初中物理实验教学综述论文
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【摘要】 在初中物理的教学中，进行物理实验是一个重要的环节，通过实验，可以加深学生对物理知识的理解，提高其学习的积极性，在动手进行实验的过程中，学生的动手能力、思维能力和观察能力也能得到提高。本文从初中物理实验的意义和存在的问题入手，以苏科版为例，探究初中物理实验有效教学方法，以期达到更好的教学效果。
【关键词】 初中物理;实验探究;教学策略
初中物理是一门注重培养学生分析能力、逻辑思维能力和观察能力的学科，但是因为其内容具有一定的抽象性，难以被学生所理解，仅通过老师的讲解，学生并不能对物理知识了解透彻。通过进行物理实验，可以调动学生学习的积极性，在实验过程中，学生会动手进行操作，其观察分析能力和实践能力都能得到培养。在目前实际课堂教学中，物理实验的实施还存在一些问题，本文对初中物理实验教学存在的问题进行分析，探究物理实验教学新方法。
一、进行初中物理实验探究教学的意义
1.激发学生学习物理的兴趣：物理的学习有一定难度，所以很多学生会产生逃避的心理，不愿学习。通过物理实验探究教学，让学生参与到问题的提出-探索-解决的过程中，亲自去揭开问题的答案，能将学生的学习兴趣调动起来。实验的过程中提出的问题将由学生通过自主探索得到解决，在这个过程中学生主动学习的意识得到了培养，最后问题得到解决也能增强学生的自信心，从而激发他们学习和探索的兴趣。2.使学生对物理知识的理解加深。在物理实验探究过程中，要想问题得到解决，需要学生有一定的物理知识基础，通过对实验过程的观察、分析、操作，学生会自然而然的将所学知识和实验中所展现的物理规律进行对比、验证，最终得出结论，在这个过程中就加深了对物理知识的印象和理解。3.使学生综合能力得到提高。实验探究过程是一个培养学生综合能力的过程，在实验中就行探索，需要学生亲自去动手操作、观察分析，最后问题的解决方法也需要学生总结提出，在这个过程中，学生的动手能力、分析能力、总结能力都逐渐得到了提高。
二、物理实验探究教学中存在的问题
1.实验教学方式不合理。要想实验探究教学在实际运用中达到很好的教学效果，就需要教师根据教学内容，调整教学方式，保证其灵活性。然而很多老师在实际教学过程中，很难做到这点，在进行物理实验时，没有充分考虑到教学内容、进度以及学生的物理水平来，制定合理的实验内容。通常是仅根据课本上的介绍，组织学生进行实验。这其中存在的问题就是课本上有的实验内容过于简单，不能对课本知识进行深化，而有的实验操作过于复杂，学生不能独立完成，造成预期的实验效果难以达到。2.重理论、轻实验。实验探究教学在初中物理教学中被广泛使用，但在实际应用中仍存在一些局限性，教学运用不够灵活。很多老师难以摆脱传统的教学观念，在教学时仍然采取大量讲解理论知识的方式进行，实验过程少之又少。同时由于课时的限制，要做到一课理论一课实验也比较难，通常在进行大量理论知识的讲解后再进行实验，在这个过程中学生对于之前讲解的重难点知识的印象会逐渐模糊，在实验中会难以进行操作，久而久之会失去进行实验的兴趣，影响学习效果。
三、初中物理实验探究的有效教学策略
