摘要：在初中物理教学过程中，物理老师需引进探究式实验教学法，关注学生的实际需求，对实验项目、实验内容和实验过程进行灵活调整优化，引领学生在实验学习期间持续增强并提升自身的学科核心素养能力，提高学生的整体学习品质和效率。本文对探究实验教学法在初中物理教学中的作用进行简要分析，并且提出开展探究实验教学的关键策略。在此期间，教师需提出导学问题，为学生提供探索学习的方向；同时教师需要围绕着导学问题来引导学生设计实验步骤，指导学生进行灵活探究。并且还需要结合探究式实验教学评价，引进仿真虚拟系统，带动学生进行更加深入、全面地学习。

关键词：探究实验教学法；初中物理；作用

引言：初中物理教师在教学过程中需要结合探究式实验项目，以学生的实际需求为导向，结合多元化的实验活动，打造完善的实验课程，给予学生良好的思想启发和指引，从而提高学生的整体学习品质和效率。

一、探究实验教学法的作用

探究实验教学法是一种以学生为主体，以老师辅导为引线的教学模式，主要是培养学生的科学探索思维、探究能力，要求学生在学习过程中尝试自己发现问题，结合物理知识、科学概念，解决相关问题；或者通过探究学习，总结出一般性的物理规律，对事件的现象、原理、影响因素提出假设，通过分析实验现象，观察结果，从中发现深层次的科学内涵。探究实验教学法打破传统验证型实验教学的弊端，学生在不知晓知识理论的情况下，通过主动探究可以加深学习印象。而教师则需要扮演好引路人的角色，协助学生提出问题，创造条件，引出核心知识概念，带动学生进行自主探索学习。探究实验教学法对教学资源的要求相对较高，比如需要提供丰富的实验材料和工具，让学生自主改变实验变量、实验参数，得到不同的实验结果，并总结出一般性的实验规律，为此教师需要利用虚拟系统来简化探究实验教学过程，给予学生在虚拟空间环境中更加丰富的操作体验。总之，探究实验教学法具备多元化、多层次、综合性强的特征，能够在一个开放的环境中带领学生进行自主学习、灵活探究，提高学生的整体学习品质和效率。

二、探究实验教学法在初中物理教学中的应用

（一）提出导学问题，为自主探究提供方向

初中物理教师结合探究实验教学法需要通过引进导学问题，为学生参与实验探索提供必要的方向和指引，当学生具备一个初步探索的方向之后，便能够对其中的课程知识、生活现象、物理原理进行持续不断地剖析学习，探究其背后的本质逻辑和内涵。教师所设计的导学问题应当紧密贴合实验内容和教学目标，并且相关导学问题还应当具备启发性，能够激发学生的思考欲望，以便学生沿着导学问题参与深入探索学习。此外，导学问题还应当具备层次性，从简单到复杂，逐步引导学生进行思考。但是，在实验前，教师需要让学生理解问题，避免产生错误的理解；同时也需要引导学生思考问题，通过启发式提问、引导性探讨等方式，培养学生的探究思维。

例如，在探究杠杠原理的实验教学中，学生需要理解杠杠原理的基本概念，包括杠杠的支点、动力、阻力、动力臂和阻力臂，通过实验探究，理解杠杠平衡的条件（F₁ × L₁ = F₂ × L₂）。通过实验学习，培养学生的观察、分析和解决问题的能力，以及科学探究精神。在导学阶段，教师简要介绍杠杠原理的基本概念，并通过日常生活中的例子（如撬棍、剪刀等）让学生感受到杠杠的应用，提出问题：“为什么这些工具能够省力或省距离？杠杠的平衡条件是什么？”基于相关问题，教师可以设计以下的导学问题：

1杠杠的支点、动力、阻力、动力臂和阻力臂分别是什么？你能在实验中找出它们吗？

2假设我们在杠杠的两端挂上不同数量的砝码，杠杠会如何变化？为什么？

3你可以通过改变哪些因素来使杠杠保持平衡？

（二）围绕导学问题设计实验步骤

当物理老师引导学生根据问题的指引进行深入思考之后，便需要指导学生围绕问题来设计实验步骤。教师需确保导学问题与实验教学目标、物理知识点紧密结合，同时让学生剖析问题中的本质原理，引发学生的思考和参与兴趣。学生在设计实验方案的过程中可以剖析其中的因变量和自变量，并且设计数据记录方法、实验步骤以及实验对照组。在整个实验活动中还需要分配小组成员的职责，比如在一个小组中需要一位学生负责操作；一位学生负责记录数据信息，另一位负责统计分析实验探究。但是，整个实验设计应当具备可行性，教师需确保学生能够借助既有的材料、设备和环境，灵活自主设计实验项目，并且需要关注实验中的安全问题，做好严谨把关，使整个探究实验学习具备科学性、合理性。

