例談物理實驗效果呈現(xiàn)方式的改進與創(chuàng)新

林斌 高桂長

摘 ? 要：物理實驗教學對提高學生的核心學科素養(yǎng)起著至關重要的作用，但目前課堂實驗的呈現(xiàn)方式存在一些問題。通過對實驗器材、實物投影儀、多媒體技術、交互式電子白板進行的一些改進與創(chuàng)新，使物理實驗效果呈現(xiàn)方式得到了改觀。

關鍵詞：實驗;呈現(xiàn);改進;創(chuàng)新

現(xiàn)代科學技術的發(fā)展對提高學生的核心學科素養(yǎng)提出了更高的要求，而其中物理實驗的教學起著至關重要的作用。做好物理實驗不僅有助于學生了解物理知識，便于形成物理概念，還可以體會到物理學科的魅力。美國心理學家布魯納曾說過“學習最好的刺激乃是對所學學科的興趣”，但在教學中，常常發(fā)現(xiàn)物理課堂實驗的呈現(xiàn)效果并不盡如人意，學生往往不能真正關注到實驗現(xiàn)象、理解其中蘊含的知識規(guī)律[ 1 ]。為此，結合正在參與的省級課題，對物理實驗效果呈現(xiàn)方式進行了一些改進與創(chuàng)新，取得了一定的成效。

1 ?目前物理實驗呈現(xiàn)方式存在的問題

結合長期的教學一線實踐，我們認為目前物理課堂實驗呈現(xiàn)方式存在的主要問題在于，學生無法看到、看清、看明白教師所做的演示實驗。其主要根源是由于大班化教學的實情和實驗器材所限。目前各初、高中校教室大都在50m2以上，班級學生人數(shù)基本在45人以上，因此處在教室后排和左右兩邊的同學不一定看得清教師在講臺上演示的實驗現(xiàn)象，實驗效果不佳。此外，為了攜帶方便，物理實驗演示教具大都做得小巧輕便，確實為物理教師移動操作帶來了便利，但不可回避的是，這些教具的刻度值也變得不夠明顯。

物理學是以觀察和實驗為基礎的自然科學，觀察能力是學生必須具備的基本能力。學習物理過程中，沒有良好直觀的實驗現(xiàn)象，又如何能夠感知物理知識，更談不上掌握正確的觀察方法，抓住觀察重點了。所以，這樣的物理實驗呈現(xiàn)方式必須得到改觀。

2 ?物理實驗呈現(xiàn)方式的改進與創(chuàng)新實例

如何使實驗過程清晰直觀地呈現(xiàn)出來，是每一位教師都要認真思索的問題。備課時，要認真考慮選擇哪一種實驗器材呈現(xiàn)現(xiàn)象更明顯，選擇什么方式呈現(xiàn)更直觀。當前隨著科技的進步，課堂早已不再是一張講臺加一面黑板了，還可以充分利用多媒體課件、實物投影儀、手機拍照播放、交互式電子白板等方式將實驗現(xiàn)象良好呈現(xiàn)，從而降低學生學習物理概念的難度。下面，針對采用的具體方式和具體實例進行列舉。

2.1 ?實驗器材上的改進與創(chuàng)新

書本上的實驗設計較為基礎平實、實驗器材外觀大都中規(guī)中矩，缺少對初中學生強烈好奇心的刺激。物理教師可以充分利用身邊的材料，自己制作設計出既能證明書本知識概念，又有新意的實驗器材。以熱學實驗為例，介紹幾個很受學生歡迎的實驗。

【例題1】在一個燒瓶內放入少許樟腦丸粉末，再將樹枝放入，塞緊瓶塞。用酒精燈加熱，樟腦丸逐漸升華消失，稍待會兒冷卻后，在枯樹上凝華成雪花狀粉末，閃閃發(fā)光，非常好看。這個實驗就把不易理解的升華和凝華很好地呈現(xiàn)出來[ 2 ]。

【例題2】將兩份酒精和一份水兌在一起，將手絹放到兌了水的酒精里浸濕。將手絹取出，稍微擰一下，然后將手絹掛在鐵絲上后點燃，由于有水，燃燒后的手絹完好無損。這樣就使汽化吸熱的效果留下深刻的記憶。

類似的實驗還有很多，只要教師不拘泥于書本的內容，精心設計、樂于制作、充分利用好那些身邊的廢舊材料，寓教于樂、讓學生更加主動積極地參與到課堂實驗中，就能取得更好的效果。

2.2 ?實物投影儀的靈活運用

在使用實物投影儀時，通常是利用俯視的固定角度進行拍攝。建議可以改成手持攝像頭和實物投影儀分開，讓攝像頭可以更加靈活的移動、轉換角度。不僅從上方俯視，還可以從側面對準實驗器材進行全程展示，最后通過大屏幕放大呈現(xiàn)。這樣的使用即可保持實驗的真實性，又可以提高實驗的可視度。尤其是實物投影儀上的放大、凍結功能，可以很好地展現(xiàn)出刻度的細小變化，將需要重點關注的畫面留在同學們的眼前，較好地達到實驗效果。