1.让实验贴近生活，激发学生兴趣。为了让实验能够激发起学生的学习兴趣，实验的设置需要贴近生活，具有代表性，当学生有了学习兴趣，才能积极的参与到实验探究中来，教学效果才能达到。以苏科版八年级上册“光现象”这一章节中“光的发射”实验为例，在进行理论知识的讲解，使学生明白光反射的原理后，教师可向学生提问他们在生活中见到的光反射现象，并通过实验展示一些常见的光反射。2.实验设计要有目的性。为了达到教学效果，实验的设计应该具有目的性，要有一个明确的目标，通过各个实验环节的衔接，达到实验的目的。以苏科版八年级下册中“力”的实验为例，首先要明确实验的目的，这个实验是为了证明“力与力的作用是相互的”，因此实验内容可以设计为将两个充满气的气球进行挤压，在这个过程中可以明显看到气球因为挤压而变形，以此达到证明力的作用是相互的目的。3.根据实验灵活调整教学策略。除了根据教学内容制定实验外，还可以根据实验的内容将教学策略进行灵活的调整，除了教师进行演示外，也可要求学生独立完成实验，或分组合作完成实验。例如在苏科版八年级下册进行关于“浮力”的实验时，目的是为了求证物体是否在水越深的地方受到的浮力越大，教师可以要求学生相互合作进行实验。让学生自行准备铁块、线、容器、水、弹簧测力计等实验器材，由一名学生对水中铁块进行控制，将铁块置于水中深浅不同的位置，另一名学生对处于水中不同位置时弹簧测力器显示的重力数进行记录，并对铁块在空中的重力进行测量。通过两个人的配合，得出物体在水越深的地方受到的浮力越大这一观点是错误的结论，加深学生对于“力”的认识。
综上所述，在初中物理实验探究教学中应该注重结合实际情况展开教学工作，除了贴近课本内容外，还要通过不同方式激发学生的学习兴趣，从而实现教学目标。除此之外，教师也要不断完善自身，提高实验操作技能和专业水平，以为学生传授更多的知识。
参考文献：
[1]卢观音.初中物理实验探究的教学策略分析[J].考试周刊,2016,(70):144-144.
［ 摘要 ］实验教学是初中物理教学的关键。优化实验教学，用灵活、个性化的方式开展物理教学，能更好地发挥教师和学生的潜力。基于整合理念，巧妙结合物理模型、信息技术、生活情境等手段优化物理实验教学，能让物理课堂充满生机和活力，更有利于学生物理学科核心素养的提升。
［ 关键词 ］初中物理；实验教学；有效策略
物理课程立足于帮助学生从物理学视角认识自然，理解自然，建构关于自然界的物理图景；引导学生经历科学探究过程，使用科学研究方法，养成科学思维习惯，增强创新意识和实践能力；引领学生认识科学的本质以及科学技术社会环境（STSE）的关系，形成科学态度、科学世界观和价值观，为做好有责任感的未来社会公民奠定基础。初中物理教学是学生物理知识体系构建的奠基阶段，对学生进入后续物理学习，培育核心素养，实现全面发展有着非常关键的作用。当前的初中物理教学还存在一些弊病，比如教学形式僵化、课堂气氛不够活跃、课堂思维含量不高、学习趣味性不浓等问题，影响了学生的学习效率和学习积极性。如何有效提高课堂教学效率？优化物理实验是关键，以实验教学为突破口，引领课堂教学的改革与创新，是提高初中物理教学质量的必由之路，这就迫切要求教师对物理实验教学进行创新。基于整合理念，落实以下策略，可以有效提升物理实验教学的质量。
一、结合信息技术开展实验教学，实现优势互补
