初中物理实验教学中存在的问题以及策略分析
赵鹏
摘要：物理是一门以实验为基础的课程，而实验教学是初中物理教学的重要组成部分，对物理学的发展起着十分重要的作用。因此，教师应重视实验教学的开展，并以教学内容为依据，不断完善实验流程，进而全面提高实验教学的有效性。本文以初中物理学科为研究对象，对目前实验教学存在的问题展开分析，并提出几点解决策略。
关键词：初中物理;实验教学;存在问题;应对策略
中图分类号：G633.7 文献标识码：A文章编号：1992-7711（2021）07-044
物理探究实验就是指学生在教师创设的物理情境中不断提出问题、发现问题，并以科学的方法分析问题、解决问题，从而掌握学科内容的过程。在初中阶段，学生通过实验初步建立物理思维，并初步运用物理学观念分析、解决问题。此外，這一阶段的物理知识学习对学生的未来学习与发展具有深远影响。因此，对于教师而言，做好初中物理实验教学工作至关重要。
一、初中物理实验教学存在的问题以及原因剖析
新课改理念虽然已经渗透到初中物理教学中，并使得初中物理实验教学发生了巨大的变革。但旧的教学观念、教学模式、教学方法仍然被沿用。此外，分析初中物理实验教学，仍然存在着诸多问题。其一，部分教师对实验教学存在着认知偏差。其中，部分教师认为从实验得出的结论和规律是重要的，实验本身并不重要。在这种认知偏差下，只要按照教材中的图片，口头解释实验结果即完成了教学活动。其二，实验教学模式较为单一。初中物理实验的模式主要分为演示实验、分组合作实验，而对于分组合作实验，教师通常采用“实验目的、实验器材、实验步骤、实验结论”等程序化方法。但在这种实验模式下，尽管学生已经掌握了实验技巧、掌握了一定的实验方法，但极大程度上限制了学生思维的拓展，从而使他们失去了思维、想象的空间。其三，实验教学评价落后。在初中物理教学中，评价制度的改革远远跟不上素质教育改革的步伐。并且受传统评价的影响严重，教师重视“成绩论”，以成绩为评价学生的主要方式，这样一来，学生难以对实验过程产生更加深刻的认识，也使得实验活动难以达到预期的效果。基于以上分析，初中物理实验教学存在着诸多问题。而教师作为课堂的构建者，则需要充分认识实验教学的不足之处，以此找到行之有效的方法使问题得以解决。
二、物理实验教学的功能
1.促进知识的正向迁移
迁移的种类有很多，而从迁移的方向来分析，包括正向迁移和负向迁移。物理教学中的认知迁移指的是学生将所学的物理知识“活学、活用”，以此实现物理认知的重新组合。而在初中物理学习过程中，每个物理概念、原理都不是独立存在的，各个知识点都存在一定的联系，因此，要使学生对物理知识建立有机统一，便需要实现学生对所学知识的认知迁移，实现知识的灵活运用。而从学生的记忆规律来分析，记忆是获得知识的基础，相比较视觉、听觉来记忆知识，操作记忆最持久。因此，物理实验教学不仅仅是对学生实践能力的训练，还有助于学生加深对知识的记忆，以此促使知识最大限度地发挥正向迁移作用。
2.提高物理学习兴趣
学生是否对学习内容具有兴趣，直接决定着学习行为是否产生，也在一定程度上影响着学习活动是否得以高效进行。而在实验操作活动中，尤其是一些探索性实验，学生能够从中发现趣味化的现象，并对揭示物理原理产生更加强烈的好奇心，这样便能够促使每个学生寻求答案，进而增加他们的探究兴趣。此外，物理是以实验为基础的自然学科，实验则是激发他们学习兴趣的首要外部因素。因此，要使学生学好物理知识则需要加强实验教学活动的开展。此外，在原有认知的基础上，学生能够体会发现问题、提出假设、设计实验、探究实验等过程，进而吸引他们的注意力，并加强他们的直接学习兴趣。此外，生动、有趣的实验活动成为教学的突破口，还能够调动学生积极的情感，使学生由“要我学”转变为“我要学”，进而增强他们的学习兴趣，激发他们的学习欲望，以此达到优化教学的目的。
