非常規(guī)實驗在初中物理教學(xué)中的運用探討

■甘肅省張掖市甘州區(qū)大成學(xué)校 段興平

在物理教學(xué)中一個成功的實驗可以有效提升學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，激發(fā)學(xué)生對知識的探索欲望，同樣一個成功的物理實驗也能夠讓學(xué)生更加深入地理解所學(xué)知識，并給學(xué)生留下深刻的印象，物理實驗是提升物理教學(xué)質(zhì)量、提高學(xué)生學(xué)習(xí)效率必不可少的教學(xué)環(huán)節(jié)。非常規(guī)物理實驗主要是利用身邊比較常見的材料來進行物理實驗，操作簡單，效果明顯，任何學(xué)生都可以親身體驗，對于培養(yǎng)學(xué)生物理核心素養(yǎng)也具有重要的作用。

一、非常規(guī)物理實驗概念及特點

（一）相關(guān)概念

所謂非常規(guī)物理實驗是指在物理教學(xué)內(nèi)容的需求下，在教學(xué)環(huán)境中就地取材，選擇“非專門化”的實驗材料，不需要設(shè)計固定的實驗方法和流程，可以人為地對實驗條件進行控制，從而實現(xiàn)對相關(guān)物理規(guī)律的觀察與探索的目的性較強的實驗活動。非常規(guī)物理實驗也是物理實驗的一種，因此也具有科學(xué)實驗所具備的基本特征，非常規(guī)物理實驗對于實驗條件、實驗地點以及參與實驗的人數(shù)等沒有過高的要求，無論是在課堂教學(xué)中、學(xué)生小組學(xué)習(xí)還是居家學(xué)習(xí)都可以隨時隨地地利用身邊的常見材料進行非常規(guī)物理實驗。

（二）相關(guān)特點

非常規(guī)物理實驗相對于常規(guī)物理實驗具有一定的優(yōu)勢和特點，非常規(guī)物理實驗是利用生活中原本不是用來進行物理實驗的材料來完成相應(yīng)的物理實驗，比如生活中隨處可見的瓶瓶罐罐、孩子的玩具、學(xué)生的學(xué)習(xí)用品以及人體本身的各個部位等。通過利用這些身邊隨處可見的物品根據(jù)物理知識的內(nèi)容開展自創(chuàng)性的物理實驗，自創(chuàng)性試驗沒有固定的實驗方法，學(xué)生可以充分利用自己的創(chuàng)新能力進行實驗，體驗非常規(guī)實驗帶來的樂趣。簡單來說非常規(guī)物理實驗具有以下特點：實驗材料生活化，容易獲??；實驗操作簡單，隨時隨地可以進行；自創(chuàng)性較強，實驗過程新奇有趣。

二、初中物理教學(xué)中運用非常規(guī)實驗的意義

（一）有利于激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)的興趣

物理本身對于學(xué)生的邏輯思維能力要求較高，大部分理論知識對于學(xué)生來說比較陌生，學(xué)起來相對吃力。實驗是促進學(xué)生理解理論知識的最有效途徑，而常規(guī)性物理實驗對于實驗器材、實驗條件等要求較高，無法做到課堂教學(xué)中隨時進行，脫離實驗空講理論難免會讓學(xué)生覺得難以理解和枯燥，逐漸失去對物理的學(xué)習(xí)興趣。非常規(guī)物理實驗因其特有的特點，可以實現(xiàn)在課堂教學(xué)中邊教學(xué)邊實驗，并且學(xué)生自己也可以利用自己準備的材料完成簡單的物理實驗，操作性和體驗性都很強，可以有效提升學(xué)生物理學(xué)習(xí)的興趣。

（二）有利于培養(yǎng)學(xué)生的觀察能力

觀察能力是學(xué)生獲取知識過程中必須具備的基本能力，尤其是對于物理知識的學(xué)習(xí)，需要學(xué)生具備細致觀察、用心思考的能力，培養(yǎng)學(xué)生的觀察能力也是現(xiàn)階段培養(yǎng)學(xué)生物理核心素養(yǎng)中的基本要求。非常規(guī)物理實驗不僅具備操作性強的特點，還具備體感性強的特點，學(xué)生通過親自動手操作各種非常規(guī)物理實驗不僅提升了他們的動手能力，同時能夠有效沖擊他們的感觀，在分析實驗現(xiàn)象和實驗結(jié)果的過程中都離不開學(xué)生對實驗過程的觀察，在反復(fù)觀察實驗過程中學(xué)生的觀察能力得到有效提升。

（三）有利于培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新意識

非常規(guī)物理實驗沒有固定的實驗器材和實驗方法，學(xué)生可以根據(jù)所需內(nèi)容的需要自行選擇可用于非常規(guī)物理實驗的材料，并自創(chuàng)實驗方法，最終實現(xiàn)對物理知識的觀察和探索。這給學(xué)生提供了很大的創(chuàng)新空間，通過不斷的嘗試和改進能夠使實驗過程更加簡便、實驗結(jié)果更加明顯。在實驗的過程中學(xué)生能夠收獲滿滿的成就感，從而提升他們物理探究的興趣和自信。而且大部分學(xué)生在利用生活中的材料進行試驗時比較追求避同求異，對學(xué)生創(chuàng)新意識的培養(yǎng)具有重要的意義。

