初中物理實驗教學(xué)探究

王洪俊+張忠鋒

摘 要 實驗既是物理學(xué)習(xí)的重要手段，也是物理教學(xué)的重要組成部分。因此，從做好實驗前準(zhǔn)備工作，聯(lián)系生活教學(xué)，自己制作實驗器材以及引導(dǎo)學(xué)生自主探究等方面，對初中物理實驗教學(xué)進(jìn)行探索。

關(guān)鍵詞 初中物理；實驗教學(xué)；實驗器材

中圖分類號：G633.7 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：B

文章編號：1671-489X（2017）09-0144-02

1 前言

實驗是物理的重要組成部分，也是物理產(chǎn)生與發(fā)展的基礎(chǔ)[1]?？梢?，實驗對于物理教學(xué)的重要意義。因此，作為物理教師，要在物理教學(xué)中積極開展實驗教學(xué)，通過有效的實驗促進(jìn)學(xué)生對物理知識的學(xué)習(xí)和綜合素質(zhì)的提高。

2 初中物理實驗教學(xué)的幾點嘗試與探索

在初中物理教學(xué)中，教師要充分發(fā)揮自身主導(dǎo)作用，科學(xué)合理地開展實驗教學(xué)，增強物理實驗的效果。

充分做好實驗準(zhǔn)備工作 作為物理教師，在實施物理實驗教學(xué)之前，要靜心設(shè)計物理實驗環(huán)節(jié)和步驟，并充分結(jié)合學(xué)生的學(xué)習(xí)特點與自身因素，突出學(xué)生的主體地位，發(fā)揮學(xué)生的主體作用，要明確自己的任務(wù)就是為學(xué)生而服務(wù)的。為此，教師必須做好以下兩點。

首先，突出實驗在物理教學(xué)中的地位，強化學(xué)生的實驗意識。從心理學(xué)角度來說，意識是心理活動發(fā)展的最高水平，一個人一旦建立了某種意識，將會把思維和感知等心理活動都提升到一個“自主、自覺”的水平。所以在物理教學(xué)中，教師要突出實驗教學(xué)的重要地位，不斷豐富實驗內(nèi)容，以誘發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)動機(jī)，幫助學(xué)生主動參與觀察和思考，并親手操作物理實驗，使他們樹立通過實驗探究規(guī)律的學(xué)習(xí)意識。

其次，明確物理實驗的教學(xué)目的，培養(yǎng)學(xué)生的綜合能力。在物理實驗教學(xué)之前，教師首先要告知學(xué)生學(xué)習(xí)方向，幫助學(xué)生明確實驗?zāi)康?。這時候，學(xué)生的觀察就是有意注意，他們的學(xué)習(xí)活動就是自覺的；反之，即使學(xué)生參與到實驗過程中，也是被動參與。這樣就無法激發(fā)學(xué)生的積極性和主動性，不能讓學(xué)生明確真正的實驗?zāi)康模瑹o法促使學(xué)生實踐觀察和體驗，無法培養(yǎng)學(xué)生獨立處理問題的能力，不利于學(xué)生綜合能力的發(fā)展。

由此可見，學(xué)生的身心特征決定了他們是否樂于參與物理實驗的心理特征。這就要求物理教師在課前將實驗?zāi)繕?biāo)告訴學(xué)生，讓學(xué)生明確真正的實驗?zāi)康?，避免學(xué)生游離于教學(xué)目標(biāo)之外，從而提高課堂教學(xué)效率。

聯(lián)系生活開展探究實驗 實踐證明，學(xué)生學(xué)習(xí)的動力來源于他們對未知事物的求知欲望，這是驅(qū)動學(xué)生自發(fā)探究實踐動力的不竭源泉，所以提高教學(xué)效率的關(guān)鍵就在于激發(fā)學(xué)生的求知欲望[2]。因此，在物理實驗教學(xué)中，要有意識地聯(lián)系生活中的相關(guān)物理知識，引導(dǎo)學(xué)生從身邊生活開始探究，讓學(xué)生意識到物理知識對實際生活的價值，讓學(xué)生養(yǎng)成善于觀察、樂于探究的品質(zhì)，培養(yǎng)探究意識。

如在教學(xué)“牛頓第一定律 慣性”時，教師可以在課前引導(dǎo)學(xué)生回想生活中涉及“慣性”知識的現(xiàn)象，如可以啟發(fā)學(xué)生：在我們坐車時，汽車突然剎車，那么我們必然會身體向前傾斜，這其中的原因是什么呢？有些思維敏捷的學(xué)生立刻意識到這會不會跟這節(jié)課學(xué)習(xí)的內(nèi)容有關(guān)？然后教師順勢利導(dǎo)，導(dǎo)出這節(jié)課所要探究的“慣性”這一概念，并對想到“慣性”原理的學(xué)生進(jìn)行表揚，吸引學(xué)生注意力，激發(fā)學(xué)生對未知事物的好奇心理，為教學(xué)活動的進(jìn)行開一個好頭。

