淺談初中物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)有效性的提升

吳青峰

摘 要：實(shí)驗(yàn)教學(xué)在物理課程教學(xué)中起著至關(guān)重要的作用，是激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣、培養(yǎng)觀察、實(shí)踐、交流合作等各方面能力、培養(yǎng)終身學(xué)習(xí)素養(yǎng)的有效途徑。教學(xué)過(guò)程中通過(guò)對(duì)實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)的優(yōu)化、實(shí)驗(yàn)器材的改進(jìn)、實(shí)驗(yàn)效果的提升、實(shí)驗(yàn)結(jié)論的實(shí)踐應(yīng)用、小實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)和原理反饋驗(yàn)證等各方面相互協(xié)調(diào)促進(jìn)，有效提升實(shí)驗(yàn)教學(xué)效果。

關(guān)鍵詞：實(shí)驗(yàn)教學(xué); 有效性; 優(yōu)化; 提升

中圖分類號(hào)：G633.7? ? ? ? ? ?文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A? ? ? ?文章編號(hào)：1006-3315（2019）11-039-002

物理學(xué)是一門自然科學(xué)，是研究和揭示物理現(xiàn)象的本質(zhì)和蘊(yùn)藏的規(guī)律、以實(shí)驗(yàn)為基礎(chǔ)的自然科學(xué)。而初中物理知識(shí)更加貼合學(xué)生的生活實(shí)際，觀察和研究的是發(fā)生在學(xué)生身邊、實(shí)際生活中遇到的物理現(xiàn)象，探究學(xué)習(xí)和掌握應(yīng)用其中蘊(yùn)含的物理規(guī)律，與生活實(shí)際緊密相關(guān)。因此，在初中物理教學(xué)中要取得良好的教學(xué)效果，除了要增強(qiáng)學(xué)生觀察身邊的物理現(xiàn)象能力的同時(shí)，也必須要進(jìn)行有目的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)和探究，才能在現(xiàn)象中發(fā)現(xiàn)、總結(jié)和驗(yàn)證其中蘊(yùn)含的物理規(guī)律，并加以應(yīng)用或解釋相關(guān)物理現(xiàn)象。從生活中來(lái)，回到生活中去，讓學(xué)生體會(huì)到物理的魅力，激發(fā)學(xué)習(xí)物理的興趣，牢固掌握和熟練應(yīng)用物理規(guī)律，提升物理教學(xué)的效果。

通過(guò)物理實(shí)驗(yàn)，不但能培養(yǎng)學(xué)生的興趣和激發(fā)學(xué)生的求知欲，而且能培養(yǎng)學(xué)生的觀察能力和動(dòng)手解決問(wèn)題的能力，牢固記憶、理解知識(shí)點(diǎn)并深入體會(huì)它的物理意義，更重要的是能培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)造性思維能力、合作交流的能力和實(shí)事求是、勇于探索的態(tài)度和價(jià)值觀，為終身學(xué)習(xí)奠定了良好的基礎(chǔ)。

由此可見(jiàn)，實(shí)驗(yàn)教學(xué)在學(xué)生學(xué)習(xí)物理過(guò)程中起著至關(guān)重要的作用。因此，無(wú)論是在演示實(shí)驗(yàn)、學(xué)生分組實(shí)驗(yàn)，還是趣味性、探究性或驗(yàn)證性的小實(shí)驗(yàn)中，要對(duì)實(shí)驗(yàn)的設(shè)計(jì)、實(shí)驗(yàn)的易操作性、實(shí)驗(yàn)的易觀測(cè)性、實(shí)驗(yàn)效果明顯度及現(xiàn)代數(shù)字技術(shù)應(yīng)用等各方面綜合考慮，以期實(shí)現(xiàn)教學(xué)效果的最優(yōu)化，不斷提升教學(xué)效果。

在開(kāi)展實(shí)驗(yàn)教學(xué)時(shí)，筆者認(rèn)為要注重以下方面，加以改進(jìn)和提升，才能充分發(fā)揮實(shí)驗(yàn)教學(xué)的作用，不斷提升實(shí)驗(yàn)教學(xué)的有效性。