三、非常規(guī)實驗在初中物理教學(xué)中的運用策略

（一）運用非常規(guī)實驗創(chuàng)設(shè)教學(xué)情境

傳統(tǒng)的物理課堂氛圍比較壓抑，教師對于物理理論知識的講解停留在語言的描述上，對于一些思維能力較差的學(xué)生來說無異于聽天書。教學(xué)情境的創(chuàng)設(shè)不僅可以有效活躍課堂氛圍，還能夠給學(xué)生理解理論知識提供一定的幫助。可以運用非常規(guī)物理實驗來進行課堂教學(xué)情境的創(chuàng)設(shè)，這樣不僅可以讓學(xué)生參與動手操作，提高學(xué)生的動手操作能力，同時能夠讓學(xué)生在非常規(guī)實驗中發(fā)現(xiàn)相應(yīng)的物理規(guī)律，加深對知識的理解，從而提升學(xué)習(xí)效率。例如：在初中物理講解物體運動方面的知識時，大部分學(xué)生根據(jù)自己生活中的經(jīng)驗會認為力是維持物體運動的必要條件，對于學(xué)生的這一認知，如果單純用語言描述進行扭轉(zhuǎn)，不容易讓學(xué)生理解。因此可以采用非常規(guī)物理實驗的方式讓學(xué)生進行觀察：教師把提前準備好的玩具籃球拿出來，讓學(xué)生進行傳球游戲，一個學(xué)生將球扔出去，另一個同學(xué)接住，游戲結(jié)束后教師可以問學(xué)生：當(dāng)球與手分離時，球在空中是運動的狀態(tài)，可是球在空中運動時你的手有給球施力嗎？通過一個簡單的非常規(guī)物理實驗情境的創(chuàng)設(shè)，可以讓學(xué)生更好地理解所學(xué)知識。

（二）運用非常規(guī)實驗增強學(xué)生的體驗與感受

在初中物理教學(xué)中，如果讓學(xué)生對知識進行死記硬背是無法實現(xiàn)物理教學(xué)的意義的，因此，需要讓學(xué)生能夠主動地構(gòu)建知識體系，深入理解知識的意義，從而促進學(xué)生形成科學(xué)概念。非常規(guī)實驗可以給學(xué)生帶來很好的感官體驗，即通過肢體感觀來感知相關(guān)的物理現(xiàn)象。例如，在初中物理壓力和壓強方面內(nèi)容的講解中，教師可以利用非常規(guī)實驗來增強學(xué)生對物理知識的體驗與感受，從而使學(xué)生能夠在頭腦中對相關(guān)的物理知識定義進行主動的構(gòu)建。教師可以讓學(xué)生拿出筆，兩只手的食指指肚分別抵在筆尖和筆尾的位置向中間擠壓。在學(xué)生進行操作的過程中，教師可以問學(xué)生：“同樣的力度兩只手指一樣痛嗎？”學(xué)生會回答：“不一樣痛?！苯處熃又鴨枺骸澳闹皇种父匆恍俊睂W(xué)生會說：“筆尖處的手指更痛。”通過在非常規(guī)實驗中進行親身的體驗和感受，學(xué)生得出“壓強大小與受力面積有關(guān)”這一物理規(guī)律，由此可見，在物理教學(xué)中，運用非常規(guī)實驗給學(xué)生帶來的體感可以更好地幫助學(xué)生去理解物理規(guī)律。

（三）運用非常規(guī)實驗激發(fā)學(xué)生探究欲望

學(xué)生的探究欲望對于提升他們的物理學(xué)習(xí)效率、提高教學(xué)質(zhì)量具有重要的作用，在素質(zhì)教育背景下，激發(fā)學(xué)生的探究欲望已經(jīng)成為初中物理教學(xué)中的重要教學(xué)任務(wù)。探究欲望是需要教師進行不斷的引導(dǎo)和啟發(fā)的，非常規(guī)實驗是具有豐富生活氣息的物理實驗，不僅實驗材料源于生活，很多實驗內(nèi)容也與生活有著密不可分的聯(lián)系，但是實驗結(jié)果往往與人們的生活經(jīng)驗截然相反。因此，在物理教學(xué)中就可以選擇一些實驗結(jié)果與人們生活經(jīng)驗認知完全相反的的內(nèi)容進行非常規(guī)實驗，從而激發(fā)學(xué)生的探究欲望。例如，大部分學(xué)生根據(jù)自己的生活經(jīng)驗認為僅僅覆蓋一張紙的水杯倒置，水和紙都會掉下來，但是在非常規(guī)實驗中結(jié)果卻恰恰相反，這種現(xiàn)象在學(xué)生眼中無異于魔術(shù)，從而能夠有效激發(fā)他們對這種現(xiàn)象背后知識的探索欲望。

四、結(jié)語

綜上所述，我們了解了非常規(guī)物理實驗的相關(guān)概念和特點，以及其在初中物理教學(xué)中應(yīng)用的意義，對非常規(guī)物理實驗在教學(xué)的各個環(huán)節(jié)中的運用策略也有了一定的掌握。當(dāng)然在實際的教學(xué)過程中，為了更好地發(fā)揮非常規(guī)物理實驗的作用，還需要根據(jù)學(xué)生實際的情況以及教學(xué)內(nèi)容的需求，進行合理的設(shè)計，恰當(dāng)?shù)剡\用非常規(guī)實驗來提升初中物理教學(xué)的質(zhì)量。