淺談教科版物理教材對(duì)初中物理實(shí)驗(yàn)的探索

張克軍

【摘 要】實(shí)驗(yàn)是物理學(xué)永恒的主題，實(shí)踐是檢驗(yàn)一切真理的唯一標(biāo)準(zhǔn)。無(wú)論是檢驗(yàn)真理還是發(fā)現(xiàn)真理，都離不開(kāi)物理學(xué)家們對(duì)物理實(shí)驗(yàn)的不斷探索。本文就教科版物理教材對(duì)初中物理實(shí)驗(yàn)的探索做了一系列的闡述。

【關(guān)鍵詞】初中物理；實(shí)驗(yàn)；教科版；學(xué)生；生活化；原創(chuàng)性；數(shù)字化；虛擬化

一、物理實(shí)驗(yàn)情景生活化社會(huì)化

物理實(shí)驗(yàn)情景是學(xué)生學(xué)習(xí)物理知識(shí)與原理的背景，在物理情景中蘊(yùn)含著物理思想與物理方法。只有讓學(xué)生走進(jìn)物理情景當(dāng)中，他們才能更有效地進(jìn)行學(xué)習(xí)。例如，教科版中“液體的壓強(qiáng)”的探究實(shí)驗(yàn)是安排在八年級(jí)的下冊(cè)，教材通過(guò)利用一個(gè)典型的、知名的科學(xué)事件——“Trieste”號(hào)潛水器深海潛水探索作為物理教學(xué)情景，引出“液體壓強(qiáng)特點(diǎn)”這一教學(xué)課題，并引發(fā)學(xué)生對(duì)相關(guān)問(wèn)題的思考：液體內(nèi)部的壓強(qiáng)方向只有向下的一個(gè)壓強(qiáng)嗎？液體的側(cè)面以及液體的上表面是否又存在壓強(qiáng)呢？如果存在，壓強(qiáng)的大小是否可以計(jì)算？計(jì)算又遵循一個(gè)怎樣的規(guī)則？帶著對(duì)疑問(wèn)的思考，教材引導(dǎo)學(xué)生利用壓強(qiáng)探測(cè)器模擬潛水器，探究在不同位置處液體的壓強(qiáng)大小，并做下記錄，觀察數(shù)據(jù)的規(guī)律性。如圖1-1是實(shí)驗(yàn)情景圖，教科版通過(guò)這樣的方式，對(duì)物理實(shí)驗(yàn)進(jìn)行了一個(gè)很好的導(dǎo)入，并且讓學(xué)生對(duì)即將進(jìn)行的實(shí)驗(yàn)的“重要性”有一個(gè)更全面的感知，對(duì)物理實(shí)驗(yàn)與生活社會(huì)的緊密相關(guān)性有一個(gè)更全面的認(rèn)識(shí)。

二、注重學(xué)生原創(chuàng)性實(shí)驗(yàn)思維的培養(yǎng)

教科版物理教材實(shí)驗(yàn)教學(xué)的編寫(xiě)還更加注重對(duì)學(xué)生原創(chuàng)性實(shí)驗(yàn)思維的培養(yǎng)，學(xué)生的創(chuàng)造能力是物理學(xué)習(xí)生涯中難能可貴的精神，是學(xué)生學(xué)好物理的一大利器。教科版物理教材通過(guò)巧妙的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)引發(fā)學(xué)生的動(dòng)手動(dòng)腦能力，例如，在探究“浮力”的實(shí)驗(yàn)當(dāng)中，傳統(tǒng)教材實(shí)驗(yàn)的設(shè)計(jì)是利用阿基米德的“排水法”，將浸沒(méi)在水中的物體所排出的水收集起來(lái)，發(fā)現(xiàn)這些水的重力恰好等于浮力的大小。這個(gè)實(shí)驗(yàn)確實(shí)既簡(jiǎn)單又巧妙，但是卻無(wú)法培養(yǎng)學(xué)生的思考能力，教科版教材以一袋水代替物體浸沒(méi)在水中，引發(fā)學(xué)生思考，讓學(xué)生現(xiàn)在阿基米德的角度上去探索他發(fā)現(xiàn)這一規(guī)律的過(guò)程。整個(gè)實(shí)驗(yàn)情景如圖2-1，這是思想與實(shí)驗(yàn)的完美結(jié)合，也是教科版教材的突出優(yōu)點(diǎn)。

三、數(shù)字化實(shí)驗(yàn)與虛擬化實(shí)驗(yàn)相結(jié)合

1.利用計(jì)算機(jī)多媒體輔助教學(xué)

自多媒體教學(xué)走進(jìn)教學(xué)舞臺(tái)以來(lái)，為初中物理的教學(xué)帶來(lái)一個(gè)嶄新的面貌。教科版初中物理教材物盡其用，要求教師利用多媒體充當(dāng)“演示工具”，為學(xué)生提供更易理解的表現(xiàn)形式。例如，在九年級(jí)上冊(cè)“通電螺線管產(chǎn)生磁場(chǎng)”的物理現(xiàn)象中，我們通過(guò)用多媒體課件的展示，演示了如圖3-1所示的從通電電流到產(chǎn)生磁場(chǎng)的演變過(guò)程。這樣的教學(xué)形式，可以讓學(xué)生對(duì)通電導(dǎo)線產(chǎn)生磁場(chǎng)的方向有更加深刻的印象，對(duì)學(xué)習(xí)磁場(chǎng)的興趣激增。同時(shí)，學(xué)生還可以在觀看完演示之后，提出自己的相關(guān)猜想。

2.利用軟件代替儀器輔助教學(xué)

物理實(shí)驗(yàn)中的儀器繁多，對(duì)于條件有限的學(xué)校來(lái)說(shuō)尤其是對(duì)于農(nóng)村學(xué)校來(lái)說(shuō)，想要一一備齊這些器材供學(xué)生使用是沒(méi)有可能得。但是利用軟件代替儀器進(jìn)行仿真的模擬實(shí)驗(yàn)，也可以達(dá)到相同的教學(xué)效果。在教科版物理教材中，考慮到了很多學(xué)校設(shè)備條件不足的短板，設(shè)計(jì)了很多利用計(jì)算機(jī)軟件代替實(shí)驗(yàn)設(shè)備的實(shí)驗(yàn)。例如，在測(cè)試聽(tīng)覺(jué)頻率的實(shí)驗(yàn)當(dāng)中，教材中利用計(jì)算機(jī)虛擬示波器，學(xué)生不僅能夠聽(tīng)到計(jì)算機(jī)傳出的聲音，還能從軟件窗口中看見(jiàn)如圖3-2所示的聲音波動(dòng)的形狀。當(dāng)聲音的頻率不斷上升到20000 HZ或者低于20HZ，學(xué)生就無(wú)法聽(tīng)見(jiàn)聲音，但仍能在窗口看到聲波。如此一來(lái)學(xué)生就可以對(duì)聲波有更加深刻的認(rèn)識(shí)。

科教版物理教材對(duì)初中物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)編寫(xiě)別出心裁，是物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)的優(yōu)秀藍(lán)本，老師只要掌握好教科版教材的教學(xué)風(fēng)格，便能讓物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)的效率大增。

參考文獻(xiàn)：

[1]《對(duì)物理教學(xué)中科學(xué)探究的一些認(rèn)識(shí)（一）——科學(xué)探究的含義、分類(lèi)》，《物理通報(bào)》 2005年3期 作者：劉鋒.

[2]《關(guān)于課堂教學(xué)的有效性》，《物理通報(bào)》 2010年7期 作者：趙力.endprint