【摘要】本文論述初中物理實驗教學的重要作用，針對農(nóng)村初中物理實驗教學資源匱乏、教師對實驗教學認識不足等問題，提出通過讓學生參與演示實驗、設計學生分組實驗、讓學生參與實驗設計、結合生活實際問題開展實驗等提升農(nóng)村初中物理實驗教學質(zhì)量的方法。

【關鍵詞】農(nóng)村學校 初中物理 實驗教學

【中圖分類號】G63 【文獻標識碼】A

【文章編號】0450-9889（2023）22-0100-03

物理是一門以觀察、實驗為基礎的學科，初中階段大多數(shù)物理概念和規(guī)律都是通過實驗探究總結得出的。初中物理實驗教學對學生建立物理概念、鞏固物理知識、形成和發(fā)展物理核心素養(yǎng)有著重要的作用。物理實驗的趣味性、直觀性，有利于激發(fā)學生學習物理的濃厚興趣。在物理實驗教學中，學生可以從教師的演示實驗中觀察實驗現(xiàn)象，模仿教師的實驗操作步驟，學習教師的實驗方法，培養(yǎng)實驗探究能力。因此，實驗教學不僅能讓學生學到物理知識，還能培養(yǎng)學生的觀察思考能力、動手操作能力和科學探究能力。物理實驗可以比較直觀地將物理現(xiàn)象呈現(xiàn)在學生眼前，使學生對實驗所涉的物理知識理解得更加透徹、記憶更加深刻。學生通過實驗，能將一些基本的物理方法和技能運用于生活，從而解決生活中的實際問題。物理實驗可以將一些抽象、枯燥、難以理解的物理概念、原理和規(guī)律具象化，讓學生通過感知物理現(xiàn)象，獲得豐富的感性認識，通過抽取現(xiàn)象中的本質(zhì)，形成物理概念和規(guī)律，進而促進學生從形象思維過渡到抽象思維，培養(yǎng)科學思維能力。

筆者在二十多年的物理教學實踐中發(fā)現(xiàn)，農(nóng)村初中物理實驗教學存在實驗儀器設備不齊全、教師專業(yè)素養(yǎng)和學科教學能力不足、學生科學探究能力薄弱等問題。2019年11月，教育部印發(fā)《關于加強和改進中小學實驗教學的意見》，提出要開足開齊國家課程標準規(guī)定實驗，扭轉(zhuǎn)忽視實驗教學的傾向，創(chuàng)新實驗教學模式，加強學生的實踐操作，注重提高學生的實踐能力，培養(yǎng)學生的創(chuàng)新精神、科學素養(yǎng)和意志品質(zhì)，促進學生全面發(fā)展等要求。2022年4月，《義務教育物理課程標準（2022年版）》印發(fā)，明確提出物理課程要培養(yǎng)的核心素養(yǎng)，主要包括物理觀念、科學思維、科學探究、科學態(tài)度與責任。物理實驗是科學探究的一種重要方式。日常教學中，物理教師應盡可能多給學生創(chuàng)造實驗條件，促進學生科學探究等物理核心素養(yǎng)的形成和發(fā)展。在此背景下，農(nóng)村初中物理教師加強實驗教學研究便成了一件十分緊迫的任務。

一、農(nóng)村初中物理實驗教學的現(xiàn)狀調(diào)研及問題分析

筆者所任教的農(nóng)村初中位于城鄉(xiāng)接合部，八年級、九年級共有21個教學班，學校只有一間60個座位的物理實驗室。為了從學生視角了解農(nóng)村初中物理實驗教學的現(xiàn)狀及問題，筆者在八年級、九年級的學生中隨機抽取了200名學生作為調(diào)查對象，向他們發(fā)放了一份調(diào)查問卷，從學生對物理實驗的興趣、學生動手實驗的頻率、物理教師是否重視實驗以及學生對物理實驗教學的滿意度等方面進行了較為全面的調(diào)查，讓學生根據(jù)實際情況進行回答。經(jīng)過調(diào)查、統(tǒng)計，筆者梳理出其中的典型問題，如表1所示。

