加強初中物理實驗教學(xué)的途徑

徐躍峰

在新課改背景下，初中物理教學(xué)由傳統(tǒng)的知識傳承型教學(xué)逐漸向技能操作型轉(zhuǎn)變，我們對物理實驗教學(xué)也就更加重視。通過在實驗教學(xué)中滲透物理思想和實驗探究方法，實現(xiàn)了對學(xué)生創(chuàng)新能力和探究能力的有效訓(xùn)練。同時，物理實驗也給課堂注入了激情與活力，充分調(diào)動了學(xué)生物理實驗學(xué)習(xí)的積極性。下面我將結(jié)合多年教學(xué)經(jīng)驗，談?wù)勅绾渭訌妼嶒灲虒W(xué)環(huán)節(jié)。

一、情境創(chuàng)設(shè)，趣味性演示實驗

在以往的實驗教學(xué)中，我們常常利用演示實驗，來導(dǎo)出某一知識點的教學(xué)，從而起到加深學(xué)生記憶的目的。要想達(dá)到演示實驗的教學(xué)目的，我們必須通過一定的情境，將物理知識與實驗技能蘊含其中。

例如，磁場章節(jié)的教學(xué)中，我們常說磁感線是用來描述磁場分布的人為假想曲線，但其又是切實存在，只是看不見摸不著。對此，我們在磁感線的演示實驗教學(xué)上，不妨利用鐵屑將U型磁鐵、條形磁鐵以及同名磁極之間的磁場分布展示給學(xué)生們。首先，我們向?qū)W生們介紹，磁感線是分布在磁場四周的曲線，其疏密表示磁場強度、磁感線方向即代表磁場方向。然后，為了幫助學(xué)生具體宏觀的認(rèn)識磁場，我們利用一塊玻璃，在其上覆蓋一層鐵粉，將磁鐵置于玻璃下表面，輕敲玻璃，可以發(fā)現(xiàn)鐵粉呈現(xiàn)規(guī)則的線性分布，這也就是我們所說的磁感線。如此一來，抽象的磁感線轉(zhuǎn)變成了具體的鐵粉聚集狀態(tài)，鐵粉聚集的濃度與磁場強度有關(guān)，鐵粉排列的軌跡與磁場方向有關(guān)。如此一來，我們通過鐵屑的演示實驗，便實現(xiàn)了對磁場的實驗教學(xué)，從而有效的調(diào)動了學(xué)生的課堂積極性。

二、操作訓(xùn)練，實踐性驗證實驗

驗證實驗在中學(xué)物理實驗教學(xué)中占據(jù)著較大的比例，是我們主要采取的一種實驗教學(xué)模式。在驗證實驗教學(xué)中，其主要目的是培養(yǎng)學(xué)生的觀察能力，幫助學(xué)生掌握科學(xué)的實驗方法。與演示實驗類似，驗證性實驗主要還是靠教師來實施，其與演示實驗的差異主要在于他們的目的性。驗證實驗往往是為了驗證某項結(jié)論或答案，是一種有目的有計劃的物理實驗。

驗證性實驗的主要步驟包括實驗?zāi)康?、器材、原理、分析及結(jié)論，其通常是從結(jié)論出發(fā)，向我們所需要的實驗現(xiàn)象靠攏。例如，在固體密度測量的驗證性實驗上，我們的實驗是為了驗證密度公式ρ=m/v的正確性。對于本驗證實驗，其目的是通過對固體密度的測量，幫助學(xué)生掌握密度的測量方法，深化學(xué)生對密度概念的理解。實驗器材包括天平、量筒、銅塊、細(xì)線、水等。首先，我們利用天平，按照左物右砝的規(guī)則，測定銅塊的質(zhì)量。然后，再向量筒中導(dǎo)入適量的水，讀出此時的水量V1。將銅塊放入量筒中，再次讀出此時的水量V2。最后，將測得的數(shù)據(jù)帶入公式中，驗證密度公式是否成立。在該驗證性實驗中，我們最主要的目的是為了訓(xùn)練學(xué)生的觀察能力和操作技能，通過實踐性驗證實驗的方式，達(dá)到強化中學(xué)物理實驗教學(xué)的目的。

