讓初中物理課外小實(shí)驗(yàn)“飛入尋常百姓家”

陳來

物理是一門以實(shí)驗(yàn)為基礎(chǔ)的學(xué)科，通過演示實(shí)驗(yàn)和學(xué)生實(shí)驗(yàn)，能夠培養(yǎng)學(xué)生學(xué)習(xí)物理的興趣，幫助學(xué)生理解物理概念和規(guī)律。實(shí)驗(yàn)教學(xué)在物理學(xué)科中有著舉足輕重的作用，雖然教材中設(shè)置了眾多的“小實(shí)驗(yàn)”和“實(shí)踐性習(xí)題”，然而，迫于升學(xué)的壓力，且課外小實(shí)驗(yàn)不在考試范圍之內(nèi)，所以常常被老師忽略。其實(shí)，科學(xué)合理地設(shè)計(jì)學(xué)生的課外小實(shí)驗(yàn)，既不與有限的課時沖突，又能把物理實(shí)驗(yàn)操作與理論講授相結(jié)合，正可謂“課外小實(shí)驗(yàn)揭示深奧大道理”。筆者認(rèn)為，物理教師應(yīng)重視課外小實(shí)驗(yàn)的作用。學(xué)生通過課外實(shí)驗(yàn)，把物理知識和生活實(shí)際緊密結(jié)合起來，可以大大豐富感性認(rèn)識，加強(qiáng)對課內(nèi)知識的理解和鞏固，也能更好地鍛煉觀察力、想象力和創(chuàng)造力。下面筆者就結(jié)合具體的實(shí)驗(yàn)案例，談?wù)勗诔踔形锢斫虒W(xué)中開展課外實(shí)驗(yàn)的具體優(yōu)勢，以期能給學(xué)生提供多觀察、多動手、多思考的機(jī)會，激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)物理的興趣，提高學(xué)生的綜合實(shí)踐與創(chuàng)新能力。

一、學(xué)生通過課前實(shí)驗(yàn)，有效提高自主學(xué)習(xí)能力

自主學(xué)習(xí)是近年來學(xué)習(xí)領(lǐng)域討論得最為廣泛的話題之一，也是素質(zhì)教育本質(zhì)的體現(xiàn)。然而，學(xué)生在自學(xué)過程中常會遇到一些疑難問題，對某些新的物理概念似懂非懂，對某些物理規(guī)律將信將疑，一旦想不通就會產(chǎn)生畏難情緒，影響自學(xué)效果。課外小實(shí)驗(yàn)可以起到“引導(dǎo)”、“解惑”的推動作用，讓學(xué)生在自主探索、思考中消除對知識的模糊認(rèn)識，幫助學(xué)生認(rèn)識和理解物理知識，更好地增強(qiáng)聽課效果。

例如在教學(xué)“探究凸透鏡成像的規(guī)律”內(nèi)容時，教師可以先安排學(xué)生做凸透鏡成像實(shí)驗(yàn)。通過實(shí)驗(yàn)，讓學(xué)生了解凸透鏡不僅可以成倒立縮小的實(shí)像，還可以成倒立放大的實(shí)像和成正立放大的虛像。這個課前實(shí)驗(yàn)可增加學(xué)生的感性知識，使其理解物距、像距的概念。教師還可以通過畫圖，讓學(xué)生探究同一個凸透鏡成各種像的條件。如圖1所示，凸透鏡成倒立縮小的實(shí)像；圖2所示，凸透鏡成倒立放大的實(shí)像；圖3所示，凸透鏡成正立放大的虛像。

教師可以繼續(xù)讓學(xué)生思考如下問題：（1）兩條光線的折射光線相交則凸透鏡成實(shí)像，兩條折射光線的反向延長線相交則凸透鏡成虛像。請思考，有沒有凸透鏡不成像的情況？如果有不成像的情況，分析其位置所在。（2）圖1和圖2所示分別是凸透鏡成倒立縮小的實(shí)像和倒立放大的實(shí)像，請思考，有沒有成等大實(shí)像的情況？如果有，分析其位置所在。