由表1可知，學生對物理實驗的興趣濃厚，相信通過實驗能夠讓他們更好地掌握物理知識和實驗操作技能。但是，有七成以上的學生認為教師開展物理實驗太少，教師對教材中的“想想做做”等小實驗不重視，認為是一看就明白的實驗，沒必要做，導致學生對目前的物理實驗教學滿意度一般。針對以上問題，筆者進行了下面的溯源分析。

（一）農(nóng)村初中物理實驗教學資源匱乏

在經(jīng)濟和教育相對落后的農(nóng)村地區(qū)，教育部門對學校實驗教學的關注度不夠，導致大多數(shù)農(nóng)村初中受制于地域條件、教育經(jīng)費投入等因素，實驗室不足，實驗設備和儀器陳舊落后。農(nóng)村初中物理實驗教學資源匱乏，缺乏先進的實驗室、足夠的實驗設備和器材，導致教師將一些學生實驗、分組實驗當演示實驗來上，未能達到國家規(guī)定的實驗教學要求。

（二）農(nóng)村初中物理教師對實驗教學認識不足

農(nóng)村初中物理教師往往存在著教學經(jīng)驗不足和知識結構單一等問題。面對新課程改革，部分教師仍堅持傳統(tǒng)的教學模式，重理論、輕實驗的現(xiàn)象比較普遍。農(nóng)村初中開展物理實驗的基礎條件差，教師往往以中考考試的內(nèi)容為中心進行教學。臨近中考時，為了應對物理實驗考試，教師才開始“講授”實驗知識，直接將實驗涉及的原理、目的、步驟、結論等講給學生聽，仍然不會安排學生動手進行實驗操作。以中考前講實驗操作步驟代替學生實驗過程，不利于學生動手能力、科學探究能力和創(chuàng)新能力的培養(yǎng)。

二、農(nóng)村初中物理實驗教學質(zhì)量提升的方法

目前，筆者所在地的大多數(shù)農(nóng)村初中基礎設施不夠完善，物理實驗設備相對陳舊。因此，教師在組織物理實驗教學時，應因地制宜，積極探索適合農(nóng)村初中學生理解理論知識、提升能力的教學方法，促使學生積極主動地進行物理實驗探究，在實驗教學中有效發(fā)展學生的物理核心素養(yǎng)。

（一）通過讓學生參與演示實驗，培養(yǎng)學生的科學探究意識

物理實驗教學的首要任務是培養(yǎng)學生的科學探究意識，激發(fā)學生的好奇心和求知欲。但是，受多方面因素影響，農(nóng)村初中學生在學習習慣的養(yǎng)成、學習方法的總結等方面表現(xiàn)出很大的不足，實驗探究意識薄弱。教師在實施物理實驗教學時，應注重調(diào)動學生的學習熱情，結合物理實驗的特點，培養(yǎng)學生的科學探究意識。

教師可以對物理教材中的實驗進行選擇和補充，增加一些有趣、有用的實驗吸引學生的注意力。例如，在上初中物理第一課時，教師可以給學生演示下面的紙片托水實驗，激發(fā)學生學習物理的興趣，培養(yǎng)學生的科學探究意識。教師用一個平口玻璃杯裝滿水，然后把薄紙片蓋在杯口上，并向?qū)W生提出問題：“如果老師將杯子倒過來，使杯口朝下，杯子里的水會不會流出？”教師的問題引起學生的好奇心，學生議論紛紛，大多數(shù)學生認為水會從杯子里流出來。接著教師緩慢轉(zhuǎn)動杯子，使杯口朝下，水卻沒有從杯子里流出。此時學生都會覺得特別神奇，于是教師追問：“如果把杯口轉(zhuǎn)向側(cè)面，大家猜水會不會流出來？哪個同學上臺來給大家演示一下？”在問題驅(qū)動和教師的鼓勵下，一個學生上臺演示，緩慢把杯口轉(zhuǎn)向側(cè)面，發(fā)現(xiàn)杯子里的水還是沒有從杯子里流出來。初中物理第一課，一個簡單的紙片托水實驗給學生的第一印象是物理的神奇、有趣。接下來，教師趁機給學生解釋了其中的物理原理：水未從杯子里流出，是因為有大氣壓強的存在。“大氣壓強”一詞從此便印在學生的頭腦中。用物理實驗培養(yǎng)學生的探究意識，激發(fā)學生對物理課程的好奇心和求知欲，可以為學生接下來的物理學習奠定良好的基礎。

