“小實驗”在初中物理教學(xué)中的創(chuàng)新應(yīng)用

□ 廣西壯族自治區(qū)欽州市第六中學(xué) 姚聰鎮(zhèn)

所謂“小實驗”，是指取材簡單、操作簡單、用時較短的實驗。在物理教學(xué)中，教師有意識滲透“小實驗”內(nèi)容，學(xué)生喜聞樂見，其助學(xué)作用更為突出。精選教材實驗內(nèi)容做延伸設(shè)計，組織學(xué)生自然進(jìn)入到多種實驗操作環(huán)節(jié)，在創(chuàng)造性學(xué)習(xí)中培養(yǎng)學(xué)科物理綜合能力?！靶嶒灐辈僮骱唵?，但其助學(xué)效果不容小覷，教師科學(xué)設(shè)計實驗任務(wù)，學(xué)生參與熱情不減，其探索成效肯定顯著。教師針對學(xué)生學(xué)習(xí)給予輔助和引導(dǎo)，確?！靶嶒灐表樌归_，讓“小實驗”贏得“大效果”。

一、整合“小實驗”資源，促進(jìn)學(xué)生知識理解

物理學(xué)科教學(xué)有固定教材內(nèi)容，教師要深度研究實驗課程，精選實驗內(nèi)容，搜集課外實驗素材，設(shè)計實驗方案，為學(xué)生提供更多實驗操作機會，能夠促進(jìn)學(xué)生知識的理解和應(yīng)用?！靶嶒灐碧攸c突出，教師需要有創(chuàng)意設(shè)計意識，成功激發(fā)學(xué)科教學(xué)氛圍。

1.精選教材實驗

教材中有一些實驗內(nèi)容，教師需要做整合處理，以降低操作難度，提升助學(xué)效果。因為學(xué)生在生活條件下展開實驗操作，其操作帶有局限性，教師在實驗設(shè)計時，需要考慮諸多客觀因素的影響，唯有做好對接設(shè)計，讓學(xué)生順利進(jìn)入實驗操作，這樣才能成功激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)熱情。教師在實驗設(shè)計和調(diào)整時，要做優(yōu)化處理，將復(fù)雜的實驗進(jìn)行簡約化處理，提升實驗的應(yīng)用價值。

如教學(xué)人教版八年級物理下冊《彈力》，教師指導(dǎo)學(xué)生做“小實驗”：課前準(zhǔn)備實驗材料，現(xiàn)場進(jìn)行實驗操作，對彈簧、海綿、橡皮泥、直尺等準(zhǔn)備好的實驗材料施加力的作用，看看有什么現(xiàn)象出現(xiàn)？學(xué)生根據(jù)教師指導(dǎo)進(jìn)行實驗操作，很快得到回饋：這些物品受到壓力后，發(fā)生了一些形變，有些形變能夠漸漸恢復(fù)，產(chǎn)生彈力。形變急速恢復(fù)的，其彈力較大；形變恢復(fù)緩慢的，彈力較小，甚至感受不到彈力的存在。教師對學(xué)生實驗體驗情況進(jìn)行歸結(jié)，推出彈力概念，對彈力產(chǎn)生條件和彈力方向等內(nèi)容展開專業(yè)研究，學(xué)生從實驗學(xué)習(xí)中獲得思想啟迪，也促進(jìn)其操作能力的提升。在這個“小實驗”設(shè)計時，教師深入教材展開研究，發(fā)掘出實驗內(nèi)容，給學(xué)生提供簡單操作的機會，其學(xué)習(xí)效果顯著。“小實驗”有“短平快”的特點，教師指揮學(xué)生隨時操作，其組織更為便捷，操作效果顯著。

2.搜集課外實驗

物理學(xué)科實驗內(nèi)容極為豐富，課內(nèi)課外都有海量素材可以應(yīng)用。教師需做優(yōu)化設(shè)計，通過多重篩選，找到實驗設(shè)計取點，以提升實驗設(shè)計適合性，讓學(xué)生借助生活環(huán)境展開實驗操作和研究，讓學(xué)生在實踐操作中完成知識理解和應(yīng)用目標(biāo)。如果教師能夠結(jié)合學(xué)生生活認(rèn)知積累基礎(chǔ)做實驗推送，勢必對學(xué)生形成思維沖擊，以提升教學(xué)適合性。

