初中物理实验教学的现状及应对策略研究

初中物理教学中，受传统教育理念影响的教师没有清晰认识到实验教学的价值，在教学中暴露出实验准备不够充分以及实验流程完善度低的问题，同时还忽视为学生提供自主操作的机会，导致学科教学质量迟迟无法提升。基于此，教师摆正自己对物理实验教学的态度，在学习与借鉴优秀教学经验基础上，明确“发挥学生主体性”“优化实验全流程”“理论实验相结合”的教学设计思路，随后从六个实验教学环节进行完善与创新，以期为教学发展和学生学习提供助力。一、初中物理实验教学现状（一）实验准备不够充分在物理学科中，教师若想充分发挥实验对教学的促进作用，需要在实验前科学设计并做好准备。但是在目前的初中物理实验教学时，教师一方面忽视设计环节，没有设置明确的实验目标，也没有把实验的步骤一步步拆解清楚；另一方面没有做好运用多种工具与方法展示实验的准备，这就导致学生对物理实验的了解不够充分，进而影响实验教学的效果。（二）实验流程完善度低一个完善的实验流程是保证实验教学有序推进的基础和前提。在传统教学模式中，教师虽然有意识引入实验辅助知识讲解，但是没有把知识和具体的实验操作步骤紧密结合起来，这就导致实验教学的效果大打折扣。除此以外，教师忽视实验后的总结和延伸环节，致使实验教学无法形成闭环，导致学生无法树立“借助实验学习”的良好意识与习惯。（三）学生自主机会较少实验不仅是初中物理教师开展教学的一种重要手段，也是学生进行探究与学习的有效途径。目前大部分教师认识到实验在教学中的重要性，但是忽视培养学生实验意识和能力的必要性，没有为学生提供充足的自主实验机会，也不关注学生是否在课后尝试自主实验。长此以往，学生习惯在教师的安排下被动进行实验操作，缺乏自主设计与实施实验的能力。二、实验教学在初中物理学科中的作用（一）深化学生知识理解物理是一门以实验为基础的学科，所以物理知识和物理实验是两个紧密联系且相互促进的模块。在初中阶段，学生对于抽象理论知识的理解能力较差，并且容易丧失学习复杂知识的兴趣。但是在物理学科中，教师一方面可以通过实验展示有趣的物理现象，另一方面可以借助实验讲解晦涩的知识，从而有效降低知识的理解难度，加深学生对理论知识的理解。（二）提高学生实验素养实验素养具有较强的综合性，不仅包含实践能力这一维度，还涵盖科学严谨的实验精神这一维度。物理实验要求学生亲自操作实验器材、记录数据并进行数据分析，有助于培养学生的实际操作能力和数据处理能力。与此同时，物理实验教学强调科学方法和实证思维，需要学生提出假设、设计实验方案、收集数据、分析结果等，有助于培养学生科学探究的精神。（三）提升学科教学效能同步提升实验教学和理论教学质量，才可以整体提高物理学科的教学效能。在初中物理教学中，教师借助实验展示物理现象的发生过程、发生原理，引导学生在观察中进行总结与分析，可以提高学生在课堂中的参与度。除此以外，教师还借助实验带领学生验证物理知识，让学生在理解基础上高效内化与迁移知识。三、初中物理学科实验教学的设计思路（一）发挥学生主体性学生是学习活动的主体，只有充分发挥其主体性，才可有效提高学生学习效率与质量。基于此，教师在设计物理实验时，必须凸显学生主体价值：第一要保证实验方案能够激发学生的兴趣，使学生积极参与到实验当中；第二要保证实验步骤符合学生的认知规律，从而推动学生在观察或操作中深入学习知识；第三要引导学生自主进行实验，循序渐进提升学生实验素养。（二）优化实验全流程教师若想提高实验教学的流畅度，必须要保证实验方案清晰有序、实验步骤前后衔接、实验过程科学有效、实验收尾升华价值。就此，教师在教学设计环节，秉持“优化实验全流程”的原则，首先在实验前明确目标、设计方案、做好准备。其次在实验中示范规范操作、有序讲解知识，同时要注意组织学生自主设计与操作实验，最后要做好实验总结以及实验评价。