隨后演示實驗，通過實驗讓學(xué)生進(jìn)一步感受“慣性”的存在。例如：從水杯底部抽取紙張的實驗，說明液體存在慣性；平拋橡皮、粉筆實驗，說明運動的物體存在慣性；筆帽實驗，說明靜態(tài)物體也具有慣性；用口吹紙，嘴未碰到紙，紙卻在動，說明氣體具有慣性。這些實例擺在學(xué)生面前，充分調(diào)動學(xué)生探究的興趣，深化對“慣性”本質(zhì)的理解，讓學(xué)生明確物體不拘于形態(tài)和運動形式都具有慣性，為隨后的課堂教學(xué)活動奠定堅實的基礎(chǔ)。同時也讓學(xué)生認(rèn)識到物理知識與實際生活緊密相關(guān)，鍛煉學(xué)生觀察、發(fā)現(xiàn)問題的能力，引導(dǎo)學(xué)生用物理思想分析、解決實際問題，提高他們的綜合素養(yǎng)。

自己動手制作實驗器材 麥克斯韋曾經(jīng)說過：“一項演示實驗，使用的材料越簡單，學(xué)生就越熟悉，就越想透徹地獲得所驗證的結(jié)果?！盵3]如果演示實驗的器材過于煩瑣，不但會延長實驗時間，還會分散學(xué)生的注意力，使學(xué)生無法抓住問題本質(zhì)。很多物理實驗的發(fā)展過程比較緩慢，按照正常的物理變化速度，無法在短期內(nèi)獲得預(yù)期效果。為此，教師要鼓勵學(xué)生自己制作實驗器材，想方設(shè)法縮短實驗過程，讓學(xué)生在短時間內(nèi)看到事物的變化，證明事物發(fā)展變化的規(guī)律，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣；否則就會影響實驗進(jìn)度，導(dǎo)致實驗教學(xué)效率降低。教師要盡量制作簡單明顯的實驗道具，盡可能縮短事物發(fā)生物理變化的時間，爭取在40分鐘的課堂時間內(nèi)完成有關(guān)物理實驗，這樣才有助于拓展課堂內(nèi)容，增大教學(xué)密度，提高課堂教學(xué)效率。

作為物理教師，還要善于自主設(shè)計實驗器材，利用自制教具來進(jìn)行有針對性的物理演示實驗。這樣不但可以有效解決學(xué)生的疑惑，而且可以充分發(fā)揮實驗的引導(dǎo)作用。有這樣一道題：“浮在盆中的小塑料盒內(nèi)有一金屬塊，若把金屬塊從小盒中拿出來投入水中，問盆中的水面高度如何變化？”如果運用數(shù)學(xué)方法解答此題，學(xué)生也能勉強接受，但是無法取得直觀形象的教學(xué)效果，也不能讓所有學(xué)生信服。為此，教師可以取來一個簡單的儀器，設(shè)計演示實驗來解決這一問題。

又如：“同種液體產(chǎn)生的壓強大小只決定于深度，而與容器的橫截面大小無關(guān)?！辈糠謱W(xué)生對此內(nèi)容不甚理解，于是教師可以拿來兩個大小相同的氣球，在里面都裝上水，把其中一個氣球接上粗一點兒的玻璃管，另外一個氣球接上一根細(xì)一點兒的玻璃管，然后往玻璃管中注水。通過對比觀察，可以發(fā)現(xiàn)氣球膨脹的大小與玻璃管中水的高度有關(guān)，與玻璃管的粗細(xì)是沒有關(guān)系的。因此，在初中物理實驗中，師生要共同制作實驗器材，從而增強實驗教學(xué)效果。

鼓勵學(xué)生自主探究實驗 傳統(tǒng)的實驗教學(xué)以培養(yǎng)學(xué)生掌握實驗基礎(chǔ)技能知識為主，這會抑制學(xué)生對實驗探究精神的養(yǎng)成。教師要貫徹新課改教學(xué)理念，引導(dǎo)學(xué)生參與實驗活動，培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新思維，提高學(xué)生的自主探究能力。如初中物理中有關(guān)電路連接的內(nèi)容，實驗通常是以“小燈泡”為研究對象，通過連接電路讓小燈泡發(fā)亮。但由于學(xué)生對電路知識的匱乏以及實踐能力的欠缺，連接電路時難免會犯錯誤。教師為了幫助學(xué)生順利完成實驗，通常會事先把注意事項、實驗操作過程、要避免哪些錯誤、怎樣避免錯誤等向?qū)W生一一說明。

