初中物理课堂中实验教学有效性提升策略探索
郭金鹏
【内容摘要】物理实验在中学物理教学中起着重要的作用。在新形势下，如何提高物理实验教学的效果，加强实验的有效教学，促进学生的可持续发展和健康成长，实现真正意义上的高效减负，不仅是时代的要求，也是物理教育工作者面临的迫切问题。本文依据目前初中物理实验教学中存在的各种问题，探索有效的物理实验教学模式，实施有效的物理实验课堂管理，开展有效的物理实验教学评价，开发和利用有效的物理实验教学资源，进一步提高初中物理实验教学的有效性。
【关键词】初中物理? 实验教学? 有效性? 策略
随着新课程改革的逐步推进和素质教育理念的深化，传统教学理念下的教学模式显然不能适应当前教育的发展和学生不断变化的学习需求。对于大多数学生而言，初中物理的学习难度较大，多数学生存在畏难情绪，通常付出很大的努力，成绩提升并不明显，极大地挫伤了学生的学习主动性和积极性。实验作为物理学的重要组成部分，在物理教学中发挥着科学探究、理论验证等重要作用。如果能充分调动学生学习的积极性，让学生亲自参与实验，通过提出问题，猜想和假设，设计实验，操作探究等有效措施，就可以达到加深学生对知识的认知与理解，提高学生实践探究能力的最终目的。然而，现阶段物理实验教学流于形式，实验开展率较低，实验教学的有效性降低。基于以上背景，笔者从如何提高初中物理实验教学的有效性出发，探索行之有效的实验教学策略。
一、查找实验教学存在问题，分析实验开展低效原因
1.硬件设施维护更新不及时。多数学校因缺少物理实验设备和相关设施的专业管理人员，实验设备和相关设施长期管理不善，损耗严重，致使部分实验无法如期开展。尽管有些学校借助“两基国检”和“义务教育均衡发展验收”等项目装备了物理仪器，但是部分仪器由于集中采购，设备的质量无法得到保证，加之一些易损易耗的仪器无法及时维修或补充，实验教学变得遥不可及。
2.教师对物理实验教学认识不到位。部分老师对实验教学有误解，不愿进行实验教学。或认为“做实验不如讲实验，讲实验不如背实验”，把实验探究变成了理论研究。或认为做实验会影响教学进度，即使考试中考到了实验，也只是对关键性实验步骤及实验结论的考查，不会对学生进行实验操作测试。或认为物理现象简单而普遍，无需通过实验进行验证。或在以前已经做过一些实验，但实验效果不佳，不愿为实验教学设计新的方案。或认为一些实验准备工作很耗时，不愿意花更多的时间做实验准备工作。或担心学生在实验操作过程中会损坏仪器。出于以上原因，教师在思想上对实验教学的关注不够，不愿意潜下心来研究实验教学方法，致使单调而乏味的物理教学模式难以达到预期的教学效果。
3.学生缺少学科实验素养。部分学生未能养成良好的实验习惯，在实验前未能充分预习实验内容，做实验时随心所欲，不遵守实验规则，不能按照操作要求进行实验，最后造成仪器损坏，影响了实验的正常进行。一些学生错误地认为做实验很耗时，而且考试只考实验理论，不需要动手操作，无需花费大量时间去做实验，实验缺乏主观能动性。有的学生因担心实验失败，在操作过程中有意识地去拼凑实验数据，失去了实验的意义。或在实验失败后，未能获得成功的乐趣，逐渐对物理实验失去兴趣和信心。
二、探索实验课堂创新方法，提升实验教学有效性
1.更新教学理念，树立正确的教学观。在初中物理实验教学过程中，教师必须充分认识初中物理实验教学的重要作用，妥善处理理论学习和实验操作的教学关系，调整教学思路，根据学习特点设置实验教学进度。结合学生的认识和认知特点，帮助他们提高实验操作能力。教师要彻底改变过去“重理论学习、轻实验操作”的落后观念，将实验教学重新列入物理教学重要议事日程。坚持有条件做的实验必做，无条件做的实验可用自制教具来做。比如，在探究流体压强与流速关系时，有这样一个实验，在倒置的漏斗里放一个乒乓球，用手指托住乒乓球，然后从漏斗口向下用力吹气，并将手指移开，乒乓球由于乒乓球上下表面空气的压强差而不会下落。然而这个看似简单的实验，却在平时教学中经常以演示实验进行展示，有些学校甚至不做。经过在多校调查发现，多数物理教师表示玻璃漏斗为易碎仪器，如果开展学生分组实验，担心学生会打碎玻璃漏斗。有些学校由于多年未添置实验器材，像玻璃漏斗这种易损耗仪器，可用的不多，或者没有，有时还出现了物理老师到化学实验室借仪器的现象。其实，如果在生活中留意观察，会看到有些人将饮料瓶剪去下半部分，把剩余的上半部分拿来当漏斗使用。在本实验中，如果学校仪器充足，大可放手让学生去做分组实验。如果学校仪器紧缺，可让学生在生活中搜集饮料瓶来制作漏斗，实验效果同样明显。在平时教学中，要学习其他教师的实验教学方法和创新教学思想，学习与之相关的先进教学理论，借助网络平台调整自己的教学行为，更新教学理念，运用先进的物理实验教学思想促进实验教学的创新。
