初中力学实验的拓展与创新

初中力学实验的拓展与创新

王连影

福建省同安第一中学 ， 福建省厦门市 ， 361100

摘要：力学是初中物理最为基础的知识点，同时也是初中物理教学的重点和难度，尤其是力学实验涉及较多的物理知识，同时对学生的思维能力与动手能力有较高的要求，实际开展教学过程中会遇到较多的问题。本文先对当前阶段初中力学实验教学过程中普遍存在的问题作简要的分析，进而提出初中力学实验教学的拓展与创新策略，包括建立独立的实验中心、完善实验教学内容、创新力学实验教学方式及物理力学实验生活化。

关键词：初中力学；物理；力学实验；力学模型

力学知识作为初中物理体系的核心内容，在整个教学体系中占据着十分重要的地位，是初中物理课程教学必须重视的内容。就初中力学实验的教学来说，要实现拓展实验和创新实验的教学目标，需要有引导性的开展两方面的教学工作，一是需要按照题目情境，引导学生科学提取相应的力学模型，明确力学实验所开展的目的和理论依据，巧妙设计实验方案。二是需要按照教学要求来开展实验，并记录实验过程中的相关数据，若采用图象法或原理公式来处理所获得的实验数据时，则需要对实际受力和理论受力结果进行误差分析。本文在分析初中力学实验教学存在问题的基础上提出教学的创新策略，现作如下的分析论述。

1. 初中力学实验教学存在的问题

   1. 教学定位不明确，实验室建设滞后

长期以来，力学实验教学课附属于理论课程，较多数的教师过于重视理论教学，轻视实验教学，对实验教学目标缺乏深刻认识，导致教学工作定位不明确，缺乏目的性。更为重要的一点是，因为缺乏对实验教学的重视，导致物理实验室基础建设工作存在较大的问题，比如实验室设备陈旧、数量不足，且存在着各种故障，日常维护和保养工作不到位，导致实验室无法满足日常教学需求。

1. 2. 实验教学计划亟需完善

初中力学实验教学重在帮助学生掌握力学知识，多开展验证性实验，旨在培养学生的动手能力和思维能力，要求在实验教学过程中充分尊重学生的主体地位。但在实际教学过程中，学生所开展的力学实验多按照既定的规定步骤开展，实验结果早已经知道，在开展实验时缺乏积极性和求知欲，实验过程中易产生厌倦情绪^[1]。另外，实验内容的选择缺乏可行性和科学性，多按照课本上的内容开展实验，未根据学生的实际学习情况来确定实验内容，极易出现实验内容过于理论或可操作性不强的问题，学生动手能力与思维能力培养目标被弱化，未有效提升学生对力学实验操作的熟练度，学生对物理力学实验学习的积极性和主观能动性下降，无法实现预期的教学目标。

1. 3. 小组合作形式缺乏实效性

小组合作形式是力学实验教学的常用方式，在提升学生实验操作能力和合作能力中发挥着重要的作用。但是，多数的教师在分组时缺乏对学生能力的考察，只是单纯将学生简单分组，未严格按照每一位学生的学习能力来合理分组，导致小组合作实验学习流于形式，无法真正意义上发挥合作学习的优势。另外，教师在引导学生开展小组合作学习时，没有将具体的学习任务落实到每一位学生，实验过程中缺乏引导和管理，实验流程混乱。

2. 初中力学实验的拓展与创新

   1. 建立独立的实验中心

实验中心是开展力学实验教学的载体，其完善程度可以直接影响和决定力学实验教学的质量，因而必须给予建立独立的实验中心充分的重视。学校要按照初中物理实验教学需求来确定教学资金，在机构设置与资源分配方面均向实验教学相应的倾斜，建立独立的实验中心。

此外，要加大实验室的日常管理与维护，根据力学实验教学需求配置相应的实验设备和人员，为学生力学知识学习提供良好的实验条件。除此之外，可以考虑将力学实验与理论教学相分离，设置独立的实验教学课程，强化实验教学的重要性。待实验教学有系统教学大纲和体系后，教师还需要根据实际情况来制定考核方法和标准，对学生开展系统化的力学实验教学，确保力学实验资源可以充分应用到教学中。

