初中物理趣味小實(shí)驗(yàn)的研究與實(shí)踐

穆姿芹

(金昌市第三中學(xué)，甘肅 金昌 737199)

0 引言

趣味物理實(shí)驗(yàn)是一眾一線物理教育工作者，整合物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)理念、學(xué)生素養(yǎng)成長(zhǎng)訴求以及學(xué)生年齡特點(diǎn)等多方面客觀因素，創(chuàng)設(shè)的一種富有趣味性及教育性的綜合教學(xué)模式，能顯著提升初中物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)效率。對(duì)此，筆者將結(jié)合本人的物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)經(jīng)驗(yàn)，淺述個(gè)人對(duì)趣味實(shí)驗(yàn)教學(xué)應(yīng)用的見解，以供相關(guān)教育工作者參考。

1 趣味小實(shí)驗(yàn)應(yīng)用于初中物理教學(xué)的意義研究

1.1 有助于充分調(diào)動(dòng)學(xué)生物理實(shí)驗(yàn)參與興趣

簡(jiǎn)短精煉的趣味物理小實(shí)驗(yàn)?zāi)苡行д{(diào)動(dòng)培養(yǎng)學(xué)生物理實(shí)驗(yàn)學(xué)習(xí)參與的興趣。因?yàn)槿の缎?shí)驗(yàn)在設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)就充分考慮了初中生的年齡特性，盡可能選擇較為有趣或者其較為感興趣的內(nèi)容進(jìn)行實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)，通過(guò)富有趣味性的形式展示物理實(shí)驗(yàn)知識(shí)，盡可能帶領(lǐng)學(xué)生體會(huì)感受物理實(shí)驗(yàn)的奧秘樂(lè)趣，養(yǎng)成物理實(shí)驗(yàn)學(xué)習(xí)的樂(lè)趣，久而久之就喜歡上物理實(shí)驗(yàn)學(xué)習(xí)參與，不再需要被動(dòng)等待物理教師實(shí)驗(yàn)主導(dǎo)。[1]此外，趣味小實(shí)驗(yàn)還不同程度上聯(lián)系了學(xué)生的生活實(shí)際，利用貼切學(xué)生生活日常的內(nèi)容引起學(xué)生的共鳴，讓學(xué)生意識(shí)到物理實(shí)驗(yàn)與生活的聯(lián)系，自然也就愿意主動(dòng)參與物理實(shí)驗(yàn)學(xué)習(xí)之中，主動(dòng)參與到個(gè)人物理實(shí)驗(yàn)興趣的培養(yǎng)。

1.2 有助于培養(yǎng)學(xué)生物理實(shí)驗(yàn)思維意識(shí)

趣味小實(shí)驗(yàn)有助于學(xué)生培養(yǎng)學(xué)生的實(shí)驗(yàn)思維。因?yàn)樨S富有趣的趣味小實(shí)驗(yàn)?zāi)軒ьI(lǐng)學(xué)生從不同的角度切入思考實(shí)驗(yàn)背后的物理知識(shí)內(nèi)涵，體悟物理知識(shí)處理解決現(xiàn)實(shí)問(wèn)題的具體策略，逐步積累物理實(shí)驗(yàn)探究物理知識(shí)概念的經(jīng)驗(yàn)，為后續(xù)個(gè)人實(shí)驗(yàn)思維能力的逐步鍛煉提升打下良好的基礎(chǔ)。此外，貼切學(xué)生生活日常的趣味實(shí)驗(yàn)?zāi)Ｊ侥芤饘W(xué)生的反思及思考，使其明白物理實(shí)驗(yàn)知識(shí)源于生活，生活處處充斥著值得關(guān)注的知識(shí)內(nèi)容，并主動(dòng)運(yùn)用所掌握的物理知識(shí)解析一些生活日常的現(xiàn)象，懂得運(yùn)用物理實(shí)驗(yàn)解析思考物理概念，逐步提升個(gè)人的物理實(shí)驗(yàn)思維意識(shí)，滿足當(dāng)前物理學(xué)科素養(yǎng)發(fā)展的各項(xiàng)訴求。