一、明確實(shí)驗(yàn)?zāi)康?，凸顯觀測(cè)重點(diǎn)

實(shí)驗(yàn)操作前，必須使學(xué)生明確設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)的目的，所采用的研究方法（如控制變量法、類比法、等量替代法等），明確實(shí)驗(yàn)步驟和觀測(cè)的現(xiàn)象或記錄的數(shù)據(jù)。凸顯實(shí)驗(yàn)觀測(cè)重點(diǎn)，有時(shí)可指導(dǎo)學(xué)生設(shè)計(jì)一些帶有指向性、階梯式的問(wèn)題，分解實(shí)驗(yàn)步驟，明確實(shí)驗(yàn)過(guò)程。使學(xué)生明白實(shí)驗(yàn)的目的、要探究的內(nèi)容、如何做、按怎樣的順序做、為什么要這樣做，讓學(xué)生順利而高效地完成實(shí)驗(yàn)、得出實(shí)驗(yàn)結(jié)論。

二、實(shí)驗(yàn)器材的改進(jìn)，清晰呈現(xiàn)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象

實(shí)際實(shí)驗(yàn)教學(xué)過(guò)程中，我們往往由于實(shí)驗(yàn)器材的限制，導(dǎo)致實(shí)驗(yàn)操作難度大、要求高，實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象不清晰，無(wú)形中為實(shí)驗(yàn)探究設(shè)置了障礙，影響教學(xué)效果。因此，要挖掘現(xiàn)代科技發(fā)展為我們提供的更好、更適合的裝備器材，降低實(shí)驗(yàn)操作難度，減少干擾，凸顯實(shí)驗(yàn)觀測(cè)效果。

如在研究凸透鏡成像規(guī)律實(shí)驗(yàn)中，原先使用的是蠟燭，在切割調(diào)整蠟燭高度和固定蠟燭位置時(shí)是一個(gè)技術(shù)活，學(xué)生操作不好就要浪費(fèi)一定的時(shí)間;而且蠟燭亮度不夠、火焰外圍存在暗暈，對(duì)環(huán)境要求高、火焰暗暈導(dǎo)致像的大小變化等都會(huì)影響學(xué)生實(shí)驗(yàn)的操作性和結(jié)論的提煉得出。這時(shí)可改用一體化、高亮度的LED燈珠做成發(fā)光字，就有效解決了固定、亮度、暗暈等一系列問(wèn)題，大大降低了實(shí)驗(yàn)的難度，實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象更加清晰，易于學(xué)生總結(jié)實(shí)驗(yàn)規(guī)律。不僅清晰得到成像上下倒立特點(diǎn)，而且也很容易得出左右成像倒立特點(diǎn)，完善學(xué)生知識(shí)體系。

教師在演示實(shí)驗(yàn)時(shí)，往往由于器材、觀測(cè)視角等原因，學(xué)生不易觀測(cè)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象。在電學(xué)實(shí)驗(yàn)時(shí)，雖然部分教師考慮到后面學(xué)生由于前排學(xué)生的遮擋無(wú)法觀測(cè)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，墊高了實(shí)驗(yàn)器材高度，但這是遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠的，如器材太小、學(xué)生觀測(cè)的視角等原因，極大影響了學(xué)生觀測(cè)的效果，甚至無(wú)法觀測(cè)。而這時(shí)磁吸式電學(xué)器材很好地解決了這些問(wèn)題，所有器材可吸在黑板上，解決了學(xué)生觀察高度和視角的問(wèn)題。同時(shí)演示電表等電學(xué)器材做成大尺寸，可進(jìn)行有效地觀察和讀數(shù)。這樣可使實(shí)驗(yàn)過(guò)程更加清晰、實(shí)驗(yàn)觀測(cè)更加直觀清楚，大大提升了實(shí)驗(yàn)效果。

可見(jiàn)，實(shí)驗(yàn)器材的改進(jìn)和選擇，對(duì)于實(shí)驗(yàn)的可操作性、觀測(cè)清晰度的提升、實(shí)驗(yàn)結(jié)論的得出有著至關(guān)重要的作用。

