小實驗在初中物理教學中的作用及應用分析

【摘要】素質(zhì)教育對各學科教學提出了更多要求，初中階段的物理學科教學尤其要注重調(diào)動學生學習興趣，提高學生探究熱情，而小實驗就是物理教學的重要手段。文章主要采用學情調(diào)查法和實驗教學研究法，分析小實驗在初中物理教學中的作用，從應用小實驗導入新課、巧用生活物品做實驗、借助小實驗講解難點、開展小實驗合作探究以及利用小實驗拓展練習五個方面，論述小實驗的教學應用策略，以期進一步實現(xiàn)初中物理教學的深化改革，為教師的物理教學活動提供更多新思路。

【關鍵詞】小實驗；初中物理教學；應用策略

作者簡介：趙文浩（1982—），男，甘肅省臨夏市第三中學。

物理是以實驗探究為基礎的科目。在新時期初中物理教改中重視小實驗的應用，有利于改善“灌輸式”的教學方式，培養(yǎng)學生必備的實驗探究思維和能力素養(yǎng)。為此，教師應該明確小實驗在初中物理教學中的作用，根據(jù)物理課程目標和學生的實際需求，在物理教學的各個環(huán)節(jié)合理穿插應用小實驗；利用小實驗開展多樣化的物理探究活動，在豐富物理教學內(nèi)容的同時，進一步提升學生的實驗觀察能力以及動手實踐能力，讓物理教學活動能夠真正走進學生生活。

一、小實驗對初中物理教學的作用分析

顧名思義，小實驗主要是指小而精的實驗活動。物理小實驗指教師根據(jù)物理課程內(nèi)容，采用簡易器材設計的操作簡便的物理實驗。物理小實驗具有趣味性強、實用性強、易于操作和觀察等優(yōu)勢，對于提升初中階段學生的動手操作能力和學科思維極為關鍵。綜合多篇教育科研論文和多年教學經(jīng)驗，筆者將小實驗在初中物理教學中的作用歸納為如下三點。

第一，有助于激發(fā)學生的物理學習積極性。興趣是學生參與物理學習的動力之源，教師需要增強教學的趣味性，激發(fā)學生的探究欲。小實驗的基本特點是趣味性強，教師在物理教學中著重應用小實驗，能更好地提高課堂教學趣味性，活躍教學氛圍。同時，相較于傳統(tǒng)教學模式，教師利用小實驗教學方式能夠創(chuàng)設出更容易被學生接受的教學情境，激發(fā)學生深入探究學習的欲望，為深度教學的實施做好鋪墊。

第二，有助于促進學生理解物理知識。物理知識具有一定的抽象性，很多學生認為物理現(xiàn)象和原理深奧難懂，理解物理概念存在困難。小實驗具備優(yōu)越的直觀教學功能，在初中物理教學中引入小實驗，對促進學生理解物理知識很有幫助。如在講解物理概念和原理時，教師可以用小實驗進行輔助教學，引導學生一邊觀察實驗現(xiàn)象，一邊探析、總結物理規(guī)律，從而加深學生對抽象物理知識內(nèi)容的理解與掌握，強化學生的學習體驗，讓學生鞏固知識。

第三，有助于培養(yǎng)學生的物理實驗探究素養(yǎng)?？茖W探究是物理學科核心素養(yǎng)的重要構成要素之一。物理學科對學生的理論知識和實踐能力要求較高，教師唯有在課堂教學過程中合理安排理論與實踐教學的課程比例，才能確保學生的物理核心素養(yǎng)得到更好的提升。小實驗以動手操作為主要實施形式，在初中物理教學中應用小實驗，對培養(yǎng)學生的物理實驗探究素養(yǎng)有顯著作用。

二、小實驗在初中物理教學中的應用策略

（一）應用小實驗導入新課，激發(fā)學生的物理學習動力

在初中物理教學中應用小實驗，教師應該著重發(fā)揮小實驗的導趣、導學作用。新課導入是物理教學的關鍵環(huán)節(jié)。學生在探索新課之前，思維和情感狀態(tài)還未完全覺醒，教師若直接講授物理概念內(nèi)容，則難以激發(fā)學生的學習興趣和物理探究動力。因此，教師應該利用小實驗導入物理新課，在備課階段準備好實驗器材，以小實驗作為導學開篇，為學生創(chuàng)設富有新意的實驗情境，迅速集中學生分散的注意力，設置問題引導學生觀察、討論小實驗情境，使學生自主發(fā)現(xiàn)規(guī)律，揭示新課主題，從而激發(fā)學生的物理學習動力［1］。

例如，在“聲音的產(chǎn)生與傳播”物理知識教學導入中，教師演示趣味小實驗，預先準備好支架、乒乓球、細線和一組音叉，把乒乓球用細線綁起來，懸掛在支架上，握住音叉的柄，用小錘敲擊音叉，然后把正在發(fā)聲的叉股緩緩向乒乓球靠近，一邊靠近一邊對學生說：“同學們仔細看，乒乓球馬上要‘跳舞’了！”學生聚精會神地觀察，當叉股靠近乒乓球時，乒乓球被彈開，學生都發(fā)出驚呼。教師提問：“同學們，為什么乒乓球會被彈開呢？”學生討論后回答：“因為發(fā)聲的音叉在振動，乒乓球比較輕，振動的音叉使它彈開。”教師贊賞道：“同學們的猜想很有道理，那么事實是否如此呢？下面我們就到新課中一探究竟！”通過小實驗導入新課，學生的物理學習熱情被有效點燃，并初步了解了本課的知識目標。

