演示實(shí)驗(yàn)在初中物理教學(xué)中的優(yōu)化路徑

■張鳳霞

初中物理課程是建立在實(shí)驗(yàn)基礎(chǔ)上的一門(mén)學(xué)科，和高中物理課程相銜接，與化學(xué)、生物等課程相關(guān)聯(lián)，具有基礎(chǔ)性、實(shí)踐性等特點(diǎn)。自伽利略開(kāi)創(chuàng)實(shí)驗(yàn)教學(xué)的先河以來(lái)，演示實(shí)驗(yàn)成為物理教學(xué)中最具活力的教學(xué)方式，無(wú)論是展示現(xiàn)象、導(dǎo)出概念，還是發(fā)現(xiàn)規(guī)律，都有著其他教學(xué)方式不可替代的作用。演示實(shí)驗(yàn)?zāi)軌蛱峁┴S富的感性素材，使抽象、枯燥的物理知識(shí)變得形象生動(dòng)，對(duì)于激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)物理的興趣，調(diào)動(dòng)學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性、主動(dòng)性，培養(yǎng)學(xué)生的探究能力、觀察能力、實(shí)踐能力、操作能力、歸納總結(jié)能力和科學(xué)思維具有獨(dú)特優(yōu)勢(shì)。但在初中，特別是鄉(xiāng)村初中物理教學(xué)中，演示實(shí)驗(yàn)大多是最為薄弱的環(huán)節(jié)，存在實(shí)驗(yàn)設(shè)備薄弱、情境創(chuàng)設(shè)不夠、呈現(xiàn)效果不佳等問(wèn)題。優(yōu)化演示實(shí)驗(yàn)教學(xué)模式，提升演示實(shí)驗(yàn)效果成為初中物理新課改的重要路徑。

一、強(qiáng)化“信息技術(shù)+”實(shí)驗(yàn)，豐富呈現(xiàn)效果

當(dāng)今世界科技發(fā)展日新月異，數(shù)字網(wǎng)絡(luò)、新媒體等技術(shù)深刻改變著人們的生活、學(xué)習(xí)和工作方式，也深刻影響著學(xué)生的成長(zhǎng)環(huán)境。演示實(shí)驗(yàn)的情境創(chuàng)設(shè)、器材選擇也要與時(shí)俱進(jìn)，有機(jī)融入“信息技術(shù)”。

1.善用高拍儀投屏，創(chuàng)新呈現(xiàn)手段

隨著科學(xué)技術(shù)手段的不斷更新，演示實(shí)驗(yàn)的結(jié)果呈現(xiàn)也變得更加豐富多彩。教師可將演示實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象利用高拍儀進(jìn)行投屏，讓學(xué)生能更加清晰地觀察到實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，從而激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。例如，探究光的反射定律，有時(shí)實(shí)驗(yàn)效果并不明顯。針對(duì)這個(gè)問(wèn)題，教師可以利用白板進(jìn)行投屏，這樣可以將實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象更清晰地呈現(xiàn)出來(lái)，如反射光線與入射光線分居在法線的兩側(cè)，反射角等于入射角，等等。再如，用微小壓強(qiáng)計(jì)探究液體內(nèi)部的壓強(qiáng)特點(diǎn)，教師也可以利用高拍儀進(jìn)行投屏，這樣能讓學(xué)生更清楚地觀察與理解液體內(nèi)部向各個(gè)方向都有壓強(qiáng)，在同一深度各個(gè)方向的壓強(qiáng)大小相等，等等。

