改進(jìn)實驗提升學(xué)生學(xué)習(xí)主動性的策略

甘運來

廣東省中山市東升初級中學(xué)(5284141)

實驗是物理的基礎(chǔ)，也是物理的魅力，更是物理教學(xué)中攻堅克難的法寶。教師利用實驗不僅可以培養(yǎng)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，更可以通過實驗幫助學(xué)生理解物理概念、物理規(guī)律。物理教師除了要利用實驗室現(xiàn)成的器材，更要重視自己開發(fā)實驗器材進(jìn)行實驗，雖然儀器看起來粗糙，結(jié)構(gòu)簡單，但是往往能夠讓學(xué)生很好看清楚物理過程、現(xiàn)象、狀態(tài)，從而理解其背后的原理。教師自己開發(fā)的實驗器材一般都是生活中常見的物品，學(xué)生會覺得親切，而更愿意刨根問底。這有利于促進(jìn)學(xué)生積極主動思考，將實驗演示的表象升華到理性思考，從而促進(jìn)學(xué)生進(jìn)行更有意義的學(xué)習(xí)。

1 將學(xué)生融入實驗增加體驗感

實驗教學(xué)中教師要想方設(shè)法開發(fā)實驗，一方面可以彌補物理實驗室裝備器材的不足，另一方面可以彰顯教師的教學(xué)智慧，凸顯教師的教學(xué)個性。開發(fā)實驗時，教師往往選取學(xué)生身邊價格低廉的材料、物品，忽視了學(xué)生也可以作為實驗教學(xué)的資源。若是將學(xué)生融入到實驗中，學(xué)生將會獲得更直接的體驗，對實驗的理解會更透徹，對實驗的印象會更深刻，實驗將能發(fā)揮更大的作用。

例如，在8年級下“力”這一節(jié)“想想做做”欄目中有一個拓展性實驗，該實驗旨在讓學(xué)生進(jìn)一步加深對力概念的理解，體會“物體間力的作用是相互的”。實驗如下：在2個相互靠得較近的小車上分別放1塊磁鐵，松手后觀察發(fā)生的現(xiàn)象。本演示實驗中大部分學(xué)生不能清晰觀察到實驗現(xiàn)象，要改進(jìn)實驗教學(xué)效果，可以采用分組實驗的形式?？蓪⑿≤嚀Q成學(xué)生經(jīng)常從事“極限運動”的滑板，將磁鐵換成學(xué)生。讓2名學(xué)生分別站在2個滑板上，學(xué)生甲推學(xué)生乙，觀察發(fā)現(xiàn)2名學(xué)生同時向相反的方向運動，說明甲推乙的同時也受到乙對甲的作用力。實驗改進(jìn)后，學(xué)生可清晰的觀察到實驗現(xiàn)象，而且學(xué)生對實驗的感受更加直觀，課堂氣氛更加熱烈，學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情更加高漲，其教學(xué)效果明顯優(yōu)于用磁鐵做的演示實驗。

2 教材插圖變游戲活動激活思維

插圖是教材的第二語言，插圖對初中學(xué)生理解教學(xué)內(nèi)容有著不可替代的作用。插圖可以將抽象的物理知識形象的表示出來。充分利用插圖化抽象為形象，降低了學(xué)生理解知識的難度。有關(guān)研究表明，教學(xué)素材的呈現(xiàn)方式不同，教學(xué)效果將大不一樣，其中文字、圖片、動畫、視頻、實驗、游戲的教學(xué)效果是依次增強的。教師如果能將教材中一些插圖變成課堂游戲，將會提升學(xué)生的課堂參與熱情。學(xué)生參與課堂的熱情越高，更加愿意主動的思考問題，探索實驗背后的物理規(guī)律，從而有效提升學(xué)生的思維水平。