（三）理论实验相结合在物理学科中，引导学生学习知识以及提升学生实验能力是教师的主要任务与目标。但是如果教师把理论和实验教学割裂开来，便容易导致学生素养发展失衡。所以，教师在设计实验教学时，按照“理论实验相结合”的思路，既要依托实验展示物理原理、物理现象等知识，又要把理论渗透在实验中以供学生探索与学习，以此切实增强学科教学与学生学习效果。四、初中物理学科实验教学的实践方法（一）明确实验目标，规范实验操作物理学科中，影响实验结果的因素较多，所以若教师未能在实验教学前合理预设，便会导致教学效果不如人意。在教学中，教师需要明确目标以保证教学方向不偏移，所以物理教师在设计与规划实验环节必须明确实验的目标，并围绕着目标计划实验流程，避免实验中出现失误操作而影响整个实验的效果。例如，教师在讲解“快与慢”这一单元时，计划开展计算物体运动速度的实验。首先，明确本次实验的总目标是“让学生熟练掌握速度的计算公式”，随后教师根据计算公式中的元素，准备玩具小车、卷尺以及电子表，要求学生在测量后记录路程和时间是多少并用正确的单位进行表示，以此避免学生因为数据单位运用不准确而出现错误，保证其正确计算出速度；其次，教师在设计具体实验流程时，细化实验目标为“通过测量与运用公式，计算水平面上小车运动的速度”，随后根据目标，提炼出“平面”这一重要的实验条件，随后在向学生展示实验以及要求学生自主实验的过程中，强调“小车处在平面上”这一条件，以此避免不规范的实验操作。此过程中，教师先确定实验的整体目标，并根据目标准备实验工具以及预设实验易错部分，然后树立更加具体化、细节化的目标，提前规避干扰实验的因素，让实验教学效果最大化。（二）借助媒体工具，做好实验准备初中物理是小学科学课程的拓展与延伸，其知识难度与广度都有了很大程度的提升。与此同时，实验这一教学形式对于学生来说较为陌生，所以如果教师在示范实验前没有引导学生做好准备，便容易导致学生无法跟随教师思路准确把握实验步骤，从而阻碍实验教学的有序推进。对此，教师着手在实际操作前，借助媒体这一工具，把学生必须了解的内容进行告知，让其做好心理准备与学习准备，进一步为提高实验教学的效率和质量助力。例如，教师在开展“凸透镜成像”这一实验前：第一步，运用课件展示此次实验中运用到的器材，即凸透镜、蜡烛、光屏、火柴、光具组（上有刻度尺及支架），随后介绍每一种器材在此次实验中的作用，以此为学生观察实验过程做好准备；其次，教师播放提前录制好或搜寻到的展示实验过程的视频，促使学生在观看中熟悉实验步骤，以此教师既可以在示范实验时减少冗余讲解，还可以让学生在观看实验时更加专注与集中；最后，教师再次运用课件展示实验过程中可能出现的问题与错误，以及应对策略和解决办法，随后教师便可在示范一遍实验后，要求学生结合观看与学习所得，独立自主操作实验。由此教师借助媒体工具，在实验教学之前帮助学生做好准备，有效避免因准备不足而影响实验进度与结果的情况出现。（三）示范实验步骤，强调重点知识在实验设计以及实验准备这两个环节都完成后，教师开始进行实验操作，此时教师不仅要保证实验步骤清晰明了，还要在过程中渗透理论知识，从而促使学生在探究与思考中加深对知识的理解。就此，教师把知识讲解与实验操作结合在一起，让学生在“言传”以及“身教”相统一的模式中，高效且深入学习知识。例如，教师在带领学生学习“密度”这一单元知识时，设计并开展“体积相同的一杯纯净水及一杯盐水重量比较”的实验。首先，教师准备两瓶纯净水，选择其中一瓶倒入盐之后保证其充分溶于水，随后从两个瓶中分别向两个量杯中倒入同等体积的液体。