3.培养创新能力和探究能力
素质教育理念倡导教育教学要培养学生的创新能力。但在现实教学中，受到传统教育理念的束缚，为了节省教学的时间，出现了“做实验不如讲实验、讲实验不如背实验”的现象，以至于所呈现出的教学方式影响了学生创新能力的发展。恰当的实验情境不仅有助于学生学好物理知识，还有助于他们创新能力的提升。尤其是探索性实验对培养学生的观察能力有着十分重要的作用。因此，教师在安排每个实验活动时需要给学生创造条件，并教给学生一定的探究方法，这样一来，便能够使学生有目的地进行探索，加深他们对理论知识的进一步理解，还能够使学生对实验环节产生更加清晰的认识，进而培养他们的创新精神与实践能力，以此使实验活动达到事半功倍的效果。
4.促进学习方法养成
物理实验方法与科学研究的方法是互通的。将科学的思想引入到实验情境中，对学生养成科学的方法有着十分重要的作用。如：实验验证法，这种实验方法是由一般到特殊的认识方法。再如：控制变量法，这种方法是一种在研究多种因素或者多个变量时常运用的实验方法。其最主要的特点是将多因素的问题转变为单因素的问题，进而加以研究与分析。对于学生而言，这种方法主要教会学生如何在处理多因素问题时控制相关因素。
三、初中物理实验教学的有效性策略
1.设疑引学，激发求知欲望
在初中物理教学中，教师应践行以实验为基础的原则，真正把实验作为教学的重要内容，进而充分发挥实验的教学功能。此外，教师作为课堂的实施者，需要以兴趣激发为主，为学生设置引发他们认知冲突的实验现象或者实验问题，这样一来，不仅能够推动后续实验活动的积极展开，还能够激活学生的情绪情感，使他们产生一定的认知需求。与此同时，在疑问的引导下，也能够使学生产生更加强烈的求知欲望，从而实现他们的学习态度与学习行为的积极转变。
以“熔化和凝固”为例，为了使学生区别物质的气态、液态、固态三种状态，使他们通过实验活动学习固体熔化时温度变化的规律，体验到探究科学知识的乐趣，教师首先运用多媒体投影技术展示生活中的各种物态变化的事例，即：铁矿石在高温炉中熔化为铁水，从高温炉中倒出的铁水凝固成铁板，以此唤醒学生的兴趣。在此基础上，为了引导学生从具体实例中抽象出物理概念，这时，教师可以结合学生的现有认知提出问题，即：将蜡烛点燃后倾斜一个角度放置在空火柴盒的上方，你能观察到什么现象？将冰棒放在空烧杯中，过一会你能发现什么现象？这样的问题唤醒了学生的思维意识，并激发了他们的求知欲望。于是，教师应组织学生展开实验操作活动，使他们更加清晰地看到蜡烛逐渐变成烛油往下滴，滴入空火柴盒，冷却后变成了蜡块，冰棒化成了水等实验现象，进而使学生通过这样的物理现象总结、归纳出物质的三种状态。由此可见，以问题为导向，不仅能够吸引学生的注意力，使他们逐渐产生探究新知识的欲望，还能够以问题为探究目标，推动后续实验活动的进一步开展，以此实现实验活动的高效进行。
2.启发帮助，解决疑难问题
在实验过程中，学生常常出现一定的思维障碍或者思维偏差。这时，教师作为学生学习的引导者，需要以学生为主体，及时展开有效的引导，这样一来，不仅能够开拓学生的思维理解范畴，使他们能够从整体的角度分析物理现象或者物理问题，还能够使学生体会“遇到矛盾——解开矛盾”等过程，进而使他们在解决疑难问题的同时推动实验探究活动的进一步开展。