二、學(xué)生通過課后實(shí)驗(yàn)，及時鞏固和加深對概念的理解

課外實(shí)驗(yàn)與課堂教學(xué)是密切聯(lián)系的，課外實(shí)驗(yàn)作為課堂演示實(shí)驗(yàn)和分組實(shí)驗(yàn)的補(bǔ)充與延伸，可以大大豐富感性認(rèn)識，彌補(bǔ)課堂教學(xué)的不足，讓學(xué)生在課外自己設(shè)計(jì)、自己動手、自己總結(jié)中，深化與活化在課堂上掌握的物理知識。尤其對于課堂教學(xué)中的重難點(diǎn)，如果實(shí)驗(yàn)?zāi)茉谡n外取得成功，就能幫助學(xué)生有效突破在學(xué)習(xí)過程中遇到的重難點(diǎn)，加深對概念的理解。

例如教師在講解完“光的直線傳播”之后，要求學(xué)生課外做利用小孔成像原理制作針孔照相機(jī)的小實(shí)驗(yàn)。通過學(xué)生自己動手做實(shí)驗(yàn)，得出實(shí)驗(yàn)結(jié)果，教師可再結(jié)合生活中的一些現(xiàn)象，如利用太陽光經(jīng)過茂密的樹葉會在地上形成光斑等例子分析，讓學(xué)生更好地理解光的直線傳播規(guī)律和小孔成像的原理，還有小孔所成像的特點(diǎn)等。類似的方法在其他章節(jié)也可以運(yùn)用，如在講解“氣體的壓強(qiáng)”之后，教師可以要求學(xué)生做小實(shí)驗(yàn)“紙片托杯”，鞏固學(xué)生對大氣存在壓強(qiáng)的知識點(diǎn)的認(rèn)識。又比如在講解“變阻器”之后，教師可以要求學(xué)生做“自制滑動變阻器來控制小燈泡的亮度”的小實(shí)驗(yàn)，加深學(xué)生對課本知識的理解和鞏固。

三、學(xué)生通過課外實(shí)驗(yàn)?zāi)芗訌?qiáng)創(chuàng)新思維訓(xùn)練

由于課堂教學(xué)的時間、進(jìn)度等限制，使得課堂實(shí)驗(yàn)教學(xué)過于中規(guī)中矩，學(xué)生的創(chuàng)新能力得不到發(fā)展和提高。課外小實(shí)驗(yàn)因其小型、靈活、生動、多樣等特點(diǎn)，可以讓學(xué)生不受大綱、教材的限制，通過課外實(shí)驗(yàn)接受新的信息，活躍思維。因此，教師可以設(shè)計(jì)一些開放性實(shí)驗(yàn)題讓學(xué)生進(jìn)行設(shè)計(jì)，并在課外完成。通過課外小實(shí)驗(yàn)或觀察性實(shí)驗(yàn)，可以培養(yǎng)學(xué)生的觀察、動手、動腦能力，也能更好地鍛煉學(xué)生的觀察力、想象力和創(chuàng)造力。

例如在講解“電阻”時，可以讓學(xué)生設(shè)計(jì)一個測電阻的方案，一般學(xué)生都可以很快畫出電路圖，教師進(jìn)行檢查肯定后，可以要求學(xué)生進(jìn)一步設(shè)計(jì)一個測未知電阻的方案，器材有一只電表、一個定值電阻、一個電池組、導(dǎo)線若干、開關(guān)若干。為了避免學(xué)生進(jìn)入思維定勢，教師可以進(jìn)行一定的啟發(fā)，學(xué)生會給出很多設(shè)計(jì)方案。這種開放式的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)可以大大激發(fā)學(xué)生的想象力和創(chuàng)造力。

總之，推行課外實(shí)驗(yàn)是提高教學(xué)質(zhì)量和培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新能力的一種重要途徑。課外實(shí)驗(yàn)可以不受時間、教材的限制，可以根據(jù)學(xué)生的喜好、能力、實(shí)驗(yàn)條件而改變，教師可根據(jù)教學(xué)進(jìn)度，分階段給出一張課外小實(shí)驗(yàn)課題清單，供同學(xué)選做，也可讓能力強(qiáng)的學(xué)生自定課題?？梢宰寣W(xué)生自行獨(dú)立完成，也可以以小組合作的形式完成，讓學(xué)生在自由的體驗(yàn)空間中發(fā)揮想象，極大地提高他們的創(chuàng)新能力。如果能將物理實(shí)驗(yàn)從課內(nèi)延伸到課外，學(xué)生一定會在實(shí)驗(yàn)探究中迸發(fā)出創(chuàng)新的火花。