完善物理實驗情境

黃青

摘要：初中物理教材由原來以結(jié)論的方式呈現(xiàn)物理概念和規(guī)律轉(zhuǎn)變?yōu)橐蕴骄凯h(huán)節(jié)為主的教材編寫方式，那就要求教學(xué)中所呈現(xiàn)的實驗由原來的驗證型實驗向探究型實驗轉(zhuǎn)變。探究型實驗要求實驗的真實性和全面性。因此，在教學(xué)中針對實驗進(jìn)行改進(jìn)創(chuàng)新，力爭通過實驗的真實與全面，達(dá)到思維的真實和全面。本文以蘇科版教材“二力平衡”一節(jié)為例，初步探討了如何基于改進(jìn)創(chuàng)新原有物理實驗，以完善實驗情境進(jìn)行教學(xué)設(shè)計。

關(guān)鍵詞：物理實驗創(chuàng)新;二力平衡;實驗情境

一、創(chuàng)新原有物理實驗的必要性

1.原有物理實驗存在的問題。原有的物理實驗多是建立在已知結(jié)論的驗證型演示實驗，學(xué)生在觀察教師演示前都知道教師大概要做什么動作，得到什么結(jié)論。如此一來，學(xué)生失去了新奇感，失去了自主探究的樂趣，而且往往驗證型的實驗只急于得出結(jié)論，而不考慮實驗結(jié)論是否全面。以“二力平衡”這節(jié)中探究二力平衡條件的實驗為例，就存在著上述兩個問題：一是教師演示實驗論證物體靜止時二力平衡條件，二是教師只演示了靜止時的二力平衡條件，而物體的平衡狀態(tài)應(yīng)該包括保持靜止?fàn)顟B(tài)和勻速直線運動狀態(tài)兩種情況，但是因為勻速直線運動的效果很難達(dá)到，教師一般都選擇只完成靜止?fàn)顟B(tài)的實驗，條件不夠充分，所以結(jié)論并不全面。

2.針對原有物理實驗問題的改進(jìn)創(chuàng)新。改進(jìn)原有的物理實驗，需要動一番腦筋。以“二力平衡“為例，不能說演示實驗不好，就放手讓學(xué)生漫無目的地探究。在學(xué)生探究前，教師應(yīng)該安排一系列的鋪墊，比如受力分析、小游戲等讓學(xué)生大概明白應(yīng)該探究的方向，從而有針對性地探究。另外，針對結(jié)論不夠全面的問題，教師采用了電動機(jī)勻速轉(zhuǎn)動來拉動細(xì)繩的方法，改進(jìn)了實驗器材，從而完成了勻速直線運動情況下二力平衡的探究，將結(jié)論全面化。

二、基于完善物理實驗情境的教學(xué)設(shè)計——蘇科版八年級下《二力平衡》

1.教學(xué)設(shè)計思路。平衡狀態(tài)是物體運動狀態(tài)中最基本的一種狀態(tài)，也是初中物理中重點要求掌握的一種狀態(tài)。從學(xué)生的認(rèn)知角度，根據(jù)力的作用效果，學(xué)生了解到物體的運動狀態(tài)與它受到的力的作用是密不可分的。遵循“從生活走向物理，從物理走向社會”的設(shè)計理念，本課在設(shè)計時首先通過生活中最常見的幾個場景，引入平衡狀態(tài)的概念，再根據(jù)學(xué)生已經(jīng)掌握的知識，對這些物體進(jìn)行受力分析，使學(xué)生對物體處于平衡狀態(tài)時的受力特點有初步了解，在此基礎(chǔ)上通過一個小游戲進(jìn)一步啟發(fā)學(xué)生對二力平衡的條件進(jìn)行猜想，并設(shè)計實驗，動手探究，得出結(jié)論。由于實驗器材的限制，在以往的教學(xué)中，教師和學(xué)生的實驗都是針對物體處于靜止?fàn)顟B(tài)時的探究，而本節(jié)課的創(chuàng)新之處在于，教師依靠對實驗器材的改進(jìn)，在學(xué)生實驗的基礎(chǔ)上，演示物體做勻速直線運動時對二力平衡的條件進(jìn)行探究，將整個探究過程完整化，最后將二力平衡運用到社會生活，解決實際問題。