三、增強(qiáng)實(shí)驗(yàn)效果，提升實(shí)驗(yàn)的震撼力

1.有些觀測(cè)效果不明顯的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，必須要通過(guò)改進(jìn)實(shí)驗(yàn)的方法、設(shè)計(jì)，如通過(guò)運(yùn)用放大法、轉(zhuǎn)換法等方法來(lái)改進(jìn)實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)，更利于師生觀測(cè)，增強(qiáng)觀測(cè)的效果。

如在研究聲音是由物體振動(dòng)而產(chǎn)生的實(shí)驗(yàn)中，將不容易觀測(cè)到的發(fā)聲物體的振動(dòng)通過(guò)轉(zhuǎn)換法和放大法，音叉引起乒乓球的振動(dòng)，說(shuō)明音叉的振動(dòng)，乒乓球的振動(dòng)幅度大，說(shuō)明音叉振動(dòng)幅度大，易于學(xué)生觀測(cè)和分析得出聲音是由物體振動(dòng)產(chǎn)生的、振動(dòng)幅度越大響度越大的結(jié)論。也可以用鼓面紙屑跳動(dòng)的方法來(lái)研究。

又如壓力使物體發(fā)生微小形變等，可用反射法等轉(zhuǎn)換、放大實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，增強(qiáng)實(shí)驗(yàn)的可觀測(cè)性。

2.有些實(shí)驗(yàn)可通過(guò)改進(jìn)實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)，不僅使學(xué)生清晰看到實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，明晰實(shí)驗(yàn)原理，而且實(shí)驗(yàn)效果大大超過(guò)學(xué)生想象，有非常大的震撼力，成為一個(gè)終生難忘的實(shí)驗(yàn)。

如演示大氣壓的實(shí)驗(yàn)，易拉罐不易密封，實(shí)驗(yàn)很難成功，效果不佳，改進(jìn)實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)后，換成大的純凈水桶用橡膠蓋密封，操作簡(jiǎn)便，實(shí)驗(yàn)效果明顯，不僅使學(xué)生明確實(shí)驗(yàn)原理，而且效果震撼，終生難忘，激發(fā)學(xué)生探究興趣。

又如在慣性教學(xué)中，除了常規(guī)實(shí)驗(yàn)外，也可演示或借用多媒體手段播放慣性的大型實(shí)驗(yàn)，增強(qiáng)實(shí)驗(yàn)震撼力。如從網(wǎng)絡(luò)下載一人抽桌布到另一桌的實(shí)驗(yàn)視頻，甚至利用摩托車抽桌布的大型實(shí)驗(yàn);大型卡車的卸貨視頻，實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象清晰，效果震撼。

四、改進(jìn)實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)，提升實(shí)驗(yàn)的易操作性

在教材設(shè)計(jì)的實(shí)驗(yàn)中，部分實(shí)驗(yàn)操作要求較高、操作繁瑣、實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象觀測(cè)不清晰，需改進(jìn)實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)，實(shí)現(xiàn)操作的簡(jiǎn)便性，實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象觀測(cè)更清晰。

如觀察水的沸騰實(shí)驗(yàn)中，實(shí)驗(yàn)裝置繁瑣、要求高、實(shí)驗(yàn)時(shí)間長(zhǎng)、實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象不清晰。可改進(jìn)實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)，將酒精燈、石棉網(wǎng)、燒杯等器材用大的透明養(yǎng)生壺來(lái)實(shí)驗(yàn)，用電加熱，實(shí)驗(yàn)器材少、控制簡(jiǎn)便、現(xiàn)象觀測(cè)清晰明顯。同理，在研究不同物質(zhì)的比熱容實(shí)驗(yàn)中，裝置繁瑣、兩個(gè)酒精燈的火焰大小難以調(diào)節(jié)一致，操作難度大，也可用相同功率的電加熱的方式進(jìn)行控制，操作簡(jiǎn)便，觀測(cè)清晰。當(dāng)然也可借助數(shù)字傳感器技術(shù)，進(jìn)行數(shù)據(jù)收集與處理，觀測(cè)現(xiàn)象，總結(jié)規(guī)律。

