實(shí)驗(yàn)，引領(lǐng)學(xué)生走進(jìn)物理的樂園

黃歡??

摘要：物理學(xué)是一門以實(shí)驗(yàn)為基礎(chǔ)的自然科學(xué)，研究物理問題的基本方法是進(jìn)行實(shí)驗(yàn)和觀察。物理規(guī)律、物理概念都是從生活實(shí)際中提煉出來的，進(jìn)行物理實(shí)驗(yàn)可以幫助學(xué)生建立清晰的物理概念，更好地理解物理規(guī)律。初中生剛開始學(xué)習(xí)物理，思維能力有限，學(xué)習(xí)方法有待改進(jìn)，而物理實(shí)驗(yàn)在初中教學(xué)過程中扮演著尤其重要的角色。生動有趣的物理實(shí)驗(yàn)?zāi)軌蛴行Ъぐl(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)物理的興趣，引領(lǐng)學(xué)生走進(jìn)豐富多彩的物理樂園，全面提高學(xué)生的科學(xué)素養(yǎng)。

關(guān)鍵詞：物理；實(shí)驗(yàn)

一、 引導(dǎo)學(xué)生觀察實(shí)驗(yàn)

觀察是指有目的有計(jì)劃地進(jìn)行察看和了解，是人們?yōu)榱藦默F(xiàn)實(shí)生活中獲得感性認(rèn)識而進(jìn)行的積極主動的認(rèn)知形式，是一切創(chuàng)造的開端。實(shí)驗(yàn)則是在人工控制條件下的觀察。初中物理教材中出現(xiàn)的實(shí)驗(yàn)，大部分都是學(xué)生在日常生活中比較常見的現(xiàn)象，但往往又有很多現(xiàn)象是被學(xué)生忽視或沒有認(rèn)真觀察思考過的，如“水的沸騰”等。因此，引導(dǎo)學(xué)生觀察實(shí)驗(yàn)，不僅是學(xué)習(xí)物理獲得感性認(rèn)識的源泉，也是學(xué)習(xí)物理學(xué)的重要手段。它可以提高學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性和主動性，幫助學(xué)生加深對物理現(xiàn)象及其本質(zhì)的認(rèn)識和理解。在實(shí)際教學(xué)中，教師要讓學(xué)生明確觀察的目的和內(nèi)容，制定周密的觀察計(jì)劃，啟發(fā)學(xué)生對本次實(shí)驗(yàn)的操作使用和注意事項(xiàng)，指導(dǎo)學(xué)生掌握一定的觀察方法，把握實(shí)驗(yàn)和觀察的重點(diǎn)，進(jìn)行有序的觀察，既要注意觀察意料之中的現(xiàn)象，更要有對異?，F(xiàn)象的敏感，并教會學(xué)生做好觀察的記錄，引導(dǎo)學(xué)生討論得到觀察后的歸納、總結(jié)等等。

二、 放手讓學(xué)生自主進(jìn)行實(shí)驗(yàn)

學(xué)生要學(xué)好物理，必須以觀察物理現(xiàn)象，進(jìn)行物理實(shí)驗(yàn)作為思維的基礎(chǔ)。做好物理實(shí)驗(yàn)，對于培養(yǎng)學(xué)生的實(shí)驗(yàn)?zāi)芰Γ岣邔W(xué)生學(xué)習(xí)物理的興趣是十分必要的。我相信，放手讓學(xué)生自主地進(jìn)行實(shí)驗(yàn)探究是實(shí)現(xiàn)物理教學(xué)目標(biāo)非常重要的手段之一。在教學(xué)過程中，不僅要教給學(xué)生既有的物理知識，更要引導(dǎo)學(xué)生親身經(jīng)歷物理知識“再發(fā)現(xiàn)”的過程，注重培養(yǎng)學(xué)生收集和處理信息的能力，分析和解決問題的能力，獲取新知識的能力，體驗(yàn)科學(xué)探究的樂趣，領(lǐng)悟科學(xué)的思想和精神。

例如，在《牛頓第一定律》的教學(xué)中，我讓學(xué)生觀察小車在毛巾上運(yùn)動的情況后，提出問題：小車在什么表面可以運(yùn)動得更遠(yuǎn)？然后放手讓學(xué)生選用不同的實(shí)驗(yàn)器材讓小車運(yùn)動地更遠(yuǎn)，并要求學(xué)生獨(dú)立操作，獨(dú)立思考，不仿效書本和盲目跟從別人，按自己的思路獨(dú)立進(jìn)行實(shí)驗(yàn)探究，體驗(yàn)科學(xué)探究的過程，開放問題探究的空間，充分發(fā)揮學(xué)生探究學(xué)習(xí)的主動性、積極性和創(chuàng)造性。學(xué)生通過一系列研究活動，逐步解決諸如“如何保證小車到達(dá)水平面時的初速度相等？”“如何減小小車所受的阻力？”等問題，從而推理出如果沒有摩擦?xí)霈F(xiàn)什么現(xiàn)象，使學(xué)生順理成章地得出并理解牛頓第一定律的內(nèi)容，同時也切身體會了科學(xué)探究的樂趣。