1. 2. 完善实验教学内容，激发学生学习兴趣

初中力学实验多是验证性的实验，以往教学过于偏重理论知识，学生对所开展的实验结果有大致的了解，实验过程中缺乏积极性，未能有效激发学生的求知欲望。因此，为更好激发学生对力学实验开展的积极性，需要对当前的力学实验教学内容作系统化的完善。比如可以在传统的基础实验教学基础上开展探究性的实验项目，开阔学生的眼界，引导学生更加积极的参与到实验学习中来，活跃课程气氛^[2]。考虑到兴趣在引导学生开展力学实验中发挥着重要的作用，因而实验教学的内容可以尽量先尽在课堂作讲解，而是全部选择在实验课堂上来，以此确保学生可以有充分的学习兴趣，甚至可以考虑采用一些“反常识”的实验现象来激发学生的学习积极性。

比如在开展“探究摩擦力的大小”这一力学实验时，教师可以在空的汽车瓶中装满大米，而后向瓶子中插入一根筷子，每次所插入的深入不同，最后将筷子提起，此时可以发现当筷子的插入深度较深时，在提起筷子时可以将装满大米的瓶子一同提起。通过这样的操作，学生会发现与以往的认知存在一定的差异，学生均认为筷子插入到装满大米的瓶子中可以很轻松的拔出，但是实际情况却是在提起筷子的同时也可以提起瓶子，这种反常性的实验结果必然可以引发学生求知欲望和探索的积极性。基于此，教师可以向学生讲授“物体的摩擦力”的相关知识，而后对实验的这一结果作具体的分析解释，即当筷子与大米有充分的接触后，当在抽筷子时，筷子可以与大米、大米与瓶壁可以产生较大的摩擦力，从而确保瓶子可以顺利被提起。

1. 3. 创新力学实验教学方式

初中物理力学实验教学虽然所涉及的知识不急高中复杂，但有一些力学知识往往隐晦难懂，通过常规的实验教学方法无法获得很好的教学效果，因而需要不断创新力学实验教学方式。比如可以利用现代教学手段来开展实验教学，将实验仪器的相关图片、操作方法、注意事项等内容上传至实验室网站上，引导学生开展实验前的预习。另外，还可以利用多媒体设备对一些实验内容进行模拟，构建相应的虚拟实验空间，以此来增强实验教学的趣味性和科学性，确保学生可以尽快掌握相关仪器设备的操作方法。

比如在开展“力的平衡条件探究”实验时，教师可以考虑使用翻转课堂的教学方法来开展教学，教师可以先将知识点通过微信群等学习平台分享给学生，要求学生在课后时间充分了解所要学习的知识点。在课堂教学时教师与学生之间进行互动交流即可，引导学生进行自主操作，锻炼其动手能力和独立思考能力^[3]。

1. 4. 物理力学实验生活化

初中阶段的力学实验知识多与学生生活中的事物有密切的联系，比如浮力定律和万有引力定律等，实际开展教学时可以将生活中的现象引入到课堂中来，帮助学生更加深入的了解物理力学知识。比如在向学生讲解“力的作用是相互的”这一力学知识时，教师可以为学生列举较多生活中的物理现象。即邀请两位学生上到讲台，而后让两位学生面对面站立并将手掌合并在一起，让学生A去推学生B，询问两位同学在发力和受力时的感受，引导学生真正体验力的作用，学会将学习到的力学知识应用到生活中去，做到学以致用。

3. 结语

力学实验教学可以很好的培养学生的动手能力和思维能力，积极做好力学实验教学的拓展与创新工作尤为关键。在开展初中物理力学实验教学时，可以重点从建立独立的实验中心、完善实验教学内容、创新力学实验教学方式及物理力学实验生活化四个方面来着手，引导学生更加积极参与到力学知识学习中去，实现培养物理课程核心素养的目标。

参考文献

[1]李强,戴高伟,黄皓.初中力学教学实效提升的策略初探[J].物理之友,2017,033(10):15-17.

[2]赵兴宇,王丽娜.力学课程的教学探讨与实践策略[J].物理通报,2019,038(09):10-13.

[3]师凯伦,侯娟,曹海宾.论前概念对中学物理力学概念教学的影响[J].中学物理教学参考,2018,047(18):14-16.

【作者简介】王连影， 1983年12月，女，汉族，福建省厦门市 中学一级教师，从事初中物理教学相关工作