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“非常规”物理实验：开启初中生自主学习的新引擎

一、引言

1.1研究背景

初中物理作为基础教育中的重要学科，对于培养学生的科学思维、实践能力和创新精神起着关键作用。然而，当前初中物理教学现状仍存在一些亟待解决的问题。在传统教学模式下，部分教师过于注重知识的灌输，采用“填鸭式”教学方法，将物理知识以定论的形式直接传授给学生，学生被动接受，缺乏主动思考和探索的机会。这种教学方式使得课堂氛围沉闷，学生参与度不高，难以激发学生对物理学科的兴趣。

在实验教学方面，虽然物理实验是物理教学的重要组成部分，但目前一些学校的实验教学存在诸多不足。一方面，实验设备陈旧、数量不足，限制了学生的实际操作机会，很多实验只能由教师演示，学生无法亲身体验实验过程中的乐趣和收获。另一方面，实验教学内容和方法较为单一，通常是按照教材规定的步骤进行验证性实验，学生只需机械地操作，缺乏对实验的深入思考和创新探索，难以培养学生的实践能力和创新思维。

同时，学生在物理学习中普遍缺乏自主学习能力。许多学生习惯于依赖教师的讲解和指导，缺乏独立思考和解决问题的能力。在面对新的物理问题时，往往束手无策，无法运用所学知识进行分析和解决。这种依赖心理不仅影响了学生的学习效果，也不利于学生的终身发展。

随着教育改革的不断深入，培养学生的自主学习能力已成为教育领域的重要目标。自主学习能力是学生在学习过程中主动获取知识、探索问题、解决问题的能力，它对于学生的终身学习和未来发展具有至关重要的意义。具有自主学习能力的学生能够更加积极主动地参与学习，在学习中不断探索和创新，提高学习效率和质量。在当今信息爆炸的时代，知识更新换代迅速，只有具备自主学习能力，学生才能适应社会发展的需求，不断学习和进步。

在这样的背景下，非常规物理实验作为一种创新的实验教学方式，逐渐受到教育界的关注。非常规物理实验是指使用生活物品、废旧材料、儿童玩具、人体或人体部分等做物理实验，与使用工厂生产的专门实验器材开展的常规实验相对应。非常规物理实验具有独特的优势，它能够打破传统实验教学的局限，以其趣味性、创新性和贴近生活的特点，激发学生的学习兴趣和主动性。例如，利用矿泉水瓶可以进行多个物理实验，如在学习大气压时，将矿泉水瓶侧壁钻一个小洞，装满水后打开瓶盖，洞孔有水喷出，拧紧瓶盖后水就不喷了，通过这个简单的实验，学生可以直观地感受大气压的存在；在学习流体压强与流速的关系时，用两个空矿泉水瓶和气球杆进行实验，用力对着两瓶中间水平吹气，矿泉水瓶靠拢，现象明显，学生能够轻松理解其中的物理原理。这些实验材料简单易得，实验过程充满趣味，能够让学生在轻松愉快的氛围中学习物理知识，提高自主学习能力。因此，研究基于“非常规”物理实验促进初中生自主学习具有重要的现实意义，有望为初中物理教学改革提供新的思路和方法。

1.2研究目的与问题

本研究旨在深入探究基于“非常规”物理实验对促进初中生自主学习的影响，通过系统的研究与实践，明确非常规物理实验在初中物理教学中的重要价值和作用机制，从而为初中物理教学提供更有效的教学策略和方法，以提升学生的自主学习能力和物理学习效果。具体而言，本研究期望达成以下目标：

揭示非常规物理实验对初中生自主学习的影响机制：通过对实验教学过程和学生学习表现的深入观察与分析，探索非常规物理实验如何激发学生的学习兴趣、增强学习动机、培养自主学习意识，进而影响学生自主学习能力的提升。例如，研究学生在参与利用生活物品进行的物理实验时，其好奇心和探索欲被激发的具体过程，以及这种情感体验如何转化为主动学习的行为。

开发基于非常规物理实验的教学策略：结合初中物理教学内容和学生的认知特点，设计一系列基于非常规物理实验的教学方案和活动，包括实验的选择、实验教学的组织形式、引导学生自主探究的方法等，为教师在实际教学中运用非常规物理实验提供可操作的指导。比如，针对不同的物理知识点，开发相应的趣味实验，像利用吸管和纸巾做静电实验来讲解电荷相关知识，明确实验的操作步骤、教师引导要点以及学生自主探究的方向。

提升初中生的自主学习能力：通过实施基于非常规物理实验的教学实践，切实提高学生的自主学习能力，包括自主获取知识的能力、独立思考和解决问题的能力、自我监控和评价学习过程的能力等，使学生在物理学习中逐渐从被动接受转变为主动探索。以学生在实验后能够自主提出相关物理问题，并尝试通过查阅资料、设计实验等方式解决问题作为能力提升的衡量标准之一。

为了实现上述研究目的，本研究拟解决以下关键问题：

如何设计有效的非常规物理实验：怎样根据初中物理课程标准和教学内容，选择合适的生活材料和实验主题，设计出既具有趣味性和启发性，又能准确反映物理原理的非常规物理实验，以吸引学生积极参与自主学习。例如，在设计关于摩擦力的实验时，如何利用身边常见的材料如木