三、 指導(dǎo)學(xué)生設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)

指導(dǎo)學(xué)生設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)，就是教師給出實(shí)驗(yàn)的內(nèi)容和實(shí)驗(yàn)的條件，指導(dǎo)學(xué)生自主設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案、選擇合適的實(shí)驗(yàn)器材、制定合理的實(shí)驗(yàn)進(jìn)程，通過自己的行動加以實(shí)現(xiàn)并對結(jié)果進(jìn)行分析處理。這對學(xué)生的能力要求較高，是實(shí)驗(yàn)教學(xué)的高級階段。在教學(xué)過程中教師應(yīng)對實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)方案從細(xì)節(jié)上給予指導(dǎo)，注重養(yǎng)成學(xué)生對實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)方案的反復(fù)性修改習(xí)慣，并在這種習(xí)慣的養(yǎng)成中激發(fā)學(xué)生多維度思考的能力，以確保實(shí)驗(yàn)的順利操作以及實(shí)驗(yàn)結(jié)果的相對穩(wěn)定性。

例如，“比較材料的隔聲性能”這個內(nèi)容教材安排學(xué)生進(jìn)行綜合實(shí)踐活動。學(xué)生在實(shí)際生活中接觸的事物不盡相同，積累的生活經(jīng)驗(yàn)和背景知識也有很大不同，對同一個探究活動，他們往往會提出多種不同的想法。為了讓研究更為有序有效，教師可以對學(xué)生進(jìn)行適當(dāng)?shù)闹笇?dǎo)。第一，提醒學(xué)生注意控制聲源發(fā)出聲音的響度，因?yàn)槿硕鷮τ陧懚容^小的聲音的變化比較敏感，當(dāng)響度較大時，發(fā)生相同的變化人耳的反應(yīng)一般不太靈敏；第二，操作時要注意控制變量法的運(yùn)用，實(shí)驗(yàn)前先要分析清楚控制哪些量相同；第三，為了保證測試的合理性，學(xué)生必須選定一種確定聲音等級的方式。于是，通過學(xué)生的實(shí)際研究和比較，終于選定了本實(shí)驗(yàn)要采用聽秒表走動時微弱的“嚓嚓”聲，而排除了很多同學(xué)剛開始比較認(rèn)同的鬧鈴聲，進(jìn)一步注意了控制所選隔聲材料的厚度相同、聲源的響度相同等問題。尤其是，否定了距離聲源距離相同聽響度大小的方案，最終設(shè)計(jì)出了更有說服力的方法，即測量出人耳剛好聽不見秒表走動的聲響時與聲源之間的距離。在這個活動中，學(xué)生經(jīng)歷了多次發(fā)現(xiàn)問題、解決問題的過程，初步體驗(yàn)到了科學(xué)研究的曲折和困難，更享受到了探究成功的喜悅，從而堅(jiān)定了他們學(xué)好物理的信念。

四、 鼓勵學(xué)生改進(jìn)實(shí)驗(yàn)

在初中物理教學(xué)中對實(shí)驗(yàn)的改進(jìn)應(yīng)遵循以下幾個方面的原則：一是“可靠”。確保實(shí)驗(yàn)有較高的成功率；二是“簡單”。演示器材數(shù)量不要多，結(jié)構(gòu)簡單，操作簡便；三是“直觀”。盡量讓學(xué)生能從實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象中直接領(lǐng)悟到其中的本質(zhì)；四是“明顯”。實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象要清晰，實(shí)驗(yàn)過程要簡潔明了。只有對實(shí)驗(yàn)不斷地加以研究和改進(jìn)，才能充分發(fā)揮物理實(shí)驗(yàn)在教學(xué)中的作用，從而收到良好的教學(xué)效果。教師應(yīng)鼓勵學(xué)生對已有的實(shí)驗(yàn)方案提出有理由的質(zhì)疑，大膽改進(jìn)實(shí)驗(yàn)方法，這可以大大提高學(xué)生探求物理知識的綜合能力。