兴趣永远是学生最好的老师。信息技术的迅猛发展给物理教学带来了更多的选择，教师完全可以将实验教学与多媒体技术相结合，使教学智慧化、数字化。从心理学的角度来说，多媒体多样的技术手段和生动的表现形式，非常适合初中生好动、注意力不集中和好奇心强的学习心理特性，对提高教学效率非常有帮助。如果只是单纯地照本宣科，对学生灌输长篇大论的理论知识，会令课堂变得枯燥无味。物理实验本来就具有新奇活泼的优势，在实验教学中运用信息技术增强表现力，能够更好地激发学生的探究兴趣。例如，在“凸透镜成像规律”的教学中，因为凸透镜成像的规律，对初中生来说，非常复杂，有点类似于数学中的分段函数，成像结果分为三种情况：有实像和虚像、放大和缩小、正立和倒立，还有物距和像距的动态变化规律、物距和像距的大小关系，更有一倍焦距和二倍焦距特殊点的成像性质，以及光路可逆知识点的融入。面对这样复杂的知识点，实验教学的重要性更是体现得淋漓尽致，优化凸透镜成像规律的实验探索是本课教学的关键。同时，针对这一教学难点，在实验得出成像规律后，或者是第二课时教学中，用凸透镜成像规律的Flash动画课件再一次演示凸透镜成像的几种情况，既可有效进行巩固复习，也更有利于将学生头脑中零碎的实验片段组合成整体，进而动态并整体地把握凸透镜成像的各种情况，实现真正意义上的深入理解。在突破这样的教学难点时，多媒体课件辅助实验教学，利用虚拟实验的高效、动态功能，实现传统实验与信息化手段的优势互补，是优化实验教学的一种有效手段。又如，学生首次接触“光的折射”的概念时，光靠课本上的简单内容和教师的简单演示并不足以让学生完全掌握各种物理现象的特点。教师可以在课前制作好教学PPT，并通过多媒体设备展现出来。如在“光的折射”教学中，可以顺势让学生联想站在岸上看水中物体的'情景，利用多媒体制作动画，展示光路的传播路径和成像，这样能够让学生对光的折射以及在生活中的应用有更深入的理解。多媒体技术支持下的虚拟实验，能够让实验教学变得更加有趣，也更高效。
二、配合物理模型开展实验教学，提升推理能力
教学的较高境界，不是让教师成为课堂的中心，而要把课堂的主动权交还给学生，充分发挥学生的主体作用。在物理实验教学过程中，教师要鼓励学生发挥想象力和联想能力。科学推理不是毫无根据的胡思乱想，但也不必太过拘泥于形式，只要是有道理的、比较符合情理的，即使猜测有些偏差，也应该给予充分的肯定。为了便于学生理解，还可以在需要时使用物理模型辅助实验教学。例如，水在固态、液态和气态三种形态上的变化是一个比较容易混淆的问题，但它又是一个必须掌握的重点知识。这种知识光靠一遍遍地重复强调是没有用的，只有学生自己理解了才能准确掌握。为了培养学生的推理能力，笔者在课前要求学生讲讲自己对“水是怎么凝结成冰”和“水是怎么变成水蒸气的”这两个问题的理解。有学生用热胀冷缩的生活经验来解释：冷的时候水分子缩成一团就变成了固态，受热膨胀散开后就成了气态。还有学生补充说：水分子之间应该有相互吸引力，冷的时候吸引力变强，热的时候吸引力变弱。这些推测虽然不完全正确，但是却比较合理，所以笔者首先肯定了它们合理的地方，然后抛出正确的思路让学生再去思考。在这个过程中，用了水分子的模型，模拟水的变化，每个水分子用一个小圆球来表示，水分子间的相互吸引力用一根小木棍来表示。在低温时表现为吸引力，所以水的形态是相对稳定的固态和液态，而随着温度升高，水分子获得了足够的内能后，分子间的力转化为斥力，分子间的距离增大就变成了气态。在这样的启发下，学生的探究积极性得到了极大的提高，都争先恐后地提出了自己的想法，这样的课堂思维活跃，教学效果很好。
三、联系生活情景开展实验教学，培养物理思维
