初中物理实验教学有效性的研究与实践
初中物理实验教学有效性的研究与实践
上海市龙苑中学 闫循齐
【摘要】实验教学是物理教学的核心，物理学科的魅力也在于其操作性强。物理学科是初中阶段公认最难学的学科，之所以难学，是因为很多学生无法轻松的的将抽象的物理问题具体化，而物理实验是解决这一问题的关键所在。一堂有效的物理课，其关键在于物理实验教学的有效性。物理实验教学，是培养学生创造性思维的重要途径之一。在物理实验中学习物理，学生可以更好的理解复杂的物理问题，在轻松愉快中学会物理，从而产生浓厚的物理学习的兴趣。
【关键词】物理实验；物理观念；有效性；能力；思维
【正文】物理是一门以实验为基础的学科，物理中的理论知识都是科学家们经过实验验证得来的，只有在实验中才可以赋予这些理论知识鲜活的生命。初中阶段的学生普遍存在学习思维立体感不强，学习遇到较多困难，会严重打击学习兴趣和积极性。物理实验教学，可以有效的促进学生理解复杂的物理问题，构建学生立体化、创造性的学习思维，从而自我建立物理有效的物理概念。通过物理实验获得的物理知识才是富有灵魂的。
但是，目前很多老师在教学活动中忽略了物理实验教学的有效性和必要性，存在为了赶教学进度，再或者知识较为简单，这些实验可做可不做的想法进行教学。破坏了学生学习物理的连贯性。当然，有些初中物理实验设计可能会存在瑕疵，再或者实验现象存在问题的可能，索性就不进行这些实验，直接讲解理论知识，然后开启题海战术，一定意义上颠覆了物理学习的意义。
很多研究已经表明，物理学科的实验教学是物理教学的核心，我们不能抛开物理理论谈实验，更不能抛开实验谈理论，两者相辅相成，缺一不可。物理实验是让学生构建物理学习思维，理解物理原理，掌握物理规律的重要途径，更是培养学生观察能力，思维能力，形成学生良好科学探究精神和科学的实验方法的重要手段，可以激发学生浓厚的学习兴趣和科学探究的愿望，把物理课堂变成学习、求知和实践的乐园。下面我将从三个方面论述物理实验教学的有效性。
一、 精心设计实验情境，让实验教学教学目标有效达成
课堂实验是为了更好的服务于理论知识的理解，传统意义上，老师一般都是先简单介绍实验，然后做实验再讲理论知识，但是有很多时候学生并不理解做实验的目的，只是单纯的、机械的做实验，这样的实验教学对理论知识的融会贯通没有实质性的帮助，只会增加学生的学习负担，让学习更加没有侧重点。
物理实验教学的有效性毋庸置疑，但是如何更好的发挥其有效性还需要多加斟酌。比如，在讲解比热容时候，简单的概念讲解之后进行实验，往往效果不理想。即使按照要求和在老师的指导下完成了实验，很多同学还是无法理解比热容的物理意义。这样做实验没有实质性的作用，也就谈不上实验教学的有效性。在讲解比热容时候，我首先会将抽象的概念具体化，让学生在一定层面上理解比热容，之后带着问题去实验，并透过实验发现新的问题、解决问题。在比热容的讲解中，我首先给同学讲一个小事例：如果猫和老鼠都爱吃花生米，我们要比较两种小动物谁吃花生米的能力强。为了很好的比较，我们首先要控制猫和老鼠的数。如果一群猫与一只老鼠对比，没有可比性；一只猫和一群老鼠对比，同样没有可比性，为了更好的比较我们要比较一只猫和一只老鼠，或者数量相同的猫和老鼠做对比。另一个就是要控制两者吃花生米的时间，如果猫吃一小时，老鼠吃一秒或者猫吃一秒，老鼠吃一小时，比较两者吃花生米的数量，没有可比性，所以要控制两者吃花生米的时间统一。在这里我把一只猫或者一只老鼠在一秒钟吃花生米的数量叫做“比吃容”，以此类比比热容。然后引出比热容的定义，这样学生已经可以平面的理解比热容，然后通过课堂实验，学生就可以更加深入、具体的理解比热容。比热容这节课是初中阶段较为抽象的物理概念，很多老师在讲解这节课时，通过简单的概念灌输或者实验教学后，很多同学无法理解比热容。所以对于物理实验教学，要想提高有效性达成实验教学目标，不同的知识点、不同的实验需要做足铺垫，选择不同的引导方法。
二、 用心制作实验教具，让物理实验激发学生探究热情