例如介紹磁場的分布排列，就可以把小磁體和鐵屑利用實物投影儀直觀展現(xiàn);演示聲音產生的原因時，利用實物投影儀展現(xiàn)發(fā)聲體在水中振動產生的水波;在用測量工具測量時，利用各角度均可放置的攝像頭把放大的具體刻度值清晰地呈現(xiàn);光學實驗中，把光的反射、折射等實驗放在事先做好的暗箱中演示，用實物投影儀上的攝像頭對準呈現(xiàn)，就可以很好地解決白天教室里周圍光線的干擾。這樣的呈現(xiàn)方式肯定會提升實驗的可視性，解決學生們看不清的問題。

2.3 ?利用多媒體技術進行的實際應用

多媒體技術在課堂實驗中的應用，改變了以往較為單一的實驗演示模式，可以更多更廣地把課外演示實驗也呈現(xiàn)到課堂里，創(chuàng)設了更完整的教學實驗情境，加深學生理解物理概念。許多實驗不適合在教室內演示，但教師可以借助視頻播放，一樣可以加深學生的理解。例如大氣壓很大，它能夠支撐多少米高的水柱？該實驗我們利用網(wǎng)絡找到了樹立在教學樓外，利用對接起來10多 m高的試管進行的具體實驗的視頻。這樣的實驗讓學生親眼看到了水柱在大氣壓的作用升高到10 m的高度。因為上升的瞬間速度很快，看不清時，教師還可以重復播放，以慢動作的形式播放，以便學生留下深刻印象。

目前手機成為了隨身必帶的物品，其攝像、錄屏等功能和多媒體技術可以有效融合，化身為課堂實驗的好幫手。例如高桂長老師曾利用手機配合上了一節(jié)深受好評的公開示范課。為了突破凝華這一概念，教師先往黑色外殼的金屬罐里倒?jié)M干冰，等到外殼有明顯的霜形成后，教師除了舉高展示外，還利用手機進行拍照，通過希沃助手軟件將現(xiàn)場得到的霜更明顯地展現(xiàn)在屏幕上，學生現(xiàn)場看到霜是如何變化而來的，還看到了從未見過放大后霜的美麗畫面，引起了陣陣驚嘆。有了這些多媒體技術的應用和支持，為課堂教學的創(chuàng)新提供了更多的幫助，也為課堂理念與實踐上的創(chuàng)新提供了助力。

2.4 ?借助交互式電子白板的互動應用

交互式電子白板是課程教學與信息技術整合過程中出現(xiàn)的一種新的技術手段，它將傳統(tǒng)教學模式和多媒體技術有機結合。充分利用其豐富的教學資源平臺和提取便利的資源庫，不僅可以增強教學的直觀性和生動性，還可以通過感應筆與觸摸屏的靈活使用，實現(xiàn)師生互動、生生互動[ 3 ]。

例如電路圖及實物圖的連接一直是初中學生較為害怕的難點知識，可以利用交互式電子白板的互動功能，采用讓學生先在白板上進行由易到難的一系列訓練，逐步提升的方式，鍛煉學生連接的能力。第一步，選對實物和電路符號：讓學生上臺利用感應筆連線，可進行同學競賽;第二步，選圖入框：教師畫好留下空的方框的電路圖，讓學生利用感應筆選擇具體電路元件入圖中方框，連錯時平臺會進行報錯提示音;第三步，對圖連線：教師畫好電路元件位置，讓學生上臺進行劃線連接，連錯時請學生上臺進行糾正;第四步，圖物連接：分別請學生上臺設計電路圖或調出資源庫里的實物，設計出電路圖或實物圖;第五步，實物操作：將仿真電學實驗系統(tǒng)調入，由學生利用交互式電子白板進行試連接。經過以上步驟后，再安排真正的電學元件實物，進行串并聯(lián)以及后續(xù)的電流表、電壓表、滑動變阻器等電路的分組實驗。交互式電子白板應用還有很多，它為師生互動、生生互動提供了方便與可能，促進了學生綜合素質的提升[ 4 ]。

通過以上的實踐和總結，我們發(fā)現(xiàn)課堂實驗的呈現(xiàn)方式確實可以豐富多彩、多種多樣，關鍵在于我們不能僅站在實驗教師的角度考慮如何操作更完整，更應該站在學生的角度上思考如何讓他們看得清楚明了。唯有重視實驗呈現(xiàn)的效果，才可以讓學生在一場場視覺盛宴中，切身感受到物理學科獨特的魅力！

參考文獻：

[1]張玉鵬.提高初中物理課堂演示實驗可視性的探索[J].新課程（中學），2018（8）：73.

[2]牙韓勝.論新課改下初中物理實驗教學的改進與創(chuàng)新[J].中國校外教育， 2016（24） ：108-109.

[3]安永強.交互式電子白板在初中物理教學中的應用[J].試題與研究，2020（17）：89.

[4] 吳世東.初中物理教學電子白板使用誤區(qū)與措施探究[J]，中國農村教育，2020（9）：105-106.