初中物理教學(xué)中的微實(shí)驗(yàn)

■楊曉帆

初中物理教學(xué)中的微實(shí)驗(yàn)

■楊曉帆

近年來(lái)，“微”字深入社會(huì)各個(gè)階層，從博客變?yōu)槲⒉瑥亩绦抛優(yōu)槲⑿?，甚?5分鐘的一節(jié)課中也在滲透著微課。微課是指以視頻為主要載體，記錄教師在課堂內(nèi)外教育教學(xué)過(guò)程中圍繞某個(gè)知識(shí)點(diǎn)（重點(diǎn)難點(diǎn)疑點(diǎn)）或教學(xué)環(huán)節(jié)而開展的精彩教與學(xué)活動(dòng)的全過(guò)程。微課的特點(diǎn)就是微。而物理實(shí)驗(yàn)作為物理教學(xué)一個(gè)必不可少的部分，有時(shí)大而全，如探究凸透鏡成像規(guī)律實(shí)驗(yàn)，探究歐姆定律實(shí)驗(yàn)，但更多時(shí)候小而精，從引入到新授課，從課堂到家庭，這樣可以把實(shí)驗(yàn)滲透到物理學(xué)習(xí)的各個(gè)階段。尤其對(duì)于剛接觸物理的初中生，他們滿懷新奇感，喜好動(dòng)。所以實(shí)驗(yàn)不易過(guò)分龐大，易采用麻雀式的微實(shí)驗(yàn)，以增強(qiáng)他們對(duì)物理學(xué)習(xí)的興趣。所謂微實(shí)驗(yàn)就是為了說(shuō)明某個(gè)現(xiàn)象，簡(jiǎn)化探究步驟而完成的物理實(shí)驗(yàn)。

“微”的主要體現(xiàn)

實(shí)驗(yàn)?zāi)康拿鞔_ 任何實(shí)驗(yàn)都必須目標(biāo)明確，初中物理實(shí)驗(yàn)也不例外。麻雀雖小，五臟俱全。盡管是微實(shí)驗(yàn)，但讓學(xué)生知道自己在做什么，為什么這么做仍舊十分必要。初中階段的學(xué)生往往喜歡玩，經(jīng)常有學(xué)生拿著一堆實(shí)驗(yàn)器材不知所措地“玩”，使實(shí)驗(yàn)效果大打折扣。所以，實(shí)驗(yàn)前首先要告知學(xué)生實(shí)驗(yàn)?zāi)康?，在?shí)驗(yàn)?zāi)康耐瓿傻那疤嵯?，允許一定程度上的自由發(fā)揮。實(shí)驗(yàn)的目的可以是為了驗(yàn)證哪個(gè)猜想，亦可以是為了引發(fā)學(xué)生猜想，進(jìn)而為專門的探究實(shí)驗(yàn)鋪路。如在研究滑動(dòng)摩擦力前，讓學(xué)生用橡皮擦鉛筆字，感受阻力，然后進(jìn)一步提問(wèn)，怎樣才能擦的干凈，此時(shí)感受到的阻力大小如何。這樣兩個(gè)簡(jiǎn)單的微實(shí)驗(yàn)不僅讓學(xué)生體會(huì)了滑動(dòng)摩擦力，而且對(duì)于比較難以想象的猜想——壓力大小因素有了切身體會(huì)。也可以是通過(guò)微實(shí)驗(yàn)來(lái)鞏固新知識(shí)。如學(xué)習(xí)了電能表后，回家觀察自己電能表的結(jié)構(gòu)和運(yùn)轉(zhuǎn)情況。這些實(shí)驗(yàn)有效地遵循了學(xué)生的認(rèn)知過(guò)程，比起枯燥的講解和背誦更加有效，體現(xiàn)了以學(xué)生為主體的理念，把課堂還給學(xué)生。