例如，基于以上的三个问题，学生可以同步设计以下的实验探索步骤：

1. 识别杠杠的组成元素

将杠杠安装在支架上，确保杠杠可以自由旋转。

指出杠杠的支点（即杠杠旋转的固定点）。

在杠杠的一侧挂上砝码，作为动力源，并确定动力的方向。

在杠杠的另一侧也挂上砝码，作为阻力源，并确定阻力的方向。

使用测量尺或杠杠上的刻度，测量从支点到动力作用线的垂直距离，即动力臂。

同样地，测量从支点到阻力作用线的垂直距离，即阻力臂。

2. 探究不同砝码数量对杠杠平衡的影响

在杠杠的两侧分别挂上不同数量的砝码，观察杠杠的倾斜情况。

记录每次实验时动力、阻力、动力臂和阻力臂的数值。

重复实验，尝试多种不同的砝码组合。

分析实验数据，观察砝码数量与杠杠倾斜程度之间的关系。

3. 找出使杠杠保持平衡的方法

根据杠杠平衡的条件（F₁ × L₁ = F₂ × L₂），尝试通过改变砝码数量、位置或动力臂、阻力臂的长度来使杠杠保持平衡。

例如，当一侧的砝码较重时，可以尝试增加另一侧砝码的数量或移动砝码的位置，同时观察杠杠的倾斜情况。

也可以尝试改变动力臂或阻力臂的长度，如移动支点的位置，来观察杠杠的平衡状态。

记录每次实验的条件和结果，分析使杠杠保持平衡的关键因素。

（三）引进仿真虚拟模型，论证猜想

在探究式实验教学过程中，教师需给予学生更加宽阔的操作空间，整个探究活动囊括较多内容，教师需引导学生从不同主题、不同方向，探寻其中的知识原理和内涵。为了弥补实际实验条件的限制，教师可以利用仿真虚拟实验来提升实验教学活动的探究性和启发性，还可以有效规避其中安全隐患问题。通过仿真虚拟模型，让学生在安全的实验环境下进行探索学习，衔接实体实验，获取更加良好的学习感触和体验。教师需根据实验内容和教学目标，引进仿真虚拟模型，整个模型能够准确模拟实验过程，展示实验现象，并允许学生进行交互操作，通过改变实验参数和变量，学生可以根据自身的认知和理解，调控其中的核心参数以及各项信息，观察到不同的实验现象，以此来验证自身的猜想和方案。在实验结束之后，教师可以引导学生通过，仿真虚拟系统的脚本录制功能，回顾自己的实验操作过程，分析实验操作项目的科学性、合理性、逻辑性，帮助学生在探究式学习过程中获取到更为深刻的学习感触。

例如，探究杠杠平衡与砝码数量的关系的实验中，教师可以借助仿真虚拟实验软件（包含杠杠实验模块）、砝码（在虚拟环境中以数字形式表示）。在实践环节，教师先向学生介绍杠杠的基本原理，并提出问题：“假设我们在杠杠的两端挂上不同数量的砝码，杠杠会如何变化？为什么？”紧接着，学生打开仿真虚拟实验软件，选择杠杠实验模块，在虚拟环境中，学生可以看到一个可调节的杠杠、支架以及多个可添加的砝码。学生在杠杠的两端各挂上一个相同数量的砝码，观察杠杠的平衡状态。接着，学生改变一侧砝码的数量，如增加或减少，观察杠杠的倾斜方向和程度。学生记录每次实验时砝码的数量、杠杠的倾斜情况以及动力臂和阻力臂的长度。学生重复实验，尝试多种不同的砝码组合，以探究砝码数量与杠杠平衡的关系。最后，学生根据实验数据，分析砝码数量与杠杠平衡的关系，学生应发现，当动力（砝码数量×动力臂）与阻力（砝码数量×阻力臂）相等时，杠杠保持平衡。此外，学生还可以在虚拟系统中尝试改变实验参数，比如在一个跷跷板上，学生可以尝试改变跷跷板的支撑点位置，发现跷跷板往一边倾斜，此时教师让学生思考“如何根据跷跷板的各项参数，计算出在另一端需要施加重物的质量来保持跷跷板的平衡状态”。结合此类探究实验，让学生在虚拟系统中考虑诸多因素的影响，比如考虑跷跷板的重量影响，结合密度公式计算其力臂的质量，得到最终的计算结果。在整个虚拟实验中，学生可以尝试各种猜想，改变各种参数变量，在物理模型中得到不同的学习体验和感触，从而可以增强探究式实验教学的活力。

（四）开展探究式实验教学评价

初中物理教师需要开展探究式实验教学评价，对学生的最终学习成果进行精准高效点评，全面揭露学生在学习期间的实际状态，评估其存在欠缺和不足，并且对实验项目加以改进优化，保证探究式实验学习项目能够达成应有的教学效果。在此期间，物理老师需要从学生的参与性层面，评估学生在整个探究实验中的表现，通过设计多元化的指标，对学生参与实验探索过程进行综合性点评。教师可以根据学生在小组内的探讨发言，以及在前期实验设计中的逻辑思维，对其学习状态进行综合性评价。并且，教师可以参照学生在虚拟系统中的操作步骤，分析学生在实验过程中存在的不足之处，并且引领学生加以改进和优化，提高整体学习水平。除此之外，在探究式实验教学评价期间，教师还需要引导学生进行自评互评，使其了解自身在学习期间的欠缺和不足，并且进行改进优化，在后续实验学习过程中能够突破个人的认知局限。

三、结束语

总体来说，初中物理教师需要灵活开发探究实验项目，借助探究情景，创造灵活宽阔的学习空间，带领学生进行高品质学习探究，启发学生思维。

参考文献：

[1]刘燕.探究实验教学法在初中物理教学中的作用[J].新课程教学:电子版, 2023(9):60-61.

[2]黄平.探究实验教学法在初中物理教学中的作用[J].  2020.

[3]李莉,沈胜利.浅谈实验教学法在初中物理教学中的作用[J].探索科学, 2021(1):99-99.DOI:10.12270/j.2095-588X.2021.01.128.