再如在研究滑動(dòng)摩擦力影響的因素中，有兩個(gè)實(shí)驗(yàn)操作難點(diǎn)：一是較難控制木塊做勻速直線運(yùn)動(dòng)，二是彈簧測(cè)力計(jì)隨木塊移動(dòng)，運(yùn)動(dòng)過(guò)程中難以讀數(shù)。這就需要改進(jìn)實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)，消除實(shí)驗(yàn)難點(diǎn)和障礙?？蓪⒛緣K通過(guò)彈簧測(cè)力計(jì)固定在豎直固定物上，拉動(dòng)底部木板的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)改進(jìn)，既降低了實(shí)驗(yàn)條件要求、降低實(shí)驗(yàn)難度，也更易測(cè)得實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，分析得出規(guī)律特點(diǎn)。

五、重視實(shí)驗(yàn)的原理反饋探究

在通過(guò)實(shí)驗(yàn)研究，得到現(xiàn)象規(guī)律的基礎(chǔ)上，再通過(guò)理論驗(yàn)證實(shí)驗(yàn)規(guī)律的正確性。如在實(shí)驗(yàn)得到凸透鏡成像規(guī)律的基礎(chǔ)上，通過(guò)特殊光線的作圖特點(diǎn)驗(yàn)證，驗(yàn)證實(shí)驗(yàn)規(guī)律的正確性，并通過(guò)規(guī)律的應(yīng)用進(jìn)行拓展。在實(shí)驗(yàn)得到規(guī)律的基礎(chǔ)上，多角度驗(yàn)證，深入理解規(guī)律性質(zhì)和原理，融會(huì)貫通，形成知識(shí)網(wǎng)絡(luò)。

六、重視學(xué)生小實(shí)驗(yàn)的設(shè)計(jì)和應(yīng)用。

物理是一門實(shí)驗(yàn)科學(xué)，與實(shí)際生活緊密相關(guān)，研究和解釋實(shí)際生活中的物理現(xiàn)象和原理。學(xué)生在研究和學(xué)習(xí)了相關(guān)物理知識(shí)后，聯(lián)系身邊生活實(shí)際，研究和解釋生活中的相關(guān)物理現(xiàn)象，設(shè)計(jì)相關(guān)物理小實(shí)驗(yàn)，通過(guò)小實(shí)驗(yàn)的探究，不僅深入掌握了相關(guān)物理知識(shí)點(diǎn)，而且融會(huì)應(yīng)用，在應(yīng)用的同時(shí)深入理解相關(guān)知識(shí)內(nèi)容，提升相關(guān)能力。

七、發(fā)揮實(shí)驗(yàn)的教育功能

學(xué)校教育除了讓學(xué)生掌握相關(guān)知識(shí)內(nèi)容，也要培養(yǎng)學(xué)生相關(guān)的能力。通過(guò)實(shí)驗(yàn)教學(xué)，實(shí)現(xiàn)了在探索研究相關(guān)知識(shí)點(diǎn)的同時(shí)，也促進(jìn)了學(xué)生相關(guān)能力的發(fā)展，促進(jìn)相關(guān)思維品質(zhì)的培養(yǎng)。在實(shí)驗(yàn)過(guò)程中，同時(shí)要培養(yǎng)交流和合作能力、實(shí)踐操作能力、分析總結(jié)能力，同時(shí)培養(yǎng)勇于探索、實(shí)事求是、精益求精的態(tài)度和價(jià)值觀，為適應(yīng)現(xiàn)代科技高速發(fā)展的終身學(xué)習(xí)奠定良好的基礎(chǔ)和相關(guān)能力。

綜上所述，我們?cè)诮虒W(xué)實(shí)踐中，要充分發(fā)揮實(shí)驗(yàn)教學(xué)在物理教學(xué)中的重要作用，切實(shí)提升實(shí)驗(yàn)教學(xué)的有效性。在實(shí)驗(yàn)教學(xué)中培養(yǎng)學(xué)生動(dòng)手實(shí)踐能力的同時(shí)，加強(qiáng)交流合作能力、邏輯思維能力、創(chuàng)新能力等能力培養(yǎng)，各方面綜合協(xié)調(diào)發(fā)展，以促進(jìn)教學(xué)效果和學(xué)生素質(zhì)的提升。