物理老师都清楚，物理实验教学是这门学科的核心。目前，初中阶段很多物理现象无法通过现有的器材呈现，或者实验操作比较麻烦，这导致部分老师在烦劳的课业选择不做实验。导致很多学生物理学习较为困难，或者没有形成学习物理的兴趣。早在20世纪20年代，我国著名教育家陶行知先生提出“做中学”的思想，自此自制教具出现在课堂上。随着社会的快速发展，越来越多的实验器材出现在实验室，这导致很多老师缺失了自制教具的能力。当然，有一部分老师认为，在改革开放初期，中国的教具匮乏，的确需要老师动手制作教具，完成物理现象呈现。如今中国的经济、科技、和社会发生了举世曙目的变化，教育也有了长足发展，除了少数贫困地区，几乎再也不需要老师自制教具来解决仪器短缺的问题。也没有必要浪费时间去制作教具。在物质极度匮乏的年代，老师艰苦奋斗，竭尽全力创造条件，让同学们动手实验，老师和同学们做实验的激情很高，同学们收获了实验带给他们的喜悦。可是现如今，学校条件一流，教学器材一流，但学生所做的实验却寥寥无几。
制作教具不是特定时期的特定产物，它是物理学科必不可少的重要环节，也是广泛开展物理实验教学的关键所在。实际上，老师自制的教具，可能外观、精度均不如实验室器材，但是老师实验教学的热情却不可同日而语，高昂的实验教学，容易把学生带入实验情景当中，激发学生物理学生的热情。自制教具还更容易让学生接受，因为学生看到这样简易的器材，或许也有要做一个的想法。贴近生活的教具，让同学们更既亲切，更能吸引学生参与其中。
时代快速发展，物理习题的复杂程度也是与日俱增。很多抽象的题目简单的讲解同学们不能理解，为了让学生理解，老师自制教具显得很有必要。灵活多变的题目，需要用灵活多变的实验方法和实验器材，只有这样才可以拓宽学生的实验探究范围。更学生更加广阔的空间动手实验、动手操作，从而更好的培养他们创造性思维。自制教具看似很简单，实则复杂且繁琐，而且还需要老师的创造力，小制作却蕴含了大道理大智慧，老师掌握自制教具的方法，不仅仅可以满足教学需要，更能推动物理实验器材的发展。老师灵巧的制作，本身就是物理技能魅力的一种体现，在潜移默化中会影响学生，增加个人崇拜，提高对物理学生浓厚的兴趣，最终培养了学生的创造性思维和动手实践的能力。
三、 全心准备随堂实验，让物理实验教学常态化
谈起课堂实验，很多物理老师第一感觉就是要准备很久，实验的创新性设计、器材的摆放、实验记录卡的制作、分组、教室氛围的营造、现代化设备的应用、学校电教老师摄像等等，要协调好学校各个部门。这样一个课堂实验让很多工作人员苦不堪言。在如今课业压力繁重的教学环境中，很多老师选择平时课堂不做实验，只有在公开课、推门课时才进行如此繁琐的实验准备。这种环境下上课甚至给学生造成了条件反射，只要是做实验学生立刻紧张。我入职以来，很多精彩的课堂实验都是在观摩公开课时才可以看到，每次去观摩课，我总会在下课后询问一下上课的孩子，你们平时物理实验多吗？像这样精彩纷呈的实验一学期有几次？学生基本上都会不假思索的回答很少，或者只有公开课才有！时代在发展，教具在发展，教学评估方式在发展，可以学生的动手操作的兴趣和能力是否在发展呢？我看未必吧。物理实验教学常态化，是提高学生动手能力的关键。课堂不是剧场，更不需要演戏，多么希望去听课时，孩子们能高兴的告诉我我们每天物理课都有精彩的实验呈现，而不单单是做题目、讲题目。我作为一个新老师，自己的实验技能、实验设想还不够用丰富，但是我一直在朝着这个方向努力。精彩纷呈的实验不一定非要是大制作，可以是简简单单的实验器材，只要利用简单的东西可以说明问题的本质，为什么要大制作？难道只是给人震撼的感觉吗？比如在学习声音时，很多老师动用了很多先进设备，学生是很兴奋，但是重点在那里却浑然不知。在我对这节课授课时，我用了最普通的方式做实验：在讲音色的概念时，我让一名甲同学面壁思过，班级随便找一名乙同学喊她名字，甲同学可以很轻易的知道谁在喊她名字，而甲同学的依据就是根据乙同学声音的品质作出的判断，这就是音色。在讲解声音的响度时，我让一个同学在班级先大声发出声音，之后到教室外继续用同样力度发出声音，同学们可以轻易说出声音变小了，这其实就是响度大小的问题。在讲音调时，我选择播放了两首歌曲，也可以轻易说明问题，声音的三特征无需大阵仗的实验就可以轻易完成，甚至效果比大阵仗实验还好。让物理实验教学回归课堂，才是目前急需要解决的问题，未来的评课不应该只是注重物理实验是否高大上，更应该注重实用性，学生的学习效果如何。未来对老师的评估应该以平时课堂实验为标准评价，以学生实验操作能力评价老师的物理教学。
不可否认，物理实验教学是学生轻松学好物理的关键所在。如何提高实验物理实验教学的有效性，需要我们每一名教育工作者认真总结、认真反思。需要我们潜下心来，精心设计实验情境、用心制作教学用具、全心准备随堂实验，让物理实验回归课堂，让实验教学常态化！
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