初中物理实验教学创新研究
陈延琴
【内容摘要】实验是物理教学的根本，也是辅助学生认识物理原理和物理规律的重要基石。在物理教学中，教材中已经提供了较多的、相对完备的实验，但随着教学进程的推进，一些教材中所提供的实验也可以进行进一步的优化和改进，能使之起到促使实验教学更加高效、让实验效果变得更加直观的作用。所以，教师在实验教学中可以通过更加创新性的实验方式展开实践教学，既提升了课堂教学效率，也增强实验教学效果、培养学生的创新思维。对此，本文就初中物理教学中，教师如何通过物理实验教学创新展开了论述和研究。
【关键词】初中物理? 实验教学? 创新实验
引言
应用创新性实验开展教学活动，能在学生固有的思维中，改变学术的已有认知方式，让学生从新的视角和新的方式中认识物理知识和物理规律的本质，促成学生创造性思维能力的有效培养。但是，在如今的初中物理教学中，真正的创新性实验并未获得广泛的推广，也未曾真正让学生大胆积极地创新和思考，因而也让初中物理教学陷入了照本宣科的教学现状中。具体来说，初中物理教学中的創新实验教学中所存在的问题主要体现在如下几个方面。
一、初中物理实验教学创新的现状分析
1.实验教学的开放性和包容性不足
在物理教学中，物理规律和原理的探索是通过实验方式完成的，教材中虽然给出了一定的实验资源和物理规律的验证思路，但是该思路并不一定是唯一的、最优的、最可靠的，并且随着实验资源的不断丰富、学术思维的不断开拓创新，关于实验教学的思路可以变得更加宽广，更多的实验结论可以通过更加丰富的实验方式加以验证和说明。但是，部分教师却并未能真正将这一理念践行于初中物理教学中，实验教学的开放性和包容性不足。以《串联电路和并联电路》这一节内容的教学为例，教师引领学生们认识电路串并联规律时，多是以教材中所给定的串并联电路图和实物图方式展开的，但是关于实验中的电路完全可以通过更多的连接方式进行验证，学生在该部分内容的实验验证中可能会提供多种实验电路图和实验思路，但是却并不一定会受到教师充分的重视，部分创新性实验思路被教师忽视，实验教学的开放性和包容性也就相应较低。
2.缺乏对教材实验的创设性新增
在物理教材中所给出的物理实验，多是课标内要求的、需要教师重点讲授的。所以，多数教师按照课标要求、参照课程标准开展实验教学。但实际上，按照课标要求、参照教材所给出的实验却并不是充分的，教材中给定的实验是必要但不充分的。部分学生对物理规律的认识还需要新增的实验进行进一步的说服验证。以《弹力》这一节内容的教学为例，教师引领学生们在认识弹力产生的条件时，部分学生认为压力并不是弹力。按照弹力的定义，需要使桌面产生弹性形变才能产生弹力，但是桌面并未发生弹性形变。部分教师在面对此类问题时，通过“桌面已经发生了形变，但是形变程度较小，你并未看见”这种说法向学生讲述，但是如此方式很难让学生信服，学术很难将至内化为自己对弹性和弹力的深刻认知，且在教材中无相应的实验支撑，因而部分教师也就忽视了对这一观点的实验佐证。
3.缺乏对现有实验的突破意识
教材中给定的实验，是常规化的、简单且易于操作的，但并不一定是完美的。在物理教学中，一些实验还有一定的突破和创新的空间，并未获得突破。以《摩擦力》这一节内容的教学为例，实验中测量滑动摩擦力时，由于学生个人拉动木块时很难使之以匀速直线运动的方式前行，因而所测得的滑动摩擦力的示数并不一定是精准的、准确的。而对于滑动摩擦力的测量方式，还可以通过进一步的实验改进方式进行突破和优化，但在课堂教学中，多数教师缺少了引领学生创新和突破这一环节，因而实验创新教学的成效并不一定是乐观的、高效的。
基于如上初中物理实验教学的现状，教师在实验教学中可以通过如下方式展开创新实验的教学，以促使学生实验能力和创造性思维能力的有效提升。
二、初中物理实验教学创新措施分析
1.关注生成，组织创意性实验
实验验证物理规律、测量实验数据，既可以利用严谨系统的实验室器材验证的方式展开，也可以通过生活中较为常见的生活化资源进行佐证。所以，在教材中所给定的实验器材和实验资源的基础上，教师可以引领学生们开展生活化的思考，关注学生生成性的、关于实验资源和实验教学思路的设想，引领学生们开展创新性、创意性、生活化的实验。
例如，在《测小灯泡的电功率》这一节内容的教学中，关于测量小灯泡的电功率的方式，教材中给定的测量和实验思路是利用“黄金电路”的方式进行测量的。诚然，这种测量方式是相对较为简化的、便捷的，但却并不是唯一的。所以，在此黄金电路测量和验证的基础上，教师也可以引领学生们进一步思考：如果其中一个电流表坏了，给你提供两个电压表，你是否能设计电路测量小灯泡的电功率？如果其中一个电压表损坏，给你提供两个电流表，你是否能设计电路测量小灯泡的电功率？如果给你一个定值电阻，你是否能继续顺利地开展这一实验？在此类问题设计和引导之下，教师引领学生们开展创意性实验的探索和设计，也能有效丰富实验教学、提升实验教学效果。