教師推出生活化實驗任務(wù)，學(xué)生接受起來沒有太多難度，其訓(xùn)練氛圍也會更和諧。如教授《摩擦力》，教師在解讀摩擦力概念時，要求學(xué)生利用課桌和凳子，還有文具盒和課本做“小實驗”操作：推動你的桌子和凳子，需要較大的勁才能推動，而推動文具盒、課本，只稍微用力就可以推動，通過操作體驗，說說其中的實驗原理。學(xué)生開始實驗操作，并做實驗分析和討論：桌子和凳子需要更大的勁能推動，說明桌凳與地面的摩擦力是比較大的，因為桌凳質(zhì)量比較大，其摩擦力也較大。地面光滑程度也不如桌面，增加了摩擦力。文具盒和課本在桌面上移動時，也會產(chǎn)生一些摩擦力，但其質(zhì)量較小，桌面也比較光滑，摩擦力就更小。在這個“小實驗”中，教師沒有做太多引導(dǎo)，只是要求學(xué)生自行操作和分析，學(xué)生進(jìn)入到實驗操作環(huán)節(jié)，其知識不斷蓄積，自然內(nèi)化一些物理概念。

二、創(chuàng)設(shè)“小實驗”情境，激發(fā)學(xué)生操作興趣

教師利用“小實驗”展開教學(xué)設(shè)計，學(xué)生接受更為自然，實驗本身帶有操作性、探索性、開放性等特點，學(xué)生對這些實驗操作充滿不同期待，主動進(jìn)入到學(xué)習(xí)環(huán)節(jié)，對實驗方案做深度研究，對實驗?zāi)繕?biāo)做具體探索行動。學(xué)生是學(xué)習(xí)主體，教師實驗情境設(shè)計要做好學(xué)情調(diào)查，以提升設(shè)計適合性。

1.展示演示實驗

課堂啟動環(huán)節(jié)，學(xué)生剛剛進(jìn)入學(xué)習(xí)狀態(tài)，如果教師能夠借助直觀情境做調(diào)動，學(xué)生會有更多觸動產(chǎn)生。“小實驗”對操作條件要求較低，便于教師在課堂上做展示，如果能與學(xué)生一起合作演示，其激勵效果會更為豐富。學(xué)生對演示性實驗更為敏感，能夠認(rèn)真觀看實驗操作過程，對實驗結(jié)論進(jìn)行深入研究。教師精選實驗內(nèi)容，引導(dǎo)學(xué)生觀看實驗過程，解讀實驗原理，分析實驗結(jié)論，順利建立學(xué)科認(rèn)知基礎(chǔ)。

在教學(xué)《杠桿》這部分內(nèi)容時，教師先利用阿基米德的名言做引導(dǎo)：“給我一個支點，我能撬起地球。”這句話有沒有道理呢？教師拿出一根細(xì)長的木棍，在課桌腿增加一個支點，用這根木棍進(jìn)行撬別操作，課桌開始撬起來。學(xué)生觀看整個操作過程，對杠桿原理有了更直觀的認(rèn)識。教師對實驗操作情況做分析：大家可以看到，我只是用很小的力量，便撬起笨重的課桌，這便是杠桿原理。杠桿為什么會省力呢？不妨找出身邊的物品，親自嘗試一些這個實驗操作，并對其省力原理做深入分析。學(xué)生進(jìn)入“小實驗”設(shè)計和操作環(huán)節(jié)，課堂學(xué)習(xí)研究氣氛逐漸形成。這個實驗沒有操作難度，學(xué)生都能夠順利進(jìn)入到實驗核心，對實驗操作原理展開深入分析，課堂學(xué)習(xí)氣氛活躍起來。

2.設(shè)計媒體實驗

學(xué)生對媒體展示實驗有更高觀看熱情，教師需要做精心選擇，以提升教學(xué)設(shè)計品質(zhì)。如教學(xué)《牛頓第一定律》這部分，教師先利用多媒體展示一些生活現(xiàn)象畫面：自行車、汽車、列車等運動物體，觀察其運動和靜止的狀態(tài)，在什么情況下開始運動，在什么情況下停止？學(xué)生開始思考和歸結(jié)：這些交通工具都有動力來源，例如自行車需要人力，當(dāng)施加外力停止后，其運動也便停止了，汽車和列車也是有動力支持的，動力撤銷后，它們也會停下來。教師與學(xué)生直接對話，針對性做評價，學(xué)生受益匪淺。為給學(xué)生帶來更直觀的體驗認(rèn)知，教師組織學(xué)生做“小實驗”：在桌面上拉動文具盒，文具盒開始運動，當(dāng)停止用力時，文具盒還會動嗎？學(xué)生進(jìn)入實踐操作環(huán)節(jié)，對實驗原理進(jìn)行深入思考和探索，課堂研究氣氛逐漸形成。