（二）通過為學生設計分組實驗，培養(yǎng)學生的實驗操作能力

受農(nóng)村教學條件的限制，物理實驗教學中，探究性活動主要以教師課堂演示實驗為主。農(nóng)村初中生不善于動手進行實驗操作，課堂上多處于靜態(tài)的“看實驗”狀態(tài)。如果演示實驗教學全部由教師完成所有操作環(huán)節(jié)，就會形成動態(tài)和靜態(tài)兩個對比強烈的場面，變成以教師為主、學生被動接受的傳統(tǒng)教學模式，有悖于新課程理念。在物理實驗教學過程中，師生雙方共同參與、充分互動，形成配合默契的良好課堂氛圍，能使學生親身體驗將抽象的物理知識和理論通過物理實驗具體化、形象化的全過程，加深學生對物理知識的理解，培養(yǎng)學生的實驗操作能力，達到實驗教學的最佳效果。

例如，在學習“探究影響電阻大小的因素”這一內(nèi)容時，教師雖然會把實驗設計方案交給學生，但操作演示實驗是由教師完成，偶爾有個別學生上到講臺幫忙連接電路。這樣就會導致大部分學生不能動手實驗，學生失去了在該實驗中鍛煉電路連接能力的機會，部分學生甚至連看電表讀數(shù)的機會都沒有。學生遠遠地“觀望”實驗，不利于學生發(fā)現(xiàn)實驗操作中的細節(jié)問題，因而也就不利于促進學生積極思考，進而培養(yǎng)實驗操作能力。針對這一情況，教師在實驗教學中重新設計，把演示實驗改為學生分組實驗，將實驗的假設猜想、設計方案、動手操作、收集數(shù)據(jù)、歸納總結等過程都交給學生來完成，教師巡堂指導學生實驗操作的過程，培養(yǎng)學生的動手操作能力。

（三）通過讓學生參與實驗設計，培養(yǎng)學生的科學探究能力

農(nóng)村初中受物理師資和實驗室不足的限制，物理教材中的部分學生實驗往往要在授課結束后一到兩周才能安排學生去實驗室進行實驗，導致教師不得不變通實施“黑板實驗”“多媒體實驗”。教師長期用“人灌”或“機灌”的方式向?qū)W生灌輸實驗內(nèi)容，將學生動手實驗的過程變成讓學生“看實驗、聽實驗、背實驗”的過程，忽視對學生實踐操作能力和科學探究能力的培養(yǎng)，極易使學生對學習物理實驗失去興趣。為緩解因?qū)嶒炂鞑牟蛔銓е碌膶W生動手實驗被迫減少的問題，教師可以根據(jù)農(nóng)村學校的實際情況，將一些器材簡單、易操作、現(xiàn)象明顯且有趣的小實驗帶到課堂上，跟學生一起動手設計實驗和觀察實驗現(xiàn)象，培養(yǎng)學生的科學探究能力。

