发学生的学习兴趣，同时抽象的公式也不利于学生的理解和记忆。

首先，教师可以将物理实验与习题教学相融合，通过组织学生进行实验，利用相关实验设备进行浮力的测量和计算，可以让学生在相关实验中准确得出结果，并以此来验证习题结果的正确性与否。

其次，学生通过对实验过程的亲身实践、操作，能够进一步扎实掌握浮力计算的步骤，了解影响浮力的相关因素，再反思自己的解题过程，能够准确找出问题出现的原因。通过实验与习题教学的融合，在帮助学生验证习题结果的同时，也能进一步巩固学生物理基础，提升学生的解题能力。

最后，从上述的物理实验与习题融合的形式上来看，教师可以演示实验以及学生亲手操作实验两种形式来完成。然而在物理教学中，存在部分实验依靠现有的实验条件无法在学校内完成具体实验操作，或者受多种因素影响无法得到明显的实验效果的情况。如果依旧按照教师演示或者学生亲身操作的形式，就无法充分发挥物理实验与习题融合的价值和作用。因此，教师可以采用多媒体电化教学的手段，利用Flash动画来模拟实验，或利用虚拟仿真技术构建虚拟实验场景，以此来弥补现有实验条件上的不足。

三、结语

综上所述，初中物理教学通过将实验与系统进行有效融合，可以实现二者相辅相成、相互促进，从而激发学生对物理学习的兴趣，降低学生物理学习的难度，使学生在习题思考中加深对物理实验原理、实验过程、实验方法、实验现象以及实验结果的深入理解，提升学生的物理实验素养。同时借助具象化的实验操作能够帮助学生进一步深入理解物理题目，发展物理思维，将抽象的物理习题具象化呈现，实现学生准确作答。教师在具体的教学实践中，还应不断创新物理实验与习题融合的形式，丰富学生的学习体验，最大程度提升物理实验与习题融合的效果。