實(shí)驗(yàn)器材簡(jiǎn)單 提到物理實(shí)驗(yàn)器材，不少人就會(huì)想到儀器一詞。其實(shí)，在微實(shí)驗(yàn)中并沒(méi)有這么高深，除了一些專業(yè)的測(cè)量?jī)x器，很多器材都是學(xué)生身邊唾手可得的用具。比如，撥動(dòng)桌邊刻度尺觀察振動(dòng)；在玻璃上哈氣寫字；兩手指壓筆尾和筆尖感受壓力作用效果；找重心；馬德堡半球?qū)嶒?yàn)吸盤版……以上實(shí)驗(yàn)中的刻度尺和筆就是學(xué)生的文具用品，玻璃在每個(gè)教室都有，吸盤式掛鉤在不少家庭中也很常見。微實(shí)驗(yàn)的器材雖然簡(jiǎn)單，但是其往往身兼數(shù)職，可以在多個(gè)實(shí)驗(yàn)中反復(fù)使用。如剛才的刻度尺，還可以在測(cè)量長(zhǎng)度中用到，也可以在探究靜電現(xiàn)象時(shí)用到；帶有水的礦泉水瓶可以觀察桌面發(fā)聲振動(dòng)，也可以透過(guò)水觀察文字，還可以分別把兩頭置于海綿觀察下陷程度，更可以留有少量水，輕蓋瓶蓋扭曲瓶身做功，觀察蓋子飛出等。

實(shí)驗(yàn)操作便捷 物理探究一共分為7步：發(fā)現(xiàn)提出問(wèn)題、針對(duì)問(wèn)題給出猜想和假設(shè)、設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證猜想、實(shí)驗(yàn)操作并記錄現(xiàn)象和數(shù)據(jù)、分析數(shù)據(jù)得出結(jié)論、分析結(jié)論能否支持猜想、交流合作。如果每個(gè)小實(shí)驗(yàn)的操作過(guò)程都詳細(xì)完善的話，不僅時(shí)間來(lái)不及，學(xué)生也很快會(huì)對(duì)循規(guī)蹈矩的物理實(shí)驗(yàn)失去興趣。而對(duì)于微實(shí)驗(yàn)而言，整個(gè)實(shí)驗(yàn)操作過(guò)程必須控制在3分鐘以內(nèi)，一般2分鐘左右。一個(gè)動(dòng)作、一個(gè)手勢(shì)、一個(gè)轉(zhuǎn)瞬即逝的現(xiàn)象可能就是一個(gè)微實(shí)驗(yàn)的操作過(guò)程。如不擦怎樣使桌面上的水快干；去超市稱一公斤雞蛋或蘋果；人推墻感受反作用力等。所以平時(shí)的不少實(shí)驗(yàn)要簡(jiǎn)化操作步驟，學(xué)會(huì)抓住要點(diǎn)，放開散點(diǎn)。

實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象直觀 物理規(guī)律的建立是以觀察實(shí)驗(yàn)為基礎(chǔ)的?，F(xiàn)象有各式各樣的，有眼見的如針筒內(nèi)乙醚的汽化和液化，有耳聽的如辨別朗讀課文的同學(xué)是誰(shuí)，有觸摸的如拉橡皮筋感受影響彈力的大小，也有數(shù)據(jù)記錄的如探究歐姆定律實(shí)驗(yàn)。對(duì)于初中微實(shí)驗(yàn)而言，物理性和興趣性并存。其實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象最顯著的特點(diǎn)就是直觀明顯，能夠吊起學(xué)生胃口。過(guò)分復(fù)雜的現(xiàn)象、數(shù)據(jù)不利于學(xué)生一眼看透現(xiàn)象分析本質(zhì)。比如剛才的探究歐姆定律實(shí)驗(yàn)，書本要求對(duì)于同一個(gè)電阻記錄三組電壓電流值，可是從這三組數(shù)據(jù)中學(xué)生只能初步發(fā)現(xiàn)同一電阻電壓越大，電流越大，很難直觀地發(fā)現(xiàn)同一電阻電流與電壓成正比關(guān)系，這需要作圖來(lái)研究。這種有復(fù)雜數(shù)據(jù)，需要處理的實(shí)驗(yàn)適合整節(jié)課探究，不適宜作為微實(shí)驗(yàn)推廣。

實(shí)驗(yàn)結(jié)論易得 如果實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象直觀，那么根據(jù)現(xiàn)象得到結(jié)論并非一件困難的事。這個(gè)結(jié)論究竟是支持還是推翻猜想，一目了然，實(shí)驗(yàn)?zāi)康囊岔樌_(dá)到。如人耳聽覺(jué)的頻率范圍里，給學(xué)生播放蜜蜂飛舞的視頻，學(xué)生都能聽到聲音，也知道聲音的來(lái)源是翅膀振動(dòng)，然后請(qǐng)學(xué)生揮舞手臂，注意能否聽到聲音，思考為何聽不到。實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象很明顯，無(wú)人能聽到揮舞聲，再對(duì)比蜜蜂的視頻，學(xué)生很容易得出是揮舞快慢即頻率決定了能否聽到聲音。“只要有聲源振動(dòng)發(fā)聲，就能聽到聲音”這個(gè)錯(cuò)誤概念就遭到了否定。