思维能力是学生解决物理问题的关键。教学过程中培养学生的物理思维就显得非常重要了。初中物理课堂中培养物理思维，以下两个方面必不可少：直觉思维的培养和生活化的物理探究。例如，在“光的折射和反射”教学中，就可以渗透直觉思维的培养：关于光线在折射现象和反射现象中的夹角关系，不妨先由教师给学生做演示，通过直接观察做出猜测。大部分学生都会发现，反射现象中反射角和入射角的大小是一样的。而在折射现象中，有一些学生观察不太仔细，因此误以为折射角和入射角一样大或更小。随后经过实践证明，学生能够快速地纠正自己的错误，同时观察同类型的现象时也形成了更准确的直觉思维。对生活化的物理探究，以学生理解漫反射和镜面反射之间的区别为例，可以采取将实验教学与实际生活相联系的方式进行。比如老式的电影放映机，投影仪的光照射到幕布上，因为幕布的表面并不是光滑的，光线在粗糙的表面上发生了漫反射，所以坐在任何位置的人都能欣赏到电影。而如果取一面镜子，用激光笔把一束光打在镜面上，此时发生的却是镜面反射，所以只有站在特定方向上的人才能看到镜子上的光点。这样通过与实际生活相结合，就能够把实验教学融入真实的生活情境中，帮助学生探究实际生活中的物理现象。综上所述，教师在物理实验教学过程中要善于运用多媒体技术、构建物理模型、结合生活情境等，充分发挥学生的想象力，促使学生自主学习，培养学生的物理思维能力，在有限的课堂时间里，优质高效地完成教学目标，用智慧设计课堂，用兴趣引领学习，用灵性升华教学。优化物理实验教学，对提高教学效率、完成既定的教学目标和培养学生的科学素养，都有非常重要的作用。
［参考文献］
胡建乐．浅析教学实验在初中物理教学中的巧妙应用［J］．中学物理，2016（4）.
牛顿第一定律的教学研究，在中学物理教学研究中早已不是一个新问题了．许多物理教育工作者对于这一定律的教学发表了自己颇有见地的教学见解，并且得到了满意的教学效果．
当我们在教学实践中运用这些教学策略时，我们发现，确实可以取得如同一些文献中所述的预期效果．然而，当我们设计一些新的情境让学生运用牛顿第一定律去解决问题时，令我们十分吃惊的是：学生对于牛顿第一定律的掌握程度却又非常之差．这使得我们困惑不解．为何对同一教学策略教学的结果的评价出现如此之大的偏差？是教师教的原因，还是学生学的原因，抑或两者兼而有之．这促使我们对牛顿第一定律的教学进行深层次的理性思考，进一步，我们从学生的认知心理上，对这一规律的教学进行了深入的研究．
1 通常牛顿第一定律的教学，一般是按教材编排顺序，先进行演示实验引出课题，然后通过讲解伽利略与亚里士多德的争论，消除“力是维持物体运动原因”的错误观念，进一步通过做斜面小车实验证明牛顿第一定律的正确性，最后让学生运用牛顿第一定律去解释日常生活中的现象，从而完成整个教学过程．
为了检验学生学习和掌握牛顿第一定律的情况，我们曾用这样一道题目来检测学生．题目如下．你坐在向前匀速直线运动的汽车里，将手中的钥匙竖直上抛，问当钥匙落下来时是落在手里，还是落在手后面．全班56名同学在试卷上皆答：落在手后面．问其原因，皆曰：汽车在走，而钥匙抛出后不再向前走了．
2 怎样更好地改进牛顿第一定律的教学效果，使牛顿第一定律的教学效果真正是实实在在意义上的令人满足．我们认为，囿于一般形式上的教学方法的改进已是隔靴搔痒，而必须深入到学生的认知结构中去考察学生产生错误认识的根源．
认知心理学的理论告诉我们，学生学习物理概念、规律时所形成的错误，常常是由于其头脑中的前科学概念的影响．