其實教師本沒有必要如此，這只是對電路知識基礎(chǔ)的應(yīng)用，是為初中生量身定做的探究性實驗，讓學(xué)生獨立動手操作，即便遇到類似線路短路或連接上的錯誤，也應(yīng)讓學(xué)生嘗試自己動手解決，這是對學(xué)生綜合應(yīng)用能力的鍛煉。如果事先教師就為學(xué)生鋪設(shè)一條平坦的道路，那實驗就失去原有的意義和價值；只有學(xué)生自主探究，通過自己的努力解決問題難題，才能鞏固對知識的掌握，提高學(xué)生自主探究的意識和能力，加強學(xué)生的實踐應(yīng)用能力和綜合素養(yǎng)。

再如在教學(xué)“歐姆定律”這節(jié)課的時候，首先為學(xué)生營造一種問題情境，引導(dǎo)學(xué)生把電壓看成水壓，把電流看成水流，把導(dǎo)體阻力看作水管阻力，將電流的流動過程看作水流的流動過程，進(jìn)而思考這樣幾個問題：如果水管阻力不變，是否水壓越大，水流量也就越大？如果水壓不變，是否水管阻力越大，水流量就越?。客ㄟ^類比，思考過這幾個問題之后，學(xué)生自然就會將電流和水流聯(lián)系到一起：電阻保持不變，電壓和電流的強度成正比；電壓保持不變，導(dǎo)體電阻和電流成反比。

通過創(chuàng)設(shè)這樣一個具體情節(jié)，將抽象的概念形象化、具體化，引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行類比假設(shè)，不但可以幫助學(xué)生理解抽象的物理知識，提高學(xué)習(xí)效率，而且可以促進(jìn)學(xué)生邏輯思維能力的培養(yǎng)，教學(xué)效果事半功倍。

運用現(xiàn)代教學(xué)手段輔助實驗教學(xué) 隨著信息技術(shù)等現(xiàn)代教學(xué)手段的不斷發(fā)展，智能化和高速化已經(jīng)成為現(xiàn)代教學(xué)手段的一大特色和優(yōu)勢。在教學(xué)過程中，教師可以借助信息技術(shù)來幫助收集和處理實驗數(shù)據(jù)。如在實驗中，教師可以使用Microsoft Excel等計算機(jī)軟件來記錄實驗數(shù)據(jù)，以圖表和表格的方式將數(shù)據(jù)展示出來，然后借助軟件進(jìn)行數(shù)據(jù)處理。這樣不但可以在最短的時間內(nèi)得到需要的數(shù)據(jù)，大大提高實驗的效率，操作也會變得簡潔方便，而且借助信息技術(shù)繪制點線圖，會提高數(shù)據(jù)的直觀性，幫助學(xué)生輕松找到物理量之間的關(guān)系，提高教學(xué)的質(zhì)量水平。

此外，通過多媒體、網(wǎng)絡(luò)可以增強實驗的效果。如在進(jìn)行熱學(xué)實驗過程中，觀察溫度變化情況的主要工具就是溫度計，但是溫度計的體積非常小，即便前幾排的學(xué)生都需要湊近觀察，更何況是坐在后排的學(xué)生了。教師可以借助大屏幕，將實驗展臺上的情況投射到大屏幕上，將溫度計的示數(shù)放大顯示，這樣所有的學(xué)生都能夠觀察到實驗變化的情況，從而有效地保證了實驗的效果。

另外，為了幫助學(xué)生掌握規(guī)范的操作步驟和操作方法，教師也可以借助多媒體課件來完成。如在測量電流的實驗中，很多學(xué)生會因為初次接觸電流表而出現(xiàn)錯誤。教師可以將正確的操作步驟和方法以CAI課件的形成展現(xiàn)在學(xué)生面前，并且將錯誤的操作方式所造成的后果模擬出來，從而給學(xué)生留下深刻的印象，避免在以后的操作中出現(xiàn)一樣或類似的錯誤。

3 結(jié)語

做好物理實驗對于學(xué)好物理，培養(yǎng)學(xué)生的綜合能力具有十分重要的作用。因此，初中物理教師必須要在今后的教學(xué)中做好物理實驗的準(zhǔn)備工作，設(shè)計好物理實驗，引導(dǎo)學(xué)生積極參與，提高物理實驗質(zhì)量，促進(jìn)物理教學(xué)的有效開展。

參考文獻(xiàn)

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