三、組織“小實驗”活動，歷練學(xué)生學(xué)習(xí)思維

“小實驗”活動組織時，教師要充分考慮學(xué)生學(xué)習(xí)實際需要，不管是個體實驗，還是合作實驗，都能夠成功激發(fā)學(xué)生實驗情結(jié)，在主動探索過程中歷練學(xué)習(xí)思維?！靶嶒灐辈僮麟y度較小，適合生活條件下操作，教師要做好創(chuàng)新設(shè)計，讓更多學(xué)生主動參與實驗操作。

1.推出獨立實驗

“小實驗”一般都很簡單，學(xué)生獨立一個人都可以操作，教師做好篩選和設(shè)計，及時推出一些個體實驗任務(wù)，讓每一個學(xué)生都得到鍛煉的機會。學(xué)生進(jìn)入實驗環(huán)節(jié)后，需要對實驗?zāi)繕?biāo)、實驗程序、實驗操作方法、實驗效果等做出積極探索，由此建立起來的學(xué)習(xí)認(rèn)知也會更為豐富，教師適時做學(xué)習(xí)調(diào)度，給學(xué)生帶來心理觸動，其激發(fā)效果更為突出。

教師對實驗內(nèi)容做精心篩選，推出一些趣味性、操作性、探索性“小實驗”，為學(xué)生創(chuàng)造良好學(xué)習(xí)環(huán)境，順利啟動學(xué)習(xí)思維。如教學(xué)《壓強》這部分內(nèi)容時，教師為學(xué)生準(zhǔn)備的“小實驗”是：壓力作用與什么因素有關(guān)系呢？不妨以實驗手段展開探索學(xué)習(xí)，確保實驗學(xué)習(xí)順利打開。學(xué)生接受任務(wù)后，開始閱讀教材相關(guān)內(nèi)容，尋找適合的材料展開實驗設(shè)計。教師深入課堂，對學(xué)生操作情況做觀察，協(xié)助學(xué)生做好實驗分析。有學(xué)生找到一些學(xué)習(xí)工具做實驗操作，如鉛筆尖施加力量，可以穿破紙張，以同樣的力換成粉筆就不行，說明壓力的作用與壓力大小和受力面積大小有關(guān)系。教師設(shè)計“小實驗”，學(xué)生獨自操作和分析，創(chuàng)造更多探索機會。從學(xué)生學(xué)習(xí)表現(xiàn)可以看出，這些實驗簡單有效，學(xué)生操作沒有障礙，其實驗效果顯著。

2.組織合作實驗

學(xué)生對“小實驗”有積極的參與熱情，教師推出一些合作實驗，讓學(xué)生借助生活條件做分工協(xié)作實驗，同樣能夠形成多點激發(fā)，以提升其助學(xué)作用?！靶嶒灐庇卸喾N呈現(xiàn)形式，教師要做好創(chuàng)新設(shè)計，教師還可以發(fā)動學(xué)生參與實驗設(shè)計活動，讓學(xué)生自行成立合作團(tuán)隊，集體選擇實驗內(nèi)容，設(shè)計實驗方案，研究實驗結(jié)論，學(xué)生參與熱情更高，實現(xiàn)學(xué)習(xí)突破。

學(xué)生對集體性實驗任務(wù)有特殊參與興趣，教師要做好教學(xué)調(diào)查，推出合作性實驗方案，鼓勵學(xué)生做集體性研究，這樣可以順利啟動學(xué)生學(xué)習(xí)思維。如教學(xué)《滑輪》這部分內(nèi)容時，教師將學(xué)生分成幾個小組，并分配了實驗材料，如滑輪、細(xì)繩子、掛鉤、砝碼、彈簧測力計等，要求學(xué)生集體設(shè)計實驗方案，在互動協(xié)作操作中研究實驗現(xiàn)象，對滑輪省力原理進(jìn)行深入探究。學(xué)生進(jìn)入實驗小組后，都能主動進(jìn)行思考和操作，合作學(xué)習(xí)氛圍良好，互動效果也十分突出。教師做觀察指導(dǎo)，對學(xué)生實驗操作情況做歸結(jié)，為學(xué)生帶來更多學(xué)習(xí)體驗。合作實驗有一定難度，教師及時引導(dǎo)，對實驗器材做合理分配，對實驗要求做梳理，為學(xué)生順利進(jìn)入實驗創(chuàng)造條件。合作實驗需要材料支持，教師針對性組織，為學(xué)生帶來更多學(xué)習(xí)幫助，確保實驗自然展開，獲得預(yù)想學(xué)習(xí)效果。