所谓前科学概念，是指儿童在学习物理课程以前的生活实际中，对各种物理现象和过程在头脑中反复建构所形成的系统的但并非科学的观念．比如牛顿第一定律就是如此．在物理教学中，那种认为只需要“正面”传授知识，学生就能接受，如果他们仍不理解，可以多讲几遍就能达到目的的想法，实践证明是过于天真了．因为在有些学生的经验中，早已有了与亚里士多德“力是维持物体运动原因“的理论类似的观念．这样，当他们学习了牛顿第一定律之后，就可能把定律纳入到自己原有的认知结构中，牛顿第一定律实际上成了“力是维持物体运动原因”的代名词．让他们解释用手推车、用脚踢球等一些不易暴露错误观念的生活实例时，他们也能解释得头头是道．但当解释用手抛钥匙、飞机扔炸弹的例子时，他们却又运用亚里士多德的理论去解释，其错误观念暴露无遗．这正是牛顿第一定律教学效果不佳的症结之所在．
3 研究和改进牛顿第一定律的教学，应当了解学生头脑中前科学概念的特点．
第一，学生头脑中的前科学概念是自发形成的．
过去，我们在教学中，常常误认为学生在学习物理之前其头脑如同一张“白纸”，教师可以在上面任意涂画，事实并非如此．学生在长期的生活实践当中，逐渐形成了自己对客观世界物质运动规律的看法．他们几乎每天都会看到物体在力的作用下运动，而在力停止作用时物体静止，于是主观地断言：有力，则物体运动；无力，则物体静止．这正是亚里士多德“力是维持物体运动原因”的理论．
第二，学生头脑中的前科学概念具有隐蔽性．
由于学生头脑中前科学概念都在潜移默化中形成的，所以它以潜在的形式存在．这包含两方面的意义．其一是学生自己并没有意识到它的存在，因为学生并没有有意识地思考并形成“力是维持物体运动原因”的概念．其二是前科学概念平时并不表现出来，但往往在学生运用物理概念解决问题时表现出来．比如前述测验表明，许多有10多年教龄的初中物理教师头脑中也存在着牛顿第一定律的前科学概念，然而他们自己却并不知道．
第三，学生头脑中的前科学概念具有顽固性．
由于前科学概念是儿童头脑中业已形成的概念，且长期的日常生活经验与观察又加强了这些概念．因此，学生头脑中的前科学慨念是非常顽固的．
国内外物理教育界近年来的一些研究表明：一旦学生对某些物理现象形成了前科学概念，要想加以转变是极其困难的．尤其那些在人类科学认识史上经历了曲折历程的前科学概念，更是如此．
按照皮亚杰的理论，学生认识什么和如何行动，主要决定于他们所具有的认知图式（思维模式），而不完全取决于教师所讲述的内容．他们按照自己已有的图式吸收和排斥信息．在有错误认识存在的情形下，就会在头脑中形成和正确信息极不相同的东西．
4 在上述研究的基础上，我们对牛顿第一定律的教学提出如下教学建议
浮力的应用 孔明灯
“孔明灯”，是以蜀汉刘备军中，足智多谋的军师诸葛亮（孔明）命名的，算起来已有一千七百多年的历史了。当年，诸葛孔明被司马懿围困於平阳，无法派兵出城求救。孔明算准风向，制成会飘浮的纸灯笼，系上求救的讯息，其后果然脱险，於是后世就称这种灯笼为孔明灯。另一种说法则是这种灯笼的外形像诸葛孔明戴的帽子，因而得名。
最早的孔明灯的作法是：用很细的竹篾做成灯笼架，四周和顶上都用薄纸糊严，只在底部留个圆口。在灯笼下面挂上松脂，点燃松脂后，灯笼就会升上空中。由于灯笼里有火光，古代战争中，曾经把它作为夜间军事行动的信号，如同现代所用的信号弹一样。
清朝年间,汉民族不满清政府的统治,纷纷起来开展“反清复明”斗争。为成义举，把放“孔明灯”作为统一行动的指挥信号。
过去，汉人们把“孔明灯”作通信联络使用，而后来人们把放“孔明灯”作为一种民间娱乐，现代人放孔明灯多作为祈福之用。男女老少亲手写下祝福的心愿，象徵丰收成功，幸福年年。
