论户外实验对初中生学习物理的影响

谢繁荣1 李莲2

1. 仪陇县柳垭初级中学校  四川省南充市637681 

2.南充市嘉陵区龙蟠镇政府四川省南充市 637978

摘要：在我国教育部印发的《义务教育物理课程标准》中指出，义务教育物理课程应面向全体学生，培养学生的核心素养，从生活走向物理，从物理走向社会，注重实践探究，倡导物理教学方式多样化，本文对户外物理实验进行综合的阐述与分析。户外教学是物理教学中一种特别的教学方式，其丰富的户外情景可以为学生提供大量的观察素材、良好的实验场所、交流合作的平台。

关键词：户外物理实验；实践教学；学习兴趣；初中生

一、户外实验对物理学习的意义

（一）激发学生的学习兴趣

学生从室内学习转换到户外学习会有新鲜感，对户外学习充满好奇，通过一系列的户外物理实验，能够充分激发学生的学习兴趣，提高学生的学习积极性。学生能够自主的参与到学习中，对后续的教学起着极大的作用，这与布鲁纳的“发现学习”理论相契合。

（二）让学生能学有所用，学以致用

户外实验教学这种模式贯彻了新课程标准中的课程理念，即让生活走向物理，物理走向社会。遵循初中生身心发展规律，贴近现实生活，在生活实践中学习物理知识，在生活实践中应用物理，真正做到理论联系实际，让学生能够学有所用，学以致用。

（三）培养学生的科学思维

户外物理实验能够让学生分析实物之间的联系，寻找到客观事物的本质属性与规律。通过设计户外物理实验方案，培养学生构建物理模型的能力，培养学生对不同的信息、观点和结论进行批判和质疑，从而促进学生科学思维的发展。

（四）有利于培养学生的科学探究能力

丰富的实验素材与庞大的户外场景能够为学生制定实验方案提供帮助，进而获取充足的证据来验证提出的猜想。户外物理教学将学生带入实际的物理问题中，通过严密的逻辑思维，有利于学生对实验现象进行解释。户外物理教学能够为学生提供一个轻松愉悦的学习环境，促进学生之间的交流与合作。

（五）培养学生的情感、态度与价值观

传统的教学方式更加注重学生对知识的学习和解题技巧的掌握，一切教学活动为了应试教育而服务。户外教学强调从学生出发，尊重学生的个性，注重培养学生的综合素质、学生的学习体验和感受，让学生能够积极主动地学习，为学生提供更多的户外探究机会。在户外实践探究的过程中将学生放在主体地位，以学生为本位，培养学生的自主能力，培养学生热爱自然、保护环境的科学态度和责任。[1]

二、户外物理实验在教学中的实践案例

（一）以《测量户外物体的长度》为例

在人教版八年级物理第一章第一节《长度的测量》中，学生在课堂中能够学习到直接用刻度尺测量课本的长度和宽度；用累积法测量铜丝的直径；用代替法测量曲线的长度；用滚轮法测量圆的周长等知识。但是，课本上没有教授学生如何测量操场的长度、如何测量篮球框到地面的距离、如何测量多层阶梯的高度以及旗杆的高度。因此，在学习了刻度尺的正确使用方法后，可以给学生布置一些测量户外物体长度的学习任务，让学生自主的选择器材和设计测量方法，不仅能够提高学生的实践动手能力，还能培养学生的创新能力。在实验过程中，教师应该紧跟学生。一是检查学生的测量方法是否合理，操作过程是否规范，有错误的环节应该及时反馈给学生。二是保障学生的安全。

（二）以《探究介质种类对声音传播速度的影响》为例

在人教版八年级物理第二章第一节《声音的产生和传播》中，学生可以在课本上的资料表里了解到介质种类对声音传播速度的影响，可是学习过程中并没有亲身体会到声音在不同介质中传播速度的差别，导致学习的知识点与自己的认知可能产生冲突，影响到后续的学习。由于室内没有较大的场地来开展探究实验，因此想要探究介质对声音传播速度的影响，可以组织学生到操场进行户外实验。

实验一，A同学手持绑红旗的小锤和一面铜锣，B同学手握停表站在另一端，C同学利用卷尺测量A同学到B同学的距离，A同学敲击小锣时，B同学开始记录时间，听到锣声后按下停止键，D同学记录所有数据，并计算出声音在空气中的传播速度。教师应要求学生多次实验计算出平均值，从而减小实验误差。

实验二，教师安排学生将一根几百米的金属丝拉直，A同学在金属丝的一端敲击，B同学在另一端接受声音并测量声音的传播时间，C同学负责记录数据与计算，得出出声音在金属丝中的传播速度。