（二）巧用生活物品做實驗，強化物理課與生活的聯(lián)系

物理知識源自生活，生活中有取之不盡的物理實驗材料。新課標下的初中物理教學必須銜接學生的實際生活，使學生發(fā)現(xiàn)生活中無處不在的物理元素，讓學生深刻地認識到學習物理是有用的［2］。小實驗和常規(guī)實驗最大的區(qū)別是實驗材料易得、操作簡便、操作時間短。因此，在初中物理教學中應用小實驗，教師應該立足生活視野，巧用學生熟悉的生活物品開展小實驗，喚起學生對物理知識的親近感，引領學生悉心觀察生活中的物理現(xiàn)象，從而強化物理課和生活的聯(lián)系，取得事半功倍的小實驗應用效果［3］。

例如，在“光的直線傳播”一課的教學中，教師可以利用激光筆、果凍、玻璃、墨水、水等生活材料開展小實驗，先使用激光筆分別向加了墨水的水、果凍、玻璃中照射，再使用激光筆沿著白屏從空氣斜射入水中，同時向學生提問：“同學們，通過觀察實驗，大家發(fā)現(xiàn)了哪些現(xiàn)象？”學生討論后回答：“激光筆的光在空氣、水、果凍和玻璃中沿直線傳播，但是會在兩種介質(zhì)的界面上發(fā)生偏折?！苯酉聛?，教師把兩杯不同濃度的糖水倒入一個量杯中，不攪拌，直接用激光筆照射，并提出問題：“同學們，觀察光在非均勻糖水中的傳播路徑，你有什么發(fā)現(xiàn)？”學生回答：“激光筆的光在非均勻糖水中發(fā)生彎曲?！苯處熥穯枺骸澳钦l能告訴我，要想實現(xiàn)光的直線傳播，需要哪些客觀條件保障呢？”在一段激烈的討論過后，學生總結出了正確答案。通過開展生活化的物理小實驗，學生透徹理解了光的直線傳播現(xiàn)象，并感知了生活周邊的物理元素。

（三）借助小實驗講解難點，提高學生的物理學習效率

學生接觸物理課程的時間尚短，物理觀念和科學思維都處在發(fā)展階段，在物理學習過程中，學生經(jīng)常遇到疑難和困惑。有些比較艱澀的物理概念和原理，教師單靠板書和口頭講解很難幫助學生透徹領悟。在物理教學中應用小實驗，具有加深學生對知識的理解的作用，教師要想將這一作用最大化，必須找準學生的物理學習難點，借助小實驗輔助講解難點。如學生在認識物理概念思維出現(xiàn)卡殼時，教師可以因地制宜地選用身邊材料，靈活設計小實驗，點撥學生從實驗中提煉物理概念，針對性地突破學生的疑難問題和阻力，從而大幅提高學生的物理學習效率［4］。

例如，在“彈力”一課的教學中，在講解“彈力”的概念時，部分學生理解彈性形變、塑性形變和彈性限度時存在困難，教師可以隨手拿起學生的籃球拍幾下，拿出彈簧輕輕拉一下并松手，向學生提問：“同學們，在剛才的實驗演示中，籃球和彈簧恢復原狀了嗎？”學生回答：“恢復了?！苯又?，教師拿出一塊橡皮泥隨意捏幾下，提問學生：“橡皮泥能恢復原狀嗎？”學生回答：“不能。”教師解釋：“物體在受力時會發(fā)生形變，像籃球、彈簧這種外力撤銷后能恢復原狀的形變，叫作彈性形變，像橡皮泥這種外力撤銷后不能恢復原狀的形變，叫作塑性形變，也稱非彈性形變，你能舉出生活中其他彈性形變和塑性形變的例子嗎？”學生回答：“生活中弓箭、跳板、釣魚竿、吉他受力時發(fā)生的形變都屬于彈性形變，鐵絲變彎、面團被拉伸屬于塑性形變?！苯酉聛恚處熌贸鲆桓鹌そ畈⒗o，同時提問：“如果老師用力非常大，橡皮筋會怎樣？”學生回答：“橡皮筋會被拉斷?！苯處熥穯枺骸澳敲聪鹌そ钸€能恢復原狀嗎？”學生回答：“不能。”教師講解：“所以說物體的彈性是有一定限度的，超過這個限度就無法完全復原，甚至會損壞，這個限度被稱為彈性限度?！蓖ㄟ^小實驗來釋疑，學生準確認識和區(qū)分了彈性形變、塑性形變及彈性限度，突破了難點。