孔明灯的结构可分为主体与支架2部份，主体大都以竹篦编成，次用棉纸或纸糊成灯罩，底部的支架则以竹削成的篦组成。孔明灯可大可小，可圆形也可长方形。一般的孔明灯是用竹片架成圆桶形，外面以薄白纸密密包围而开口朝下。欲点灯升空时，在底部的支架中间绑上一块沾有煤油或花生油的粗布或金纸，放飞前将油点燃，灯内的火燃烧一阵后产生热空气，孔明灯便膨胀，放手后，整个灯会冉冉飞升空，如果天气不错，底部的煤油烧完后孔明灯会自动下降。
孔明灯的原理与热气球的原理相同，皆是利用热空气之浮力使球体升空。然而为何热空气会飘浮呢?我们可用阿基米德原理来解释它:当物体与空气同体积，而重量(密度)比空气小时就可飞起，此与水之浮力的道理是相同的。将球内之空气加热，球内之一部份空气会因空气受热膨胀而从球体流出，使内部空气密度比外部空气小，因此充满热空气之球体就会飞起来。
生活中有很多的物理现象，许多简单的现象可以用所学知识去解答。
现象一：飞快的火车有一个安全距离，当我们在公路上步行时，不宜靠中太近，除了害怕离线的车会撞到之外。还有一个意料之外的原因，对此本文将作出解答。
现象二：取两片很薄的纸，将他们贴近，用力的吹，我们并不能将纸吹开，反而出现被“吹拢”的情况。
现象三：，对于相同流量的水而言，口径大的水龙头，水的流速很慢，但是对于口径小的水龙头，可以明显的看到流速加快了。这是什么原因呢？
总结来看，空气和水都是流体，在两者之间有着一定的共同点，都遵循流体的基本性质，在流体的学习中有两个很重要的方程叫：伯努利方程和连续性方程。用它们就可以很简单的解释上面三个现象。首先，伯努里方程的基本表达式为：P+1/2pv+pgh=恒量。P指流体周围的压强大小，p指流体本身的密度，v指流体的速度。在上述但现象中，可把水和空气近似的看作理想流体，且它们作常流动。在以上前两种情况中，都可以将pgh看作是不变的，所以我们很容易的就得到P+1/2pv=恒量。容易得出压强和速度成反相关。下面将对三个
现象作出具体的解释。
解释现象一：其中提到一个意外的原因就是很有可能身边的空气将我们“推”向汽车而发生意外。为什么这么说？当车飞快的从我们身边开过的时候，对周围的空气造成了影响：使它们的速度加快，在这样的情况下，根据上面的推倒易知：速度过快造成周围空气的压强减小，在汽车周围形成一个压强差，在车周围的事物就容易被“压”到车下。这是相当危险的，所以步行要尽量的靠边走。
解释现象二：当两片薄纸靠近，我们将它们看成和外面的空气分开，当我们吹气时，使得两纸间少量的空气流速加大，压强减小，外围的空气使得纸片贴在一起。
解释现象三：同流量即体积相同，所以易知SV=S V。这就是理想流体的连续性方程。它表示理想流体作定常流动时，流体的速率与流管截面积的乘积是一个恒量。由此可知，当我们将口径边小时，必然导致流速加快。根据个原理在科技上也有很大的运用，比如切割水枪，对于一样的出水量，这种水枪的口径很微小，使得出水的速度极快，所含动能极大，
在生产上有很大的运用。
最后，要介绍一个很实用的方法：取水。在家中，看到大人用一根管子插到水里，用嘴在管口吸气，水就会自己流出来，我也试过，但没有成功，现在我目标了原因：必须保证吸气的一端低于出水的一端，为什么呢？这是利用了大气压的原理。当吸气后管子里成为真空，水就被外界大气压压倒了出水端。
物理在我们的生活中有很大的作用，我们可以借着生活来学习物理，再利用物理来服务生活。