2.教學(xué)目標(biāo)：（1）知道平衡狀態(tài)以及物體在平衡力的作用下保持平衡狀態(tài)。（2）知道二力平衡以及二力平衡的條件。（3）學(xué)會解決實際社會生活中的二力平衡問題。

3.教學(xué)重點。探究二力平衡的條件。

4.教學(xué)難點。學(xué)會應(yīng)用二力平衡的條件解決實際問題。

5.教學(xué)資源。多媒體，小卡片，細(xì)線，鉤碼，彈簧測力計，氫氣球，勻速測力計。

6.教學(xué)設(shè)計。引入：教師提問：氫氣球在空中靜止，處于平衡狀態(tài)。它受幾個力？學(xué)生：兩個力。重力和浮力。教師：這個氫氣球受到重力和浮力而平衡，為什么有些組的氫氣球也是受到重力和浮力卻不能平衡？同學(xué)們根據(jù)這個現(xiàn)象想研究點什么呢？學(xué)生：物體所受兩個力在什么情況下可以平衡呢？教師：根據(jù)我們剛剛的小游戲和前面的受力分析，同學(xué)們認(rèn)為在什么情況下物體可以二力平衡呢？學(xué)生回答，教師將學(xué)生的猜想寫在黑板上。教師：請同學(xué)們用桌上的實驗器材，設(shè)計實驗方案驗證你們的猜想，交流討論。根據(jù)討論后的方案動手實驗。請同學(xué)在講臺上演示成果。教師提問：同學(xué)們剛剛通過實驗得出了結(jié)論，那同學(xué)們對自己的實驗過程還有什么疑問嗎？學(xué)生回答。（可能會回答：我們只完成了靜止時的平衡情況，勻速直線運動沒有驗證，結(jié)論不全面）教師：很好，是個善于動腦的同學(xué)，那你們?yōu)槭裁床辉囍ヲ炞C勻速直線運動的情況呢？學(xué)生：因為很難讓物體保持勻速直線運動，用手拉太不精確。教師：老師這有一個改進(jìn)后的實驗器材，老師叫它“勻速測力計”請同學(xué)們和教師一起來期待它大顯神威。教師演示勻速直線運動下的二力平衡。由此證明，物體做勻速直線運動時，也一樣滿足我們剛剛總結(jié)出的二力平衡條件，現(xiàn)在我們可以說，我們的研究是全面的，我們的結(jié)論是經(jīng)得起推敲的。請同學(xué)們完成習(xí)題檢測?；卮穑涣?，評估。介紹二力平衡在生活中的應(yīng)用。懸浮的磁鐵：磁懸浮列車的原理（物理運用于社會）?？偨Y(jié)本課知識點。最后，請同學(xué)們課后思考一個問題，物體在平衡力作用下可以保持平衡狀態(tài)，如果物體受到的力不平衡，那物體將會出現(xiàn)什么狀態(tài)呢，我們將在后面的學(xué)習(xí)中繼續(xù)探究。

三、結(jié)語

物理實驗是物理教學(xué)的重要組成部分。一個好的物理實驗?zāi)苷{(diào)動學(xué)生學(xué)習(xí)本節(jié)知識的興趣，能加深學(xué)生對本節(jié)知識的記憶，甚至能對學(xué)生培養(yǎng)邏輯思維有幫助。所以教師在備課時要著重備好每—個實驗?；趧?chuàng)新物理實驗的教學(xué)設(shè)計應(yīng)該注意以下：1.關(guān)注學(xué)生的興趣一興趣是學(xué)生學(xué)好知識的關(guān)鍵，這應(yīng)該已經(jīng)得到大家的公認(rèn)了。2.關(guān)注學(xué)生的探究能力的培養(yǎng)——以物理為代表的理科，最注重的就是實驗?zāi)芰?。往往很多偉大的理論都起源于一個很有代表性的物理實驗，更不用說一些偉大的發(fā)明了。3.關(guān)注實驗的真實性和全面性——以物理為代表的理科要求有嚴(yán)謹(jǐn)?shù)倪壿嬎季S，有科學(xué)的學(xué)習(xí)方法。所以作為物理教學(xué)的重點，實驗一定要全面真實可信，嚴(yán)謹(jǐn)性對科學(xué)來說是神圣不可侵犯的。

（責(zé)編：唐琳娜）