例如，在8年級下“力”的教學(xué)中，通過介紹我國優(yōu)秀傳統(tǒng)文化中的少數(shù)民族體育運動項目押加來導(dǎo)入新課。比賽中，2名參賽者通過腿、腰、肩和頸用“力”拖動布帶互拉，以決勝負(fù)。這一導(dǎo)入符合新課標(biāo)倡導(dǎo)的在教學(xué)中滲透優(yōu)秀傳統(tǒng)文化的理念，學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣也比較濃厚。但是僅憑教材上的寥寥數(shù)語和插圖，學(xué)生難以獲得深刻的體驗，更談不上對這一少數(shù)民族體育項目有深刻的了解。為此，教學(xué)時可提前給學(xué)生準(zhǔn)備好相關(guān)視頻，讓學(xué)生全面了解該體育項目。給學(xué)生提供準(zhǔn)備好的布帶，然后讓學(xué)生代表上臺表演押加。通過讓學(xué)生在做中學(xué)，課堂學(xué)習(xí)氛圍輕松愉悅，學(xué)生學(xué)習(xí)熱情被點燃，思維更加活躍。

3 利用生活物品設(shè)計意外實驗聚焦學(xué)習(xí)

實驗教學(xué)要能更好地吸引學(xué)生，就需要教師設(shè)計出更新奇的實驗，讓學(xué)生在實驗中有耳目一新的感覺。這樣的實驗更能刺激學(xué)生的感官，更能激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，更能讓學(xué)生有持續(xù)聚焦學(xué)習(xí)的定力。新奇的實驗，可以是學(xué)生沒有見過的，也可以是實驗結(jié)果與學(xué)生原有認(rèn)知相矛盾的。當(dāng)學(xué)生認(rèn)知出現(xiàn)矛盾，產(chǎn)生濃厚的興趣時，學(xué)生會將注意力聚焦到實驗演示的內(nèi)容上，這對學(xué)生破除疑惑、跨越認(rèn)知障礙有很好的促進(jìn)作用。

例如，將人教版物理教材緒論部分中“停止沸騰的水澆上冷水后會怎樣”的實驗，運用到8年級下“大氣壓強”一節(jié)中證明“隨著大氣壓強的減小，水的沸點也會降低”，可以取得很好的教學(xué)效果。這有利于學(xué)生理解青藏高原水的沸點低，連面條也煮不熟，必須使用高壓鍋。教師除了要利用好教材中的新奇實驗，還應(yīng)有開發(fā)新奇實驗的意識，用更新奇的實驗吸引學(xué)生。教材中一些習(xí)題情景新穎，且可通過身邊的器材演示出來，為此教師可利用教材習(xí)題的新穎情景來開發(fā)新奇實驗。

4 利用教材習(xí)題設(shè)計實驗培養(yǎng)學(xué)生的實踐意識

教材課后習(xí)題的素材、情境都是經(jīng)過反復(fù)篩選，精挑細(xì)選編入的，這些習(xí)題蘊含了教材編寫者的智慧。教材習(xí)題所呈現(xiàn)的物理情境，往往比較典型或者比較新穎，對學(xué)生和教師而言很有啟發(fā)性。在進(jìn)行實驗開發(fā)時，可以借鑒教材習(xí)題的情境，獲得實驗開發(fā)、自制教具的靈感。教材習(xí)題呈現(xiàn)的情境往往和生產(chǎn)生活聯(lián)系密切，在實驗的開發(fā)中培養(yǎng)學(xué)生理論聯(lián)系實際的意識。