三、思維訓(xùn)練，探究式實驗

在新課改背景下，教師不斷強調(diào)對學(xué)生的思維訓(xùn)練，致力于學(xué)生創(chuàng)新能力和探究能力的培養(yǎng)。探究式實驗以其充分的自主性、開放性和實踐性，對學(xué)生物理實驗思維訓(xùn)練作用顯著。對于探究性實驗教學(xué)，我們必須給學(xué)生留有足夠的思維空間，培養(yǎng)學(xué)生獨立的實驗思維。

例如，在電磁鐵磁性影響因素的探究性實驗中，為了探究影響磁性強弱的因素，我們結(jié)合物理知識，利用漆包線纏繞在鐵釘上制作成簡易的電磁鐵，設(shè)計了如下所示的實驗圖。

首先，欲判斷電磁鐵磁性的強弱，我們可以通過其吸引大頭針的數(shù)量來進(jìn)行判斷。然后，是對影響磁性的可能因素的猜想，包括通過線圈的電流、線圈匝數(shù)等。按照上圖的順序，我們完成了電路的連接工作，接通開關(guān)，進(jìn)行探究性實驗。通過中間兩幅圖的比較，我們可以得到結(jié)論：通過線圈的電流越大，其磁性越強。通過第四幅圖，可以得到結(jié)論，在通過線圈的電流相同的情況下，線圈的匝數(shù)越多，其磁性越強。本例屬于一個較為完整的典型探究過程，從問題的提出到對照性實驗，再到控制變量原則的使用，有效的訓(xùn)練了學(xué)生們的物理思維，提高了實驗教學(xué)的效率。

四、分組歸類，系統(tǒng)化實驗教學(xué)

中學(xué)物理實驗種類繁多，各章節(jié)的實驗之間往往存在一定的差異性。同時，各類型實驗中所包含的知識點也存在很大的差異性，學(xué)生們難以系統(tǒng)性的掌握。我們必須進(jìn)行對物理實驗進(jìn)行分組歸類，進(jìn)行系統(tǒng)化的物理實驗教學(xué)。尤其是在中學(xué)物理實驗教學(xué)的復(fù)習(xí)階段，采取系統(tǒng)性的教學(xué)手段必不可少。對此，我將中學(xué)物理實驗分為物理現(xiàn)象觀察、實驗儀器操作、物理規(guī)律驗證、物理屬性探究等，在實際復(fù)習(xí)過程中，按照上述的分類實施專題教學(xué)。

例如，按照實驗方法分類，可以使用控制變量法的實驗包括滑動摩擦力探究實驗、物體動能探究實驗、電磁線圈的磁性強弱探究實驗、導(dǎo)體電阻決定因素研究實驗等。可以使用轉(zhuǎn)化法的物理實驗有電路通電性判斷實驗、振動發(fā)生探究實驗、磁場驗證實驗、電流發(fā)熱實驗、壓強轉(zhuǎn)化成海綿下陷深度等。常用的實驗方法還有等效替代法、實驗推理法、物理建模法、類比法等等。在實際物理實驗的教學(xué)過程中，我們可以根據(jù)本章節(jié)的實驗類型，將其劃分到對應(yīng)類型的實驗方法下，實現(xiàn)實驗教學(xué)的有效分類。這樣一來，我們既可以實現(xiàn)物理實驗技能的教學(xué)，也可以實現(xiàn)對學(xué)生實驗思維的教學(xué)，幫助學(xué)生在今后的探究實驗中掌握系統(tǒng)化的實驗思維。

總之，物理實驗教學(xué)的強化工作還有待我們進(jìn)一步的完善。將純粹的知識性教學(xué)向技能型、操作型轉(zhuǎn)變，不斷強化實驗教學(xué)的有效性。對此，我們必須秉承科學(xué)嚴(yán)謹(jǐn)?shù)膽B(tài)度，注重樹立榜樣作用，在潛移默化中感染學(xué)生。

（作者單位：江蘇省鹽城市郭猛實驗學(xué)校）