在这一过程中，教师要强调盐水的调配需要在取等体积水之前，而不是把盐和水倒入量杯中再搅拌融化，然后教师告知此步骤可以避免使盐水与纯净水体积出现偏差，以此引起学生对“等体积”这一实验要素的重视；其次，教师在取完水后，分别为盐水和纯净水标上记号，避免在实际操作中混淆，此过程中教师展现出对“科学严谨实验”的重视，有助于培养学生良好的实验习惯；最后，教师在运用天平测量之前，把天平底座水平放置同时调节天平游码和平衡螺母，以此既保护天平的测量精准度，又引导学生树立爱惜实验器材的意识。（四）引导合作探索，感知学科乐趣合作探究是学生自主学习的一种重要形式，可以让学生在互助协作中感受学习的乐趣，有助于调动学生的学习热情。与此同时，物理实验包含方案设计、搜集资料、提出假设、准备器材、实验操作、分析数据、得出结果这一系列步骤，若让学生独自完成整体实验，一方面容易使学生产生乏味感，另一方面容易出现因为学生能力不足而影响实验结果的情况。对此，教师在学生实验的过程中，引导学生在合作中共同探索，以期在提高其学习效率与质量的基础上，让学生感知到物理学科中思维碰撞的乐趣。例如，教师在组织学生学习“摩擦力”这一节课程知识时，要求学生4人为一组，围绕着“滑动摩擦力的大小与哪些因素有关？”这一问题，进行实验设计并操作，随后学生会完成以下步骤：首先，结成小组后，结合所学知识，发挥自己想象力做出假设，这一过程中学生自由发表观点，并以高涨的热情对实验结果进行猜想；其次，组内共同选择实验对象，根据假设设计实验并确定实验计划，从而使学生在交流中弥补思维漏洞；然后，组内学生一起进行实验并记录数据，充分体会在合作中实践的乐趣；最后，分析数据并论证组内对实验结果的猜想，以此对“摩擦力”相关知识留下深刻印象。由此教师推动学生在实验中全程合作，强化学生情感体验。（五）设计实验作业，多维提升能力作业是帮助学生巩固知识与查漏补缺的重要内容，并且教师可以根据学生作业完成效果了解其学习情况，所以设计高质量的作业，对于学科教学以及学生学习具有重要意义与价值。在传统教学模式中，教师往往选择布置书面练习题作为物理学科主要的作业形式，容易使学生产生枯燥感，并且会导致学生机械复习知识。对此，教师着手在课后布置实验作业，一方面增强学生对知识的理解，另一方面提升学生实验素养与能力。例如，教师在讲解完“滑轮及其应用”这一课后，要求学生在课后自主制作一个滑轮，并运用其做实验以验证所学理论知识。学生首先会在制作实验器材的过程中提高动手操作能力，其次会在进行实验的过程中提高观察能力、数据处理能力、归纳结论能力等。除此以外，教师设计开放性与探索性的实验作业，培养学生的创新意识与主动探究的科学品质。例如，在讲解完“探究电路”这一课后，要求学生通过实验，自主设计出一种适合在楼道中运用的节电、安全且高效的电路运行模式，随后学生会运用已学的电路知识，考虑实际生活需求，在多次实验与调整、创新与改进的过程中，养成开放思考、坚持不懈等良好品质，并且跳出固化思维的牢笼。（六）评价实验素养，助力全面发展评价是一个教学周期的收尾环节，其结果不仅反映学生阶段性的学习效果，还可以体现教师的教学水平。受应试教育理念影响，大部分初中物理教师往往把学生考试成绩作为评价基准，虽然此种模式下的评价结果具有客观性，但是无法帮助教师全面了解学生学习素养的发展情况。对此，教师在实验教学中，重视评价环节的价值，丰富评价标准与优化评价方式，以期为教学调整以及学生进步提供有效依据。首先，教师围绕实验素养设定评价标准，既要覆盖“是否能正确进行实验、数据处理正确度”等结果导向型评价标准，也要包括“实验设计完整度、实验操作规范性、合作意识与能力、创新意识、自主探究意识”等过程导向型评价标准，以此对学生的整体实验表现进行全面评价，准确定位学生在物理实验中的长处与短板。其次，教师根据评价结果适时调整教学与学生学习重心：若班级整体的实验完成度不高，则在下次适当下调实验教学的难度；若完成度较高，则适当上调；若班级整体的某一项实