四、延伸“小實驗”訓(xùn)練，加強學(xué)生認(rèn)知鞏固

教師結(jié)合學(xué)生生活實際做實驗任務(wù)設(shè)計，不僅能拓寬學(xué)生學(xué)習(xí)視野，還能促進(jìn)其學(xué)科認(rèn)知的內(nèi)化和鞏固。學(xué)生對實驗有更高認(rèn)同感，教師抓住學(xué)生學(xué)習(xí)心理展開設(shè)計，利用“小實驗”任務(wù)進(jìn)行調(diào)動，能夠建立更多訓(xùn)練起點，促使學(xué)生在實踐操作中建立學(xué)科核心素養(yǎng)。

1.對接生活實驗

實驗訓(xùn)練設(shè)計時，教師需要有延伸和對接意識，結(jié)合學(xué)生生活認(rèn)知展開實驗設(shè)計，推出更多生活化“小實驗”，為學(xué)生帶來更多學(xué)習(xí)契機。學(xué)生有一定生活認(rèn)知積累，這無疑是重要實驗操作條件，教師組織學(xué)生展開實驗設(shè)計和操作，強化學(xué)生操作體驗，促使學(xué)生展開創(chuàng)造性學(xué)習(xí)，在積極探索中進(jìn)入實驗核心，在主動性學(xué)習(xí)中完成實驗認(rèn)知內(nèi)化。

教師根據(jù)教學(xué)內(nèi)容展開設(shè)計，推出一些可操作性的“小實驗”，能夠成功激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣，培養(yǎng)學(xué)生良好學(xué)習(xí)意識。如教學(xué)《浮力》，教師先利用多媒體展示一組圖片：這是“死海不死”的故事，人們可以自由漂浮在水面上不下沉，這是為什么呢？教師端出一個水槽，將準(zhǔn)備的實驗材料做展示：這里有乒乓球、塑料片、橡皮泥、蘿卜塊、石塊、鐵塊、木塊。大家可以猜想一下，將這些材料放入水中，會出現(xiàn)什么現(xiàn)象呢？學(xué)生有豐富生活經(jīng)驗積累，紛紛做出自己的判斷。教師將實驗材料一一投放到水槽中，驗證學(xué)生的猜測。在這個實驗設(shè)計時，教師充分考慮學(xué)生生活經(jīng)歷，要求學(xué)生對熟悉的生活材料做浮力判斷，成功激發(fā)學(xué)生參與熱情。經(jīng)過實驗的驗證，學(xué)生的判斷得到證實，確保實驗操作順利展開。

2.設(shè)定探索實驗

“小實驗”大多簡單易行，且有一定探索屬性，教師針對性設(shè)計實驗?zāi)繕?biāo)，推出更多實驗方案，都能為學(xué)生帶來探索啟示。如果有條件，教師不妨布設(shè)一些“小實驗”任務(wù)，讓學(xué)生自主選擇，根據(jù)自身生活條件做實驗操作，在個性化探索中建立實驗認(rèn)知。物理學(xué)科與學(xué)生生活對接點眾多，教師設(shè)計實驗任務(wù)有更多取點，提升實驗設(shè)計品質(zhì)，能夠激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)主動性。

教師設(shè)計探索實驗時，要考慮學(xué)生接受能力，唯有對接學(xué)生生活認(rèn)知，讓學(xué)生利用舊知展開實驗操作，才能建立實驗認(rèn)知基礎(chǔ)。如教學(xué)《功率》，教師先與學(xué)生一起探究功率的概念，然后設(shè)定實驗方案：胖同學(xué)和瘦同學(xué)兩個人爬樓，胖子體重80千克，瘦子體重40千克，兩個人一起出發(fā)，如果同時達(dá)到三層樓頂，他們做的功一樣大嗎？如果胖子用時是瘦子用時的兩倍，誰做功更多？學(xué)生開始討論這個案例，對功率應(yīng)用做深入探索。教師與學(xué)生展開多重互動，鼓勵學(xué)生做對應(yīng)思考。為激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)主動性，教師要求學(xué)生自行設(shè)計一個“小實驗”，對功率問題做深度探索。學(xué)生接受任務(wù)后，主動展開思考和討論，課堂學(xué)習(xí)氣氛活躍起來。

“小實驗”簡單易行，在物理學(xué)科教學(xué)有廣泛應(yīng)用，教師要正視“小實驗”的助學(xué)作用，深度發(fā)掘教材內(nèi)容，結(jié)合學(xué)生生活認(rèn)知做實驗設(shè)計、實驗組織、實驗探索、實驗評價，為學(xué)生創(chuàng)造良好學(xué)習(xí)環(huán)境。學(xué)生對“小實驗”有特殊情結(jié)，教師針對學(xué)生學(xué)習(xí)需要做設(shè)計和組織，借助“小實驗”手段打開教程，能為學(xué)生帶來更多學(xué)習(xí)啟示，促使學(xué)生自然進(jìn)入到學(xué)科核心，在主動探索中建立學(xué)科認(rèn)知能力。