1.3 有助于改革創(chuàng)新初中物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)模式

趣味小實(shí)驗(yàn)的教學(xué)應(yīng)用有助于改革創(chuàng)新初中物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)模式。相較于形式化的傳統(tǒng)物理實(shí)驗(yàn)?zāi)Ｊ剑の缎?shí)驗(yàn)真正意義上做到了站在學(xué)生角度思考實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)的初衷，切實(shí)落實(shí)生本教育理念，懂得貼切學(xué)生興趣愛(ài)好來(lái)采取趣味性形式展示各種物理知識(shí)內(nèi)涵，精簡(jiǎn)物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)流程，并盡可能落實(shí)多媒體技術(shù)、實(shí)物投影技術(shù)以及生活化實(shí)驗(yàn)教學(xué)等多種形式策略的應(yīng)用，為初中生的物理實(shí)驗(yàn)學(xué)習(xí)提供更為豐富的選擇內(nèi)容，實(shí)現(xiàn)初中物理實(shí)驗(yàn)的課堂內(nèi)外延伸，持續(xù)深化物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)改革的深度，借此來(lái)實(shí)現(xiàn)初中物理實(shí)驗(yàn)的改革創(chuàng)新，踐行學(xué)科核心素養(yǎng)的實(shí)驗(yàn)素養(yǎng)發(fā)展理念精神。

2 初中物理教學(xué)運(yùn)用趣味性小實(shí)驗(yàn)的具體策略

2.1 設(shè)計(jì)生活化趣味實(shí)驗(yàn)，激發(fā)學(xué)生參與實(shí)驗(yàn)學(xué)習(xí)興趣

貼切學(xué)生生活實(shí)際的物理實(shí)驗(yàn)內(nèi)容能拉近學(xué)生與實(shí)驗(yàn)教學(xué)的距離，提升學(xué)生對(duì)物理實(shí)驗(yàn)的熟悉程度，使一些生活日常的經(jīng)驗(yàn)轉(zhuǎn)化為具體的物理實(shí)驗(yàn)內(nèi)涵，借此來(lái)幫助學(xué)生感受物理實(shí)驗(yàn)學(xué)習(xí)的樂(lè)趣與奧秘。對(duì)此，初中物理教師可選取一些生活化的實(shí)驗(yàn)素材，依托這些生活化的實(shí)驗(yàn)素材設(shè)計(jì)具體的趣味小實(shí)驗(yàn)，激發(fā)學(xué)生探究物理實(shí)驗(yàn)對(duì)生活影響的好奇心，促使學(xué)生主動(dòng)參與到生活化物理趣味小實(shí)驗(yàn)的探索學(xué)習(xí)中，達(dá)到培養(yǎng)學(xué)生物理實(shí)驗(yàn)參與興趣目的。[2]

以《熔化與凝固》一課的趣味小實(shí)驗(yàn)教學(xué)應(yīng)用為例，教師可讓學(xué)生帶一塊冰塊來(lái)到課室，不加任何保溫舉措，并觀察途中冰塊的形態(tài)變化，這樣學(xué)生便會(huì)發(fā)現(xiàn)帶到課室的冰塊逐漸熔化了，這時(shí)教師可提出問(wèn)題：“為何冰塊會(huì)熔化了？”同時(shí)為學(xué)生提供蠟燭、溫度槍等實(shí)驗(yàn)器材，要求學(xué)生運(yùn)用蠟燭區(qū)分冰塊熔化與蠟燭熔化的實(shí)驗(yàn)結(jié)論，這樣學(xué)生便會(huì)聯(lián)系他們?nèi)粘Ｍ姹鶋K以及家中點(diǎn)蠟燭的經(jīng)驗(yàn)，產(chǎn)生深入研究該小實(shí)驗(yàn)的興趣，利用溫度槍檢測(cè)冰塊熔化時(shí)的溫度變化情況，蠟燭燃燒熔化時(shí)的溫度變化情況等，繪畫出對(duì)應(yīng)的凝固溫度圖像，發(fā)現(xiàn)冰塊在熔化過(guò)程中的溫度不變，而蠟燭熔時(shí)溫度不斷上升，而教師再適時(shí)插入晶體與非晶體熔化特點(diǎn)的知識(shí)，使學(xué)生運(yùn)用他們?cè)谌の缎?shí)驗(yàn)所觀察到的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象來(lái)驗(yàn)證教師所提出的結(jié)論以及先前個(gè)人所提出的猜想，進(jìn)而逐步掌握“熔化與凝固”的核心知識(shí)概念，清晰了解“晶體與非晶體”之間的差異性，最終達(dá)到提升個(gè)人生活化實(shí)驗(yàn)學(xué)習(xí)參與興趣目的。