圖1 流體壓強與流速關(guān)系

例如，8年級下“流體壓強與流速的關(guān)系”一節(jié)課后習(xí)題如下：“如圖1所示，將長20 cm左右的飲料吸管A放在盛水的杯子中，另一根吸管B的管口貼靠在A管的上端,往B管中吹氣，可以看到A管中的水面上升，這是什么原因？如果用力吹氣，A管中的水將從管口流出，想一想，這個現(xiàn)象有什么實用價值?”在學(xué)生的原有認(rèn)知中，用吸管采用吸的方法可以將水吸上來。而在這一情景中，當(dāng)往B管中吹氣時，A管中的水上升。如果用力吹，A中的水上升得更高，甚至噴出。這與學(xué)生的原有認(rèn)知相矛盾。教學(xué)中，教師不要只局限于理論分析，而應(yīng)找齊材料，將習(xí)題中的情景演示出來。這一實驗可以用作導(dǎo)入新課，也可以將其用來提升習(xí)題教學(xué)效果。通過實驗演示后，再進(jìn)行理論分析——往B管中吹氣，A管上方空氣流速變快，壓強減小，A管中的水受到向上的壓強大于向下的壓強，所以A管中水面會上升，越用力吹壓強差越大，水面上升得越高，甚至噴出。先實驗，后分析，學(xué)生理解起來更容易、更透徹。通過與學(xué)生原有認(rèn)知不符的實驗，可以刺激學(xué)生的感官，調(diào)動學(xué)生的好奇心，最大限度的激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)欲望，從而更好地讓實驗教學(xué)發(fā)揮更大作用。

5 演示變分組學(xué)習(xí)更深入

在做演示實驗時學(xué)生對物理現(xiàn)象、過程、狀態(tài)進(jìn)行觀察，然后在教師的引導(dǎo)下進(jìn)行思考，歸納出規(guī)律。這一過程中學(xué)生的學(xué)習(xí)相對被動，只有少數(shù)擔(dān)任教師“實驗小助手”的學(xué)生能夠有機(jī)會參與到實驗操作中。另外，有一些演示實驗是在教師講臺上展示，加上器材較小，能夠清晰看到實驗過程的學(xué)生十分有限。在改進(jìn)實驗的可視性方面，有教師采取了使用更大的實驗器材，將實驗過程同步投影到屏幕。這些辦法雖然提高了演示實驗的可視性，但是沒有從根本上改變學(xué)生學(xué)習(xí)的主動性。為此，筆者建議將一些成本不高、操作安全的演示實驗改為學(xué)生分組實驗，既可以增加實驗的可視性，又可以提升學(xué)生學(xué)習(xí)的主動性。分組實驗中學(xué)生不再是實驗的“旁觀者”，而是實驗的親歷者、體驗者、思考者。

例如，在8年級下“流體壓強與流速的關(guān)系”一節(jié)中，利用“硬幣跨欄”的實驗來導(dǎo)入新課。實驗如下：“在離桌邊20～30 cm的地方放1枚鋁質(zhì)硬幣，在硬幣前10 cm左右放置1個高約2 cm的木塊，在硬幣后放置1本與硬幣厚度相同的筆記本。在硬幣上方沿著與桌面平行的方向用力吹一口氣，硬幣就可能跳過木塊。是什么力使得硬幣向上‘跳’起來了呢？”該實驗承擔(dān)著新課導(dǎo)入的重任。好的實驗效果，可以激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)欲望，學(xué)生后續(xù)學(xué)習(xí)會更有動力。本實驗“器材”小，又是在講臺上進(jìn)行展示，學(xué)生觀察效果不佳。如果只是教師演示實驗，那么學(xué)生很難獲得很好的學(xué)習(xí)體驗。實驗中使用的硬幣、木塊、筆記本等都很常見，成本低廉，可以反復(fù)使用，操作安全。若將此實驗變成分組實驗，讓學(xué)生親身經(jīng)歷實驗過程，教學(xué)效果將大幅提升。

6 結(jié)束語

物理實驗可以幫助學(xué)生積累感性經(jīng)驗、突破教學(xué)重難點，對學(xué)生深化物理概念、物理規(guī)律的理解有重要促進(jìn)作用，可為學(xué)生搭建物理學(xué)習(xí)的腳手架。如果實驗要在物理教學(xué)中發(fā)揮更大作用，則需要教師從一些細(xì)節(jié)入手對實驗做進(jìn)一步優(yōu)化，提高學(xué)生的參與程度，讓實驗更能吸引學(xué)生的注意力。從而使學(xué)生積極地投入到實驗中，更加聚焦學(xué)習(xí)內(nèi)容，讓實驗過程成為學(xué)生構(gòu)建知識的有意義的學(xué)習(xí)過程。