實(shí)驗(yàn)交流便捷 由于實(shí)驗(yàn)“微小”，學(xué)生可以在課上當(dāng)場(chǎng)做了后交流，也可以事先在家里用手機(jī)等設(shè)備錄下后交流，還可以把視頻內(nèi)容在網(wǎng)絡(luò)傳播，這樣非常適合學(xué)生對(duì)實(shí)驗(yàn)觀摩、評(píng)析和研究。通過(guò)自己做或者觀看視頻，可以對(duì)微實(shí)驗(yàn)中的細(xì)節(jié)體會(huì)入微，更利于知識(shí)點(diǎn)的掌握。對(duì)于教師而言也可以通過(guò)自己實(shí)踐或觀看人家實(shí)驗(yàn)視頻，不斷對(duì)微實(shí)驗(yàn)進(jìn)行改進(jìn)，為我所用。

評(píng)析與反思

微實(shí)驗(yàn)并非可有可無(wú)、微不足道的實(shí)驗(yàn)。微，只是體現(xiàn)在容量小。這樣更利于初中學(xué)生的實(shí)驗(yàn)操作和對(duì)知識(shí)點(diǎn)的正反饋。做微實(shí)驗(yàn)時(shí)不一定非要探究要素步驟齊全。不管是演示實(shí)驗(yàn)還是學(xué)生探究實(shí)驗(yàn)，只要學(xué)生能從中體會(huì)到樂(lè)趣，有所得，進(jìn)而喜歡物理，實(shí)驗(yàn)就成功了一大半了。尤其是演示實(shí)驗(yàn)，在確保安全的前提下，盡量讓學(xué)生參與進(jìn)來(lái)。另外微實(shí)驗(yàn)的形式要不拘泥于課堂，可作為家庭作業(yè)布置，讓學(xué)生感受到物理與生活密不可分。生活化的探究實(shí)驗(yàn)可以喚起學(xué)生的求知欲望，燃起學(xué)生的智慧火花，使其積極思考，主動(dòng)投入到新知識(shí)的探究中。

以筆者十多年的教學(xué)經(jīng)驗(yàn)看，初二學(xué)生普遍比初三學(xué)生喜歡物理。除了初二學(xué)生剛接觸物理，內(nèi)容簡(jiǎn)單，頗具新鮮感外，初二微實(shí)驗(yàn)多也是一個(gè)不可忽略的因素，尤其是學(xué)生自主動(dòng)手隨處可做的微實(shí)驗(yàn)。每當(dāng)要做實(shí)驗(yàn)時(shí)，學(xué)生總是手舞足蹈，初中生好動(dòng)的天性展露無(wú)遺。在他們看來(lái)，看人十遍不如自己一遍，這樣對(duì)物理的興趣就愈發(fā)濃厚了。而到了初三，隨著內(nèi)容加深，實(shí)驗(yàn)更趨理性和思考，微實(shí)驗(yàn)大大減少了。但請(qǐng)別忘記，他們還只是學(xué)了一年物理的孩子，他們還是喜歡動(dòng)手。所以無(wú)論初二還是初三，多設(shè)計(jì)布置些簡(jiǎn)單易行的微實(shí)驗(yàn)對(duì)于學(xué)生反饋和鞏固課堂學(xué)習(xí)效果顯得尤為重要。

學(xué)生的智慧是無(wú)窮的。盡管用同樣的實(shí)驗(yàn)器材，很可能不經(jīng)意間，學(xué)生就會(huì)迸發(fā)出思維火花，對(duì)實(shí)驗(yàn)進(jìn)行改進(jìn)。所以微實(shí)驗(yàn)總是在不斷的完善修改之中前行。正是出于以上考慮，單憑教師一人的力量是遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠的，因此，教師可以放手讓學(xué)生從被動(dòng)接受變?yōu)橹鲃?dòng)的創(chuàng)新。這既激勵(lì)了學(xué)生學(xué)習(xí)物理實(shí)驗(yàn)的興趣，又提高了他們的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)能力和探究能力。何樂(lè)而不為呢！

（作者單位：江蘇省常熟市第一中學(xué)）