2.凸显学生主体地位，提高实验课堂参与度。在以学生为主体的物理实验课堂教學中，老师或学生提出问题，让学生制定自己的实验计划，设计实验思路，选择实验设备，动手操作探究，收集和处理数据，在此基础上总结实验结论。在整个过程中，教师的主要任务是提供仪器和设备，回答学生在实验中遇到的困难和问题，并为学生进行实验操作的可行性提供一定的提示或启发，但不能替代学生设计或操作实验。在学生自主设计探究实验时，教师应引导学生注意以下几点。首先，要引导学生注重过程的开展和方法的积累。教师应鼓励学生积极大胆地参与实验探究活动，注重学生的探究过程，学习探索科学奥秘的方法，使学生在探究过程中体验探索科学真理的乐趣。第二，要引导学生重视交流与评估环节。不同的学生使用不同的探究方法，通常会得出不同的结论。在这个过程中，学生不仅可以表达自己的观点，还可以听取他人的意见，交流与评估过程将随之展开。通过交流和评估，学生可以看到自己的亮点和不足之处。这种以学生为主体的实验教学模式，极大地提高了学生的实验探究兴趣，有效地提升了实验课堂参与度。
3.引入小组合作教学，升华实验教学协同效应。小组教学法具有营造课堂气氛，提高学习效率的优点。在课堂中引入小组合作教学，为学生之间的交流，沟通与合作提供了有效的渠道。
课前，教师可以根据物理实验教学内容的梯度将学生分组，让学生合理搭配，充分发挥学生好奇心强、好动的天性，提高学生在物理实验学习过程中的自主性，极大提高了学习效率。合理分组的关键是，教师应在常规教学中认真观察，找出每个学生的特长，并充分了解学生的个人水平和学生的操作能力。对于具有扎实的物理实验基础知识但动手能力较弱的学生，可以与具有较弱的物理基础知识但动手能力强的学生分到一组，形成互补优势，从而发挥最大的学习协同效应，有效地提高课堂教学质量。比如，在探究凸透镜成像规律的实验中，可以让小组内动手操作能力强而基础差的学生组装实验仪器，寻找清晰的像的位置，让动手能力弱而物理底子好的学生根据像和物的位置、像的大小、虚实等情况来归纳凸透镜成像的规律。与教师示范实验教学模式相比，小组合作实验模式可以有效地提高学生的互动合作能力，能进一步让学生树立较强的实践操作意识。
4.实施创新教学策略，优化实验教学方法。在部分实验中，可采用预测、实验、解释相结合的创新实验模式，进一步提升学生的科学认知素养，培养学生善于动手、乐于动脑的好习惯。比如，在探究电流与电压的关系时，教师介绍实验所要探究的目的及内容，让学生预测，在电路中电阻保持不变的情况下，改变电阻两端的电压，可能引导电路中电流变化的现象及结果。学生在小组中讨论预测这种实验结果的可能性，并在课堂上表述、解释他们的观点。在实验阶段，学生组装实验电路，调节滑动变阻器，观察电压表和电流表的示数变化情况，记录相关实验数据。通过数据处理，学生讨论得出在电阻一定的情况下电流与电阻成正比这一实验规律。在解释阶段，学生讲解电流随电压的变化而变化这一实验现象，总结预测与实验结论之间的差异和原因。教学最后一个环节，由老师進行全面总结，指出实验中存在的亮点与不足，同时对实验中的重要环节作以强调，并有针对性地提出改进措施及建议。这种预测、实验、解释相结合的创新实验教学策略极大地优化了实验教学方法，对培养学生预测和解释实验现象的认知能力有很大作用，有效地提高了学生的科学认知素养。
5.积累实验教学技能，提升实验探究能力。在实验教学过程中，教师要加强对学生逻辑思维能力的训练，逐步拓展学生的物理思维空间，提醒和帮助学生注意实验操作技能和实验设计经验的总结。在物理实验完成后，教师应当引导学生回顾和分析该实验所涉及的步骤，从猜想与假设到得出结论，让学生能够在自己内心构建出一个完整的实验操作过程，从而有利于相应知识的巩固与延伸，进一步提升学生的学习能力和实验探究能力。比如，在测量性实验中要让学生明确“测什么、怎么测、用什么”的实验思路，在探究性实验中要明确“探究谁、怎么做、定变量”的探究方案。同时，教师要对物理实验中易于产生错误或忽略的方面进行梳理，并分析出相关原因，这样不仅可以提升学生的实验探究操作能力，还可以使学生遇到与该实验有关的实验探究试题时能够轻松应对，极大地激发学生对物理实验的兴趣。
实验教学作为物理课堂的一个重要环节，对学生探究习惯的塑造、创新能力的培养以及动手操作技能的历练起着至关重要的作用。在物理课堂教学中，教师要重视实验教学在物理课堂中重要地位，只有运用有效的策略与方法，坚持以实验引领课堂教学的各个环节，以实验提升学生的动手操作技能，以实验构建理论与生活联系的桥梁，才能大幅度提升学生学习物理的兴趣，为学生物理学科核心的培养奠定坚实的基础。
【参考文献】
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[3] 沈柏清. 浅谈初中物理演示实验教学实施策略[J]. 技术物理教学，2012，20（04）：94-95.
（作者单位：甘肃省平凉市泾川县第二中学）