2.巧用微課演示，豐富實(shí)驗(yàn)場(chǎng)景

對(duì)于有的演示實(shí)驗(yàn)，教師可以將互聯(lián)網(wǎng)微課與演示實(shí)驗(yàn)融合，構(gòu)建更直觀的實(shí)驗(yàn)場(chǎng)景，充分激發(fā)學(xué)生的積極性。例如，初中物理教學(xué)中測(cè)量大氣壓強(qiáng)大小的實(shí)驗(yàn)，由于所用的實(shí)驗(yàn)器材水銀有毒，教師不宜給學(xué)生直接演示大氣壓強(qiáng)的大小如何測(cè)量，于是可以利用微課給學(xué)生進(jìn)行講解，從而讓學(xué)生知道大氣壓強(qiáng)的大小約為105帕。再如，探究影響電流熱效應(yīng)因素的實(shí)驗(yàn)。因?yàn)檫@個(gè)實(shí)驗(yàn)的裝置的氣密性不容易控制，實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象也不明顯，所以教師可以利用微課給學(xué)生進(jìn)行講解，從而讓學(xué)生知道影響電流熱效應(yīng)的因素有電流的大小、電阻的大小以及通電時(shí)間的長(zhǎng)短。

二、自制、自創(chuàng)器材，增強(qiáng)互動(dòng)體驗(yàn)

“紙上得來(lái)終覺(jué)淺，絕知此事要躬行?！蔽锢韺W(xué)來(lái)源于實(shí)踐，親身體驗(yàn)感知更利于對(duì)抽象知識(shí)的深刻理解與認(rèn)識(shí)。教師在進(jìn)行演示實(shí)驗(yàn)時(shí)，應(yīng)設(shè)計(jì)必要的演示實(shí)驗(yàn)問(wèn)題，注重自身語(yǔ)言的表達(dá)，防止教師獨(dú)自做實(shí)驗(yàn)、學(xué)生盲目看實(shí)驗(yàn)的現(xiàn)象發(fā)生。

1.自制教具，增強(qiáng)體驗(yàn)

《義務(wù)教育物理課程標(biāo)準(zhǔn)（2022 年版）》把培養(yǎng)學(xué)生的觀察能力作為初中物理教學(xué)最主要的目標(biāo)之一。自制教具一般取材簡(jiǎn)便，制作容易，雖然沒(méi)有華美的外表，但能使學(xué)生直觀便捷地觀察到物理過(guò)程，更好地認(rèn)識(shí)物理現(xiàn)象的本質(zhì)。例如，用激光筆、量角器、平面鏡、白紙、鉛筆做光的反射實(shí)驗(yàn)，學(xué)生能清楚地看到反射光線、入射光線，知道反射角與入射角的關(guān)系。中學(xué)階段做光學(xué)實(shí)驗(yàn)時(shí)，由于光學(xué)實(shí)驗(yàn)儀器精密、易碎，教師在實(shí)驗(yàn)前都會(huì)先講解實(shí)驗(yàn)步驟和實(shí)驗(yàn)須知，再讓學(xué)生動(dòng)手實(shí)驗(yàn)。學(xué)生若處于被動(dòng)實(shí)驗(yàn)的狀態(tài)，學(xué)習(xí)的積極性和主動(dòng)性就會(huì)受到壓制。以光的折射實(shí)驗(yàn)為例，在操作過(guò)程中，反射激光的平面鏡、半圓形玻璃磚都是易碎材質(zhì)，學(xué)生做實(shí)驗(yàn)時(shí)不敢大膽嘗試。而用有機(jī)板做成的圓形容器代替光學(xué)玻璃板，學(xué)生可以輕松地進(jìn)行自主探究，從而很容易觀察到光的折射現(xiàn)象，總結(jié)出光的折射定律。

2.自發(fā)分組，自主互動(dòng)

有時(shí)學(xué)生分組進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，效果會(huì)更加明顯，還能培養(yǎng)學(xué)生的動(dòng)手操作能力。例如，探究凸透鏡成像規(guī)律，就可以采用教師演示、學(xué)生分組實(shí)驗(yàn)的方式。學(xué)生親自動(dòng)手操作，能夠加深對(duì)凸透鏡成像規(guī)律的理解。再如，探究電流跟電壓、電阻的關(guān)系，實(shí)驗(yàn)時(shí)教師可先進(jìn)行演示，然后讓學(xué)生分組進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，可以幫助學(xué)生較快理解導(dǎo)體中的電流跟導(dǎo)體兩端的電壓成正比，跟導(dǎo)體的電阻成反比這個(gè)結(jié)論。