以“物体的内能”为例，为了使学生通过探究找到改变物体内能的方法，教师首先应提出问题，即：物体的温度变化，它的内能就发生变化，要改变物体的内能有哪些方法？于是引导学生思考，并促使学生进行探究实验。即：取一根铁丝，折来折去。通过这一实验操作活动，便能够使学生发现铁丝的温度升高，甚至烫手，并最终帮助他们总结出“做功可以改变物体的内能”这样的实验结论。可见，通过有效参与、启发，不仅能够保证实验活动的进一步展开，还能够给学生更多思考的空间，启发他们的潜能，以此保证实验活动达到事半功倍的效果。
3.多样实验，提高学习技能
初中物理实验是多样化的，主要包括：演示、操作、验证、探究、计算机辅助、非常规实验。对此，教师针对不同类型的实验内容，选择多样化的实验方案，并将其灵活地组合，这样一来，能够给学生提供最适合的实验情境，使他们产生积极的学习行为，还能够优化实验过程，从而培养他们的适应能力以及创新能力。
例如：在“电阻的串联和并联”教学中，为了使学生通过实验探究认识总电阻与原串联或并联的电阻之间的“等效替换”關系，但由于元件的体积较小，班级人数较多，在进行演示实验时，常常因为距离远导致部分学生无法看清正确的接法。教师可借助网络演示实验，避免这种不良效果的产生。此外，在初中阶段，学生需要掌握实验器材，如：安培表、伏特表、滑动变阻器等等，而学生需要正确使用物理实验仪器，要使得学生了解这些实验仪器的构造、原理、掌握仪器的使用方法以及使用规则，进而帮助学生正确、灵活读数，这时，教师便需要结合演示实验以及操作性实验，使学生清晰的认识实验仪器，在此基础上，给学生一定的操作训练空间，使他们亲自体会实验仪器的具体操作方法，逐渐提升他们的动作技能，从而提高他们的实验操作能力。
四、物理实验教学应遵循的原则
1.客观性原则
所谓客观性原则指的是在整个实验过程中，教师应本着实事求是的科学态度对待客观事实，既不能伪造实验的科学性，也不能进行主观臆断。而是在把握科学性、合理性的基础上完善实验过程。
2.系统性原则
研究实验的方法多种多样。因此，在具体的实验操作活动中，教师应践行系统性原则，不断引导学生运用系统的方法来展开实验活动。这样一来，不仅能够使学生从物理教育系统的不同层次、不同侧面观察、分析研究对象的特点以及各个实验要素之间的联系，还能够使学生从系统化的实验活动中加以综合研究，从而完善他们的物理认知结构。
3.理论与实践相结合原则
理论与实践具有辩证统一的关系。物理学是一门以实验为基础的学科，并且应用性较强。因此，教师在引导学生展开实验操作活动时，需要注意理论与实践相结合，这样既能够帮助学生运用实验操作活动验证理论的真实性，加深他们对理论知识的理解，还能够以理论为导向，不断推动实验操作活动的开展，可见，两者是相辅相成、和谐统一的关系。
4.教育性原则
在初中阶段，教师教育的对象为身心还未完全成熟的青少年。因此，研究实验教学需要教师遵循教育性原则，使实验活动始终围绕着学生的认知发展规律而展开，这样不仅对学生具有积极的教育与促进作用，还在一定程度上有利于他们的健康发展。此外，教育性原则的落实还有利于初中物理教学目标的实现，从而为学生适应社会做好充分的保障。
综上所述，实验教学是初中物理教学的重要内容，并且占据着越来越重要的地位，因此，作为初中物理教师而言，首先应对实验教学进一步重视与加强，由此找到实验教学存在的问题，以此为优化的主要依据。其次，积极选择有效的教学策略加强实验教学，使实验教学的有效性得以提升。除此之外，通过切实可行的方法引导学生展开多样化的实验活动，对学生实验能力的培养与实验教学更好地开展都有着积极的意义。可见，实验活动的开展也在一定程度上促进了学生的全面发展。
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（作者单位：山东省临沂市第十四中学，山东 临沂276012）
