对初中物理实验教学整合优化的思考

■倪朝辉

物理实验是激发学生物理学习兴趣的重要教学方式，是验证物理知识真实性与可复制性的重要载体，对学生形成深刻理解、记忆与探究欲望有着关键影响。物理实验教学过程是一个制定目标、设计方案、分析问题、提出论点、实践证明的严密过程，学生在进行物理实验的过程中还可以有效锻炼自己的科学素养与综合能力，培养物理核心素养。因此，面对门类众多、复杂多样的物理实验，教师应积极引导学生明确实验目标，采用恰当的实验方法，运用理性的实验思维，实现物理实验教学的有效性。对物理实验教学的整合优化也正是以此为基础进行的探索与研究。

按照实验主体的不同，初中物理实验教学可以分为以教师为主导的演示类实验教学和以学生为主体的实践类实验教学。演示类物理实验的实施，旨在激发学生的学习热情，或者避免学生在实验过程中可能遇到的危险。在此实验过程中，教师是实验的组织者与实施者，学生是实验的观察者与学习者。以学生为主体的实践类实验，有着高度的开放性，主要是学生自主动手进行实验的设计、实施与结果分析，通过团队合作推进实验进度，教师在实验过程中起引导、观察、纠正与评估的作用。对实验教学进行分类是进行实验教学整合优化的基础。

初中物理实验教学的整合优化实质上是对现有物理实验教学工作的改善，应建立在现有的物理实验教学基础之上，通过对实验教学方法、实验教学资源等不同方面的整合，实现实验教学水平的提高。

1.以流程图为基础整合

相似实验是初中物理实验中的常见现象，尤其以演示类物理实验较为常见，其主要体现为实验思路与实验过程的相似性，在教学上有着天然的整合优势。相似实验在实验思路上的相似性能让学生在实验过程中收获触类旁通的实验效果，进而提升学生对知识的综合理解能力。在进行相似实验教学的整合时，教师可以尝试通过流程图调整实验教学方法，从而帮助学生更好地理解实验的设计意图、设计作用与实施过程，进而提高实验教学的效果与质量，这也是对实验教学整合策略的重要体现。

以苏科版初中物理实验“探究电流与电压、电阻的关系”的教学过程为例。这个物理实验在本质上由两部分组成：实验1，电压与电流的关系；
实验2，电流与电阻的关系。我们知道，电压、电流、电阻是同一电路中的不同概念，实验1与实验2在验证的思路与方式上有着高度的相似性，同时，二者在实验原理上也是“一而二，二而一”的关系。因此，相比于单独进行两个不同的实验教学，通过流程图将两者整合起来，在同一个系统中进行实验分析，可以更好地帮助学生理解与分析教学内容，从而提高教学的有效性。

如图1，通过对两个实验的分析可知：实验1是通过改变电压来探究电流与电压的关系；
实验2是通过改变电阻来探究电流与电阻的关系。该实验过程本身是对欧姆定律的再验证过程，而通过滑动变阻器实现电压与电阻的调整更是同一实验过程中对不同目标的验证。以此为基础，我们可以制作如下流程图以实现对两个实验的整合（如图2）。

图1 “探究电流与电压、电阻的关系”电路示意图

图2 “探究电流与电压、电阻的关系”流程图

在图2中，我们将实验1与实验2的实验过程进行整合，将电压与电流的关系、电流与电阻的关系进行对比呈现，并与电路图相配合，有利于学生对电压、电流、电阻概念之间相互关系的理解，同时也便于学生对实验过程的记忆，从而提高了实验教学的有效性。

2.以生活情境为基础整合

物理学科既是一门理论科学，也是一门实践学科，这也是实践类实验与演示类实验划分的来源。物理知识本身是对自然现象的解读，许多物理知识就蕴含在我们的生活场景中，而以生活实践为基础创建情境实验，可以实现不同实验的有效整合，并营造丰富的、充满趣味性的实验氛围，提高学生的学习主动性与理解能力。

具体而言，教师可以以生活情境为基础，设计情境式实验，将不同实验整合起来，通过生活现象解释物理知识，实现知识从理论层面向应用层面的有效转变，进而多维度呈现生活现象中的物理知识，拓展学生的物理知识面与理论视野。以日常生活中饮料的饮用为例，在学生用吸管喝饮料这一常见物理现象中，饮料的流动本身既涉及液体、气体的运动，同时也存在着力的相互作用。教师可以以此为基础设计实验，既探究液体与气体的性质变化，同时可研究压强与气体、液体性质变化的关系，从而做到不同物理实验的有效整合。

总之，初中物理实验教学的有效整合是建立在教材基本的物理实验教学基础之上的。通过对实验间的关联性进行分析，运用科学的实验设计方式进行整合，在一定程度上可以提高物理实验教学的丰富性与趣味性，激发学生的物理学习热情，提升物理教学的效率与质量，从而实现对学生综合能力的进一步培养。