三、倡導(dǎo)家庭實(shí)驗(yàn)室，打造全域?qū)嶒?yàn)場(chǎng)景

物理來(lái)源于生活。實(shí)驗(yàn)場(chǎng)域越大，越利于激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，實(shí)現(xiàn)“從生活走向物理，從物理走向社會(huì)”的目標(biāo)。作為初中物理教師，既要上好實(shí)驗(yàn)課，又要做好課后實(shí)驗(yàn)。圍繞物理核心素養(yǎng)培養(yǎng)等教學(xué)目標(biāo)，教師可以積極與家長(zhǎng)溝通，多方整合資源，提倡建設(shè)“家庭實(shí)驗(yàn)室”，提高物理實(shí)驗(yàn)的家庭參與度。通過(guò)開(kāi)展家庭小實(shí)驗(yàn)，豐富與擴(kuò)大實(shí)驗(yàn)場(chǎng)域，加強(qiáng)互動(dòng)，提高學(xué)生的物理學(xué)習(xí)興趣和實(shí)踐能力，培養(yǎng)學(xué)生良好的學(xué)習(xí)習(xí)慣，提升學(xué)生的科學(xué)素養(yǎng)。

例如，聲音可以在固體、液體和氣體中進(jìn)行傳播，但是無(wú)法在真空中傳播。在學(xué)習(xí)這一節(jié)內(nèi)容時(shí)，教師可以引導(dǎo)學(xué)生展開(kāi)大膽的猜想，自己動(dòng)手操作實(shí)驗(yàn)，設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)內(nèi)容。有些學(xué)生可能會(huì)利用家里的魚(yú)缸進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，通過(guò)觀察魚(yú)的反應(yīng)，驗(yàn)證聲音可以在液體中傳播；有的學(xué)生找到真空的材料，比如熱水瓶，將小石頭放進(jìn)熱水瓶，然后滾動(dòng)，聽(tīng)不到任何聲音，驗(yàn)證了真空不能傳播聲音。再如，在探究平面鏡成像的特點(diǎn)時(shí)，教師可以鼓勵(lì)學(xué)生邀請(qǐng)家長(zhǎng)配合去完成實(shí)驗(yàn)，如給學(xué)生測(cè)量身高，從鏡子中可以看到全身的像，那鏡子有多長(zhǎng)？學(xué)生再根據(jù)生活經(jīng)驗(yàn)去探究答案。在實(shí)驗(yàn)開(kāi)始前，教師不要正面答復(fù)學(xué)生，要引導(dǎo)學(xué)生自主設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)內(nèi)容并和家長(zhǎng)配合完成，實(shí)驗(yàn)過(guò)后得出結(jié)論，從而幫助學(xué)生掌握平面鏡成像的特點(diǎn)，以此培養(yǎng)學(xué)生的物理素養(yǎng)與動(dòng)手能力。

總之，實(shí)驗(yàn)是探索物理奧秘的工具，是物理學(xué)的基礎(chǔ)，是物理學(xué)發(fā)展的動(dòng)力，也是物理教學(xué)的內(nèi)容、方法和手段。作為一名初中物理教師，在物理演示實(shí)驗(yàn)教學(xué)過(guò)程中，要注重強(qiáng)化“信息技術(shù)+”實(shí)驗(yàn)，自制、自創(chuàng)器材，積極引導(dǎo)創(chuàng)建家庭實(shí)驗(yàn)室，多方協(xié)力，多措并舉，全方位優(yōu)化實(shí)驗(yàn)呈現(xiàn)效果，激發(fā)學(xué)生勇于探索、積極動(dòng)手的熱情，讓學(xué)生好學(xué)之、樂(lè)學(xué)之。