再比如，在《摩擦力》这一节内容的教学中，关于滑动摩擦力的方向分析，是本节课的教学难点，也是学生在日常学习中常常出现问题和错误理解的重要内容之一，且教材中并未给定相应的实验辅助学生强化理解。对此，在本部分内容的教学中，教师可以引领学生们利用牙刷和鞋刷等资源进行验证，在拖动牙刷或者鞋刷前后移动的过程中，观察刷毛的方向并思考其所受到的摩擦力和相对运动的方向之间的关系。以此方式充实初中物理实验教学，增强物理实验教学的成效。
2.新增实验，强化学生理解效果
在现有的实验资源基础上，教师也可以结合学生对新知的理解，组织并引领学生开展更新颖、更有趣和更丰富的实验学习方式，促使学生在实验学习中的成效获得有效增强。
例如，在《弹力》这一节内容的教学中，为了辅助学生理解弹力产生的条件、辅助学生理解压力和支持力都是彈力，教师可以引领学生们组织新增实验的方式佐证这一观点。以手压桌面这一情景中桌面发生微小形变的现象为例，教师引领学生们思考：你是否有什么方式将猜想中想象到的微小形变以肉眼可见的方式将之展现出来？你能否让我们看得见桌面上的微小形变？以此方式，教师给学生提供激光灯、铁架台等实验资源，启发学生利用激光灯中的光点移动的方式验证桌面发生的微小形变。再比如，在《平面镜成像》这一节内容的教学中，为了辅助学生理解平面镜成像中，物和像呈对称的关系这一原理，教师可以在新课开展之前便设计并制作魔术箱，让正方体魔术箱被平面镜斜划分两个部分，将乒乓球放入其中并观察到“乒乓球消失了”的一幕。然后引领学生们带着对这一问题的疑问进入关于平面镜成像的探索中。最终，再通过教材中所给定实验的方式揭示“平面镜成像中，物和像关于平面镜对称”这一规律，以此方式揭开魔术箱的面纱，强化学生关于平面镜成像中特点的理解效果。
3.引领创新，促成学生实验创新意识
为培养学生的创造性思维能力、促进实验课堂的丰富性和创新性获得有效增强，教师在实验教学中可以引领学生们开展创新性实验，以此方式丰富初中物理课堂教学。
例如，在《摩擦力》这一节内容的教学中，为了辅助学生更加高效、精准地测量出滑动摩擦力的大小，教师在实验教学中可以对现有的实验进行改良，将小木块放置在木板上方，小木块固定在垂直的墙面上。此后，拉动下方的木板，但小木块相对于地面是静止的。以此方式，测量滑动摩擦力时不再要求匀速拉动，该实验方式便是对教材中实验的进一步改良和优化。再比如，在《凸透镜成像》这一节内容的教学中，为了辅助学生明确人眼成像的特点和近视眼及远视眼的矫正，教师可以引领学生们开展水透镜的制作。在不断向其中抽水和注水的过程中，调节光屏并观察像的大小变化情况。类比此水透镜，教师辅助学生理解近视眼和远视眼的成像位置及其矫正方式。在此创新性实验的设计和开展过程中，学生对物理知识的理解深度和学生的创新性思维能力获得了同步的增强。
4.动手实践，养成创新实践能力
实验是检验真理的唯一标准。理论和实践相结合的方式，才能让学生深化对物理知识的认识，才能让物理规律和物理原理应用到实践活动中来，让创新和实验结合，让实验动手活动促成多彩实验课堂、创新实验课堂的有效构建。
例如，在《电动机》这一节内容的教学中，教师辅助学生认识了电动机的构成和电动机的原理时，学生能有效认识到“磁场对通电导体有力的作用”，学生能认识电动机能持续转动的原因。在完成了本节课内容的学习后，教师也可以引领学生们动手制作刮开漆包线中接触面积一半的方式，使电动机持续转动。以此实验和实践活动作为创新实验教学的资源，促成学生创造性思维能力的有效培养。
结语
实验作为探索物理规律、检验物理真理、揭示生活现象中蕴含物理定律的重要工具，应当作为教学中的工具和辅助学生理解的媒介。在物理学科中，实验既是桥梁，也是物理学习的基石。针对目前物理教学中所存在的创意性不足、实验的包容性不足和缺乏创新意识的问题，教师可以通过关注生成性资源、新增创新实验、引领学生创新和组织动手实践等措施，促成创新性实验的开展，促进丰富实验教学成效的达成。
【参考文献】
[1] 张德全. 初中物理小实验优化策略研究[J]. 福建教育学院学报，2020，21（06）：55-56.
[2] 苏小刚. 新课程下的初中物理实验教学方法研究[J]. 科学咨询（科技·管理），2020（06）：264.
[3] 肖永琴. 促进深度学习的初中物理实践作业设计[J]. 教学与管理，2020（07）：49-51.
[4] 马智虎. 基于创新能力培养的物理实验教学探索[J]. 成才之路，2020（02）：88-89.
[5] 黄网官、汤金波. 六论学生自主创新实验是物理教学的最优途径——基于学生自主创新实验文化的视角[J]. 实验教学与仪器，2019，36（11）：3-5.
[6] 杨登宝. 初中物理实验教学中小组合作学习的实践与研究[J]. 学周刊，2019（32）：27.
（作者单位：甘肃省兰州新区第二初级中学）