2.2 應(yīng)用情景化趣味實(shí)驗(yàn)，培養(yǎng)學(xué)生情境實(shí)驗(yàn)學(xué)習(xí)能力

情景化的趣味小實(shí)驗(yàn)既能發(fā)揮物理實(shí)驗(yàn)情境要素的氛圍調(diào)動(dòng)效能，調(diào)動(dòng)學(xué)生物理實(shí)驗(yàn)學(xué)習(xí)參與的熱情，將一些學(xué)生難以理解的物理實(shí)驗(yàn)要素轉(zhuǎn)化為物理實(shí)驗(yàn)情境的要素內(nèi)涵，便于學(xué)生更加深入地理解不同物理情境下的趣味小實(shí)驗(yàn)的物理內(nèi)涵。[3]對(duì)此，教師需要活用多媒體技術(shù)、虛擬成像技術(shù)以及實(shí)物投影技術(shù)進(jìn)行情景化的趣味小實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)，選擇性融入一些有助于學(xué)生實(shí)驗(yàn)了解學(xué)習(xí)的要素，并借此來(lái)強(qiáng)化學(xué)生的物理實(shí)驗(yàn)情境意識(shí)，導(dǎo)向?qū)W生培養(yǎng)結(jié)合不同物理情境靈活選擇物理知識(shí)的能力。

以《杠桿》一課的趣味實(shí)驗(yàn)教學(xué)運(yùn)用時(shí)，教師可先運(yùn)用多媒體技術(shù)構(gòu)建情境：“班內(nèi)最健壯的小明約比較瘦弱的小張到公園玩蹺蹺板，但是小明發(fā)現(xiàn)小張很難把他翹動(dòng)起來(lái)”，然后要求學(xué)生結(jié)合所掌握的杠桿知識(shí)，思考為什么會(huì)出現(xiàn)情境中所發(fā)生的情況，而學(xué)生便會(huì)利用一些支撐點(diǎn)以及木板進(jìn)行簡(jiǎn)易蹺蹺板設(shè)計(jì)，實(shí)驗(yàn)調(diào)整蹺蹺板兩端地長(zhǎng)度來(lái)進(jìn)行翹動(dòng)效果的觀察。這樣學(xué)生就通過(guò)情景化趣味小實(shí)驗(yàn)的參與，靈活運(yùn)用了已掌握的物理知識(shí)處理情境問(wèn)題，也增強(qiáng)了個(gè)人運(yùn)用物理實(shí)驗(yàn)處理解決實(shí)際問(wèn)題的能力，為后續(xù)個(gè)人實(shí)驗(yàn)動(dòng)手操作能力的二次提升打下良好的基礎(chǔ)。

2.3 采取自主性趣味實(shí)驗(yàn)，鍛煉學(xué)生實(shí)驗(yàn)交流協(xié)作能力

教師可利用趣味實(shí)驗(yàn)作為平臺(tái)，要求學(xué)生利用教師所提供的趣味小實(shí)驗(yàn)器材進(jìn)行對(duì)應(yīng)的實(shí)驗(yàn)活動(dòng)設(shè)計(jì)參與，完成特定物理知識(shí)概念的論證探索，以此來(lái)逐步提升初中生物理實(shí)驗(yàn)的動(dòng)手協(xié)作學(xué)習(xí)能力。

以《簡(jiǎn)單的磁現(xiàn)象》一課的趣味小實(shí)驗(yàn)教學(xué)為例，教師需先準(zhǔn)備實(shí)驗(yàn)所需的器材各種形狀的磁鐵、磁針、別針、鐵屑以及鐵片等，要求學(xué)生驗(yàn)證磁極所存在的地方以及磁極間相互作用的規(guī)律，讓學(xué)生帶著該問(wèn)題進(jìn)行自主趣味實(shí)驗(yàn)，這樣學(xué)生就會(huì)與身邊的小伙伴分別開展“小磁針?lè)旁卺樇馍想S手撥動(dòng)小磁針，然后觀察磁針停止時(shí)所指的方向”等，協(xié)調(diào)合作驗(yàn)證感知“磁現(xiàn)象”相關(guān)的物理實(shí)驗(yàn)規(guī)律，發(fā)現(xiàn)小磁針靜止后指向北端的為南極，指向南端的為北極，掌握所存在的磁極的地方，這樣學(xué)生就通過(guò)自主實(shí)驗(yàn)學(xué)習(xí)鍛煉了個(gè)人的實(shí)驗(yàn)操作能力，滿足了學(xué)科素養(yǎng)對(duì)初中生實(shí)驗(yàn)素養(yǎng)的發(fā)展訴。