例如，《光的折射》這節(jié)內(nèi)容，按照教材上的思路是這么操作的：探究光從空氣斜射入水中時的情況，可以將一束激光射至空水槽的某一位置，然后向水槽內(nèi)加水，再讓學(xué)生觀察光的折射情況。為了顯示光路，可以在水面上噴些煙霧或在水中滴幾滴牛奶。但是在實(shí)際的操作中，我們不難發(fā)現(xiàn)煙霧的制作、濃度，水中牛奶的多少以及教室內(nèi)光的亮度等因素都會影響光路是否能清晰地顯示出來，加在水中的牛奶會使激光的強(qiáng)度減弱，反而影響了演示實(shí)驗(yàn)的效果。那么，怎樣才能把在空氣和水中的光路清晰地顯示出來？怎樣才能在改變?nèi)肷涔饩€的同時使學(xué)生清晰地觀察到折射光線的變化？怎樣簡便地量出入射角和折射角的度數(shù)？怎樣觀察到光垂直射到水面上時光路的情況呢？等等這一系列的問題，激發(fā)了學(xué)生的求知欲，同時也打開了學(xué)生思想的大門。經(jīng)過大家的交流討論，學(xué)生提出可以利用一塊白色的塑料板，并在上面適當(dāng)?shù)禺嬓┲本€，將它固定在容器中，然后在容器中注入適量的水；讓激光筆發(fā)出的光沿著塑料板上的某根線斜射入水中，觀察折射光線的情況；改變?nèi)肷涔饩€的方向，再觀察光的折射情況；接著，把塑料板沿著中間的豎線向后折，使左右兩半不在同一平面內(nèi)，再使激光沿塑料板上的某根線斜射入水中，觀察情況；最后，讓激光沿塑料板垂直射入水中，再次觀察。改進(jìn)后的實(shí)驗(yàn)效果更明顯，操作更簡便。經(jīng)歷了這樣的過程，學(xué)生對于學(xué)習(xí)物理的積極性更高，對所學(xué)物理知識也掌握得更牢固。

五、 師生協(xié)作開發(fā)小實(shí)驗(yàn)

實(shí)驗(yàn)是一種行之有效的、比較直觀的教學(xué)方法，也是學(xué)生最喜歡的學(xué)習(xí)方法之一。除了課堂上進(jìn)行的學(xué)生實(shí)驗(yàn)和演示實(shí)驗(yàn)之外，教師和學(xué)生還可以協(xié)作開發(fā)更多的課外小實(shí)驗(yàn)。小實(shí)驗(yàn)簡單易做，且不受時間、地點(diǎn)等條件的限制，關(guān)鍵是取材方便，塑料瓶、易拉罐、保鮮袋等這些隨處可見的小物品都是很好的實(shí)驗(yàn)器材。一個簡單易行、生動有趣的小實(shí)驗(yàn)包含著學(xué)生積極探索、認(rèn)真思考的科學(xué)思維過程，它可以使學(xué)生對學(xué)習(xí)物理產(chǎn)生濃厚的興趣，幫助學(xué)生真正理解物理概念和物理規(guī)律，突破知識的重點(diǎn)和難點(diǎn)，全面提高學(xué)生的學(xué)習(xí)能力。

例如，在學(xué)習(xí)浮力的方向時，雖然學(xué)生能夠接受“浮力的方向是向上的”這一事實(shí)，但是理解“總是豎直向上的”總有一點(diǎn)硬塞的感覺。為了突破這一教學(xué)上的難點(diǎn)，我和學(xué)生一起討論，設(shè)計(jì)了這樣一個實(shí)驗(yàn)：把棉線的一端用膠帶固定在乒乓球上，線的另一端固定在一個去了底的可樂瓶瓶口（口用瓶塞塞緊），將瓶子倒置，然后往瓶中加水，直至棉線拉直，此時乒乓球浮在水中，觀察發(fā)現(xiàn)連著乒乓球的棉線是豎直的，根據(jù)平衡力知識進(jìn)行分析，可以得出乒乓球受到水的浮力是豎直向上的。將可樂瓶傾斜，系乒乓球的棉線依然是豎直的，說明乒乓球受到的浮力仍是豎直向上的。向不同方向傾斜可樂瓶，看到線總是豎直的。這樣，學(xué)生一下子就明白了浮力方向“總是豎直向上”的這一道理，而且印象特別深刻。當(dāng)然，在此基礎(chǔ)上，老師可以引導(dǎo)學(xué)生課后自己找器材制作出不同的實(shí)驗(yàn)裝置，還可以進(jìn)行比賽，看誰取材巧妙，實(shí)驗(yàn)效果更好。

初中物理教材中的演示實(shí)驗(yàn)、學(xué)生自主探究實(shí)驗(yàn)及課外實(shí)驗(yàn)等已基本形成一個比較完整的體系，教師要引導(dǎo)學(xué)生做好這些實(shí)驗(yàn)。而低成本的小實(shí)驗(yàn)在初中物理教學(xué)中的開展不僅適應(yīng)了新教材的課改理念，也彌補(bǔ)了一些學(xué)校儀器的不足，更使得學(xué)生學(xué)以致用，將所學(xué)知識與生活實(shí)踐相結(jié)合，既鞏固了知識，又讓所學(xué)的知識得以升華?？傊處熞鄤?chuàng)造有利條件，鼓勵學(xué)生多動手、多觀察、多思考，真正意義上實(shí)現(xiàn)知識與技能、過程與方法、情感態(tài)度與價值觀的三維教學(xué)目標(biāo)，使學(xué)生學(xué)會、會學(xué)、樂學(xué)。教師要以物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)為載體，引領(lǐng)學(xué)生走進(jìn)物理的樂園，使學(xué)生盡情體會“從生活走向物理、從物理走向社會”的樂趣，全身心感受物理的魅力。endprint