（四）開展小實驗合作探究，鍛煉學生的物理實驗能力

小實驗不僅是教師實施物理教學的可靠工具，也是學生開展物理實驗探究活動的主要平臺。在以往的初中物理教學中，部分教師采用“規(guī)范式”教學模式，不僅會制約學生實驗探究、合作交流等能力的發(fā)展，而且會使小實驗的實際應用價值得不到充分發(fā)揮。初中生在物理課堂上渴望擁有自主探究的空間，期待與教師、同伴多一些互動。要想取得更好的物理教學成效，教師需要充分結合學生的學習特點，針對性地設計小實驗，改變單一的小實驗演示模式，開展小實驗合作探究活動。教師應根據(jù)物理課題給學生提供實驗材料，組織學生以小組為單位，合力設計小實驗方案，協(xié)作進行實驗操作，觀察實驗現(xiàn)象，討論實驗結果，構建完整的物理知識結構，從而提高學生的小實驗參與度，鍛煉學生的物理實驗、協(xié)作、創(chuàng)新等能力［5］。

例如，在“大氣壓強”一課的教學中，教師帶領學生驗證大氣壓強的存在時，可以把學生分成四人探究小組，給每組提供水杯、水和硬紙片，同時布置小實驗探究任務：制訂實驗方案，并動手操作，運用手中的材料證明大氣壓強的存在。學生展開熱烈討論，在杯中灌滿水，把硬紙片蓋在杯口，用手按住紙片并緩緩倒置杯子，松開按紙片的手，紙片沒有掉落，水也沒有流出。學生完成實驗探究任務后，教師提問：“同學們，從實驗現(xiàn)象來看，硬紙片沒有掉落的原因是什么？說明什么？”學生互動交流后回答：“倒置后硬紙片沒有掉落是大氣壓強作用的結果，說明大氣向各個方向都有壓強?！蓖ㄟ^開展小實驗合作探究活動，學生的合作學習能力及物理實驗素養(yǎng)都得到顯著提升。

（五）利用小實驗拓展練習，鞏固學生的物理學習效果

拓展練習是初中物理教學中不可或缺的流程，有效的拓展練習能夠促進學生內(nèi)化物理知識，利用所學知識充分解決實際問題。而在傳統(tǒng)的物理教學活動中，教師大多是為學生布置幾道單一枯燥的練習題，學生參與拓展練習的興致較低。小實驗的實施過程可以看作學生對物理知識的鞏固和運用過程。教師應該在初中物理教學中利用小實驗進行拓展練習，把枯燥的習題替換成豐富有趣的小實驗，引導學生運用所學知識解釋實驗原理，或者是配合習題，同步實施小實驗操作活動，啟發(fā)學生的習題探究思路，從而鞏固學生的物理學習效果，培養(yǎng)學生實踐探索、學以致用的能力［6］。

例如，在“浮力”一課的拓展練習階段，教師拿出兩個相同的塑料藥瓶，瓶口用橡皮膜扎緊，分別豎直浸入兩個裝水的燒杯中，A瓶口朝上，B瓶口朝下，提出拓展問題：“同學們，假如A瓶恰好懸浮，則B瓶可能懸浮、兩瓶受到的浮力相等、A瓶內(nèi)氣體壓強較大、B瓶內(nèi)氣體密度較大，這四種說法哪個正確？”學生結合小實驗情境分析討論后回答：“B瓶內(nèi)氣體密度較大的說法是正確的。”教師追問：“為什么？”學生回答：“根據(jù)阿基米德原理，B瓶會下沉，且B瓶內(nèi)壓強變大，所以前三個說法錯誤，最后一個說法正確?！苯處熇^續(xù)提問：“如果想知道實驗中藥瓶橡皮膜所處的深度，用哪個公式計算？”學生回答：“用液體壓強公式p=ρgh?！崩眯嶒為_展拓展練習，學生運用所學知識解決了實際問題，鞏固了學習效果。

結語

總而言之，在初中物理教學中應用小實驗，不僅能夠更好地激發(fā)學生的學科探究熱情，還可以進一步實現(xiàn)學生對物理綜合知識的內(nèi)化與運用，提高學生的物理實驗探究素養(yǎng)和創(chuàng)新能力。教師應該應用小實驗導入物理新課，巧用生活物品設計小實驗，借助小實驗講解難點，開展小實驗合作探究，實施小實驗拓展練習，從而在物理教學中全面提升學生的團隊合作能力和動手實驗能力，讓物理教學的價值得到充分凸顯。

【參考文獻】

［1］陳麗蓮.論小實驗在初中物理教學中的作用及應用［J］.中學生數(shù)理化（教與學），2020（11）：38.

［2］朱建軍.小實驗在初中物理教學中的作用及應用思考［J］.天津教育，2020（28）：81-82.

［3］龔豐裕.小實驗在初中物理教學中的作用及應用分析［J］.科技資訊，2020，18（25）：148-150.

［4］柳志勇.淺析小實驗在初中物理教學中的作用及應用［J］.考試周刊，2020（32）：115-116.

［5］時恒.小實驗在初中物理教學中的作用及應用研究［J］.求知導刊，2020（2）：52-53.

［6］王童徽.“小實驗”在初中物理教學中的作用分析［J］.中學課程輔導（教師通訊），2019（24）：114.