2.4 落實(shí)演示性趣味實(shí)驗(yàn)，降低學(xué)生實(shí)驗(yàn)參與學(xué)習(xí)難度

部分趣味小實(shí)驗(yàn)蘊(yùn)含較為深層次的物理知識(shí)概念，對(duì)于基礎(chǔ)薄弱以及動(dòng)手能力尚未發(fā)展成熟的初中生來(lái)說(shuō)，實(shí)驗(yàn)理解與操作學(xué)習(xí)難度較大，教師要想更好地發(fā)揮趣味小實(shí)驗(yàn)的教育效能，就需要發(fā)揮其自身的教育引導(dǎo)效能，在部分操作難度及理解難度較大的環(huán)節(jié)采取演示教學(xué)，輔助學(xué)生思考理解趣味小實(shí)驗(yàn)所想傳遞的物理知識(shí)內(nèi)涵，保障學(xué)生不僅能感受到趣味小實(shí)驗(yàn)學(xué)習(xí)參與的樂(lè)趣，也能很好地掌握其背后的物理知識(shí)內(nèi)涵。對(duì)此，物理教師需要掌握演示教學(xué)時(shí)機(jī)，選擇最為恰當(dāng)?shù)臅r(shí)機(jī)切入教學(xué)演示，最終達(dá)到提升趣味小實(shí)驗(yàn)的教學(xué)應(yīng)用效能目的。

以《壓強(qiáng)》一課的趣味實(shí)驗(yàn)教學(xué)為例，教師先要求學(xué)生思考：“在同一塊海綿上放一個(gè)小桌，甲小桌上不妨任何東西，乙小桌上放置一個(gè)砝碼”如圖1 所示：

圖1

與此同時(shí)為幫助學(xué)生更好的理解上圖，教師需要再進(jìn)行一次演示性實(shí)驗(yàn)，讓學(xué)生近距離觀察受力面積一定的情況下不同重量所產(chǎn)生的壓強(qiáng)大小存在差異，重量越大所產(chǎn)生的壓強(qiáng)越發(fā)；然后教師再將丙桌子倒放，乙桌子不變，二者均放上重量相等的砝碼，如圖2 所示：

圖2

并同時(shí)進(jìn)行演示性實(shí)驗(yàn)操作教學(xué)，讓學(xué)生思考受力面積不同的情況下，哪種壓強(qiáng)更大，而在教師的趣味實(shí)驗(yàn)演示教學(xué)輔助下，學(xué)生便可很快發(fā)現(xiàn)重量相等的情況下，受力面積更小的壓強(qiáng)更大，最后教師只需要讓學(xué)生進(jìn)行一些驗(yàn)證性的趣味小實(shí)驗(yàn)即可，要求學(xué)生適當(dāng)進(jìn)行一些創(chuàng)新優(yōu)化，借此來(lái)幫助學(xué)生二次深化認(rèn)識(shí)其對(duì)壓強(qiáng)部分知識(shí)內(nèi)容的理解，最終達(dá)到發(fā)揮趣味小實(shí)驗(yàn)的教學(xué)提升效能目的。

綜上所述，趣味實(shí)驗(yàn)創(chuàng)新應(yīng)用于初中物理實(shí)驗(yàn)是教學(xué)改革的必然結(jié)果，也是培養(yǎng)初中生物理實(shí)驗(yàn)素養(yǎng)的良好選擇，能綜合培養(yǎng)學(xué)生物理實(shí)驗(yàn)素養(yǎng)及實(shí)驗(yàn)思維能力，滿足物理學(xué)科素養(yǎng)培養(yǎng)所提出的多項(xiàng)要求。對(duì)此，初中物理教師應(yīng)當(dāng)結(jié)合實(shí)驗(yàn)教學(xué)情況，運(yùn)用生活素材、動(dòng)畫內(nèi)容等進(jìn)行趣味性實(shí)驗(yàn)的設(shè)計(jì)，并切實(shí)應(yīng)用于初中物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)之中，推動(dòng)初中物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)改革創(chuàng)新，逐步培養(yǎng)初中生實(shí)驗(yàn)學(xué)習(xí)參與的興趣，最終達(dá)到顯著提升初中物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)效能目的。

3 結(jié)論

趣味實(shí)驗(yàn)創(chuàng)新應(yīng)用于初中物理實(shí)驗(yàn)是教學(xué)改革的必然結(jié)果，也是培養(yǎng)初中生物理實(shí)驗(yàn)素養(yǎng)的良好選擇，能綜合培養(yǎng)學(xué)生物理實(shí)驗(yàn)素養(yǎng)及實(shí)驗(yàn)思維能力，滿足物理學(xué)科素養(yǎng)培養(yǎng)所提出的多項(xiàng)要求。對(duì)此，初中物理教師應(yīng)當(dāng)結(jié)合實(shí)驗(yàn)教學(xué)情況，運(yùn)用生活素材、動(dòng)畫內(nèi)容等進(jìn)行趣味性實(shí)驗(yàn)的設(shè)計(jì)，并切實(shí)應(yīng)用于初中物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)之中，推動(dòng)初中物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)改革創(chuàng)新，逐步培養(yǎng)初中生實(shí)驗(yàn)學(xué)習(xí)參與的興趣，最終達(dá)到顯著提升初中物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)效能目的。