例如，在講授“浮力的應用”時，教師可以把課本上的“想想做做”學生實驗作為課堂教學內(nèi)容。課前將學生分成4人一組的合作探究小組，并向每個小組各發(fā)一塊體積相同的橡皮泥、一個大燒杯以及若干體積相同的小鋼球。課堂上，教師先讓學生將橡皮泥放入裝有適量水的燒杯中，因橡皮泥的密度大于水的密度，學生可以看見橡皮泥下沉到燒杯底部。此時教師提出問題：“如何讓橡皮泥漂浮在水面上呢？”學生帶著問題去思考、猜想，并通過動手設計實驗驗證猜想，感悟科學探究的過程。實驗過程中，很多學生把橡皮泥捏成了船狀，成功地讓橡皮泥漂浮在水面上。學生在動腦、動手實驗的過程中，可以感悟到影響浮力大小的因素。此時，教師要求學生把小鋼球放到小船上，在確?！鞍踩钡那闆r下，看看哪組的小船能承載的小鋼球的數(shù)量最多。引入了比賽機制，課堂氣氛頓時活躍起來。學生帶著愉悅的心情投入實驗探究，通過實驗了解到小船排開水的體積越大受到的浮力就越大，能裝載的小鋼球就越多，從而理解了為什么用排水量來表示輪船的大小。教師利用身邊常見物品安排學生設計實驗進行探究，實驗過程簡單、實驗現(xiàn)象明顯，不僅使學生對實驗現(xiàn)象中蘊含的物理知識有了更直觀、具體的了解，促進了學生對知識的理解，而且培養(yǎng)了學生的科學探究能力。

（四）通過結合生活實際開展實驗，培養(yǎng)學生的科學態(tài)度與責任

在課程改革背景下，教師要充分利用物理學科的優(yōu)勢，在教學中以生活現(xiàn)象為基礎，選擇貼近學生生活實際、符合學生認知特點的素材開展實驗，注重物理知識與生活的結合，讓學生深刻感受到物理知識來源于生活，服務于生活。農(nóng)村初中學生的科學推理論證、反思質(zhì)疑能力不足，往往對物理知識與實際生活的聯(lián)系不得其法，教師讓學生對熟悉的生活環(huán)境中的物理現(xiàn)象進行實驗探究，激發(fā)學生的求知欲，降低物理實驗教學的難度，拉近學生與物理知識之間的距離，引導學生學會運用物理知識解決生活中的問題，培養(yǎng)學生的科學思維能力，也能使學生形成嚴謹?shù)目茖W態(tài)度和社會責任。

例如，在學習“測量小燈泡的電功率”時，教師結合學生的生活實際，提出這樣一個問題：“在農(nóng)村家庭中，為什么以前常用的白熾燈現(xiàn)在已經(jīng)逐漸被LED燈代替了呢？”為了解釋這一生活現(xiàn)象，教師讓學生通過設計實驗對比LED燈、白熾燈的電功率，比較這兩種類型的燈哪種更節(jié)能。在實驗過程中，學生把額定電壓都是3V的LED燈、白熾燈并聯(lián)接入電源電壓為3V的電路中，閉合開關，觀察發(fā)現(xiàn)LED燈比白熾燈更亮。此時，教師再讓學生利用電流表、電壓表分別測量兩燈的實際電功率。學生通過測量計算，從實驗數(shù)據(jù)中可以得出，看起來更亮的LED燈的實際電功率反而比白熾燈的實際電功率小，從而得出LED燈更節(jié)能的結論。在實驗數(shù)據(jù)面前，學生形成實事求是的科學態(tài)度，能夠深刻地體會到科技進步給人類生活帶來的便利，進而提升通過學習物理為社會進步貢獻力量的社會責任感。

總之，在農(nóng)村初中物理實驗教學中，教師作為學生學習的促進者，應該充分理解物理實驗的重要性和實用性，在了解農(nóng)村初中學生學習心理、學習特點的基礎上，順應課程改革的要求，針對農(nóng)村初中物理實驗教學的問題，采取相應的實驗教學方法，通過實驗激發(fā)學生學習物理的興趣，促使學生積極主動地進行實驗探究從而獲取物理知識，達到提升農(nóng)村初中物理實驗教學有效性和培養(yǎng)學生物理核心素養(yǎng)的目的。

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作者簡介：陳平（1974— ），廣西賀州人，本科，高級教師，主要研究方向為初中物理教學。

（責編 韋榕峰）