最后通过数据比较声音在两种介质中的的传播速度，从而探究介质种类对声音传播速度的影响。在此类大型实验中，需要团队成员之间的紧密配合完成实验，大大增强了小组成员之间的凝聚力，为后续的课堂小组合作打下坚实的基础。

（三）以《探究距离对声音响度的影响》为例

在人教版八年级物理第二章第二节《声音的特性》中，了解到声音具有音调、响度和音色三种特性。根据平时生活经验，我们知道声音的大小会随着距离的增大而减弱，那么如何定量地测量出声音随距离的变化而变化。教师设计一个实验方案用于探究距离对声音响度的影响。

实验方案如下：利用分贝测试仪测量离声源不同距离的分贝；实验前准备小锣、小锤、手机一部（内含分贝测试仪软件）、卷尺等器材。第一步，在户外操场选择一处固定点，让A同学手拿小锣和小锤，脚站立在固定点处。第二步，测量出离声源距离为1米、2米、3米、5米、7米、10米、15米、20米的位置，并做好标记。第三步，让A同学用同样大小的力敲击小锣，让B同学拿着手机，站立在上述标记的位置测量分贝的大小，C同学负责记录各点位的分贝值。第四步，整理实验数据，分析实验结论。通过该实验，学生能够从数据中看出，随着距离的增加，分贝仪上的数值在明显的减小，故对距离长短对声音响度具有影响这个结论记忆深刻。

（四）以《感受身边的惯性》为例

在人教版八年级物理第八章第一节《牛顿第一定律》中，学生学习惯性定律，即一切物体都有保持原来运动状态不变的性质。通过这节的学习了解到移动的物体不能立即地停止下来；了解到车子启动时，人的上半身会向后仰，而车子突然踩刹车时，人的上半身会向前倾以及在匀速行驶的汽车上，向各个方向跳的距离是一样的。但也仅仅是通过教师的讲解明白了其中的原理，自己并没有亲身参与体会，所以在思维拓展上具有一定的局限性。

教师可以组织学生来到户外，然后找来一个推车或者板车，让学生站在车上并提醒注意安全，要求其它同学观察实验现象并记录。第一步，教师突然推动车子；第二步，教师向前匀速推动车子，然后突然向后拉住车子；第三步，准备一个带孔的塑料瓶，然后在瓶中装带颜色的水，学生手握塑料瓶，实验中让水从瓶子中流出来，教师匀速推动车子，让其它学生观察水流的运动路径。通过此实验，学生能够亲身感受到到身边存在的惯性现象，对该节知识点理解更加的透彻。

三、当前户外物理实验所遇到的困境

目前，户外实验教学还存在许多不足，户外实验教学的开展仍受多方面影响。户外物理实验中的物理环境、社会环境和文化环境等认知背景的变化对学生的学习与习得具有重大的影响：

（一）物理环境的变化对认知背景的影响，带来实验便利的同时也会产生新的问题。如：户外空间大，便于开展大型实验，但影响课堂管理、户外实验素材样多量大，但实验干扰项目也多、实验设计实际物体大，便于学生观察，但对实验掌控有一定影响；

（二）社会环境的变化对认知背景的影响。如：由班级环境变成小组合作，加强了小组成员之间的交流，但与小组同学以外人员交流较少；

（三）文化环境的变化对认知背景的影响。如：从学生习惯于依靠他人，习惯于被动地获得知识到主动的求知，此变化对了学生的学习主动性有着角大的影响。[1]

四、结语

作为中学物理教师，我们都知道培养学生的物理实验能力不是一蹴而就的，这是一个漫长且充满挑战的过程，为此需要每一位物理老师不断努力、接力奋斗。我们教师一定不能为了学生的当前成绩而教书，要将目光放在学生的终身发展的道路上，大家不妨打破传统教学思维，大胆尝试新的教学形式，户外物理实验就是一个顺应时代的教学形式，紧跟课程标准中“生活走向物理，物理走向社会”的教学理念。我相信只要我们在今后的教学中，积极探索新的教学方式，创设新的教学模式，不断地优化物理课堂，一定会培养出具有创新精神的人才。

参考文献

[1]谢繁荣.户外物理实验赋能初中生开展物理科学探究的教学实践[D].内蒙古师范大学,2023.

[2]孟根巴根,冯楷森,吴晓天.论中学物理实验教学中学科核心素养的培养[J].现代中小学教育,2021,37(02):31-34.

[3]邓忠梅.试论户外实践在初中物理教学中的应用[J].试题与研究,2018(36):43.

[4]龙金山.力学户外教学初探[J].教育教学论坛,2014(53):258-259.