多管齊下 優(yōu)化初中物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)設(shè)計(jì)

摘 要 實(shí)驗(yàn)是物理教學(xué)的重要組成部分，也是幫助學(xué)生更好理解物理知識(shí)現(xiàn)象的重要途徑。從結(jié)合生活實(shí)際調(diào)整實(shí)驗(yàn)內(nèi)容、對(duì)原有實(shí)驗(yàn)器材進(jìn)行優(yōu)化整合以及引導(dǎo)學(xué)生合作進(jìn)行探究實(shí)驗(yàn)等方面，對(duì)如何提高初中物理實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)水平進(jìn)行研究。

關(guān)鍵詞 初中物理；實(shí)驗(yàn)教學(xué)；教學(xué)設(shè)計(jì)；信息技術(shù)

中圖分類號(hào)：G633.7 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：B

文章編號(hào)：1671-489X（2017）07-0140-02

1 前言

物理是一門以實(shí)驗(yàn)為基礎(chǔ)的自然學(xué)科，所有物理理論知識(shí)都是通過實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證而得出的[1]。物理實(shí)驗(yàn)不僅有助于激發(fā)學(xué)生探究世界的欲望，而且有助于培養(yǎng)學(xué)生的動(dòng)手操作能力。為了進(jìn)一步拓展物理課程資源，增強(qiáng)實(shí)驗(yàn)的趣味性和實(shí)效性，培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新意識(shí)和創(chuàng)造能力，物理教師在設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案和實(shí)驗(yàn)教學(xué)方法方面應(yīng)努力創(chuàng)新。

2 增強(qiáng)初中物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)設(shè)計(jì)效果的策略

實(shí)驗(yàn)是物理教學(xué)的重要內(nèi)容，為了增強(qiáng)實(shí)驗(yàn)教學(xué)效果，幫助學(xué)生更好理解物理知識(shí)，培養(yǎng)實(shí)驗(yàn)探究能力，必須要優(yōu)化設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)教學(xué)。

結(jié)合生活實(shí)際情況調(diào)整實(shí)驗(yàn)教學(xué)內(nèi)容 結(jié)合生活實(shí)際實(shí)施教學(xué)，是新課標(biāo)提出的具體要求。因?yàn)閷W(xué)生的年齡等因素，他們對(duì)物理知識(shí)的理解與把握并不深入，只有將物理知識(shí)寓于生活實(shí)踐中，讓學(xué)生感覺到物理知識(shí)的實(shí)用性，才有助于激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。

如在教學(xué)“串聯(lián)和并聯(lián)電路”時(shí)，在教師的引導(dǎo)下，已經(jīng)得出“串聯(lián)電路中電流相等，各導(dǎo)體兩端的電壓之和等于總電壓”這一結(jié)論，此時(shí)，教師提出串聯(lián)電路具有“分壓”的作用，并創(chuàng)設(shè)這樣一個(gè)生活情境：同學(xué)們都住在樓房?jī)?nèi)，那么有些樓道內(nèi)的燈泡經(jīng)常燒壞，修電路的師傅說是電壓不穩(wěn)造成的，后來電工師傅就同時(shí)接了兩個(gè)燈泡，雖然沒有以前亮，但是燈泡燒壞的情況明顯變少了。這與學(xué)生的實(shí)際生活聯(lián)系緊密，他們聽得饒有興趣。

教師要順勢(shì)讓學(xué)生針對(duì)這一問題展開討論，并及時(shí)修改實(shí)驗(yàn)內(nèi)容：取來兩個(gè)燈泡，將其中一個(gè)接到家庭電路中，讓學(xué)生觀察燈泡的亮度；然后串聯(lián)一個(gè)燈泡到電路中，燈泡的亮度明顯變暗了。學(xué)生紛紛露出驚訝的眼神，此時(shí)開始暢所欲言，有的說雖然采取串聯(lián)方式可以分壓，但是燈泡明顯變暗了；有的說自己家的一個(gè)開關(guān)同時(shí)控制七個(gè)燈泡，但是亮度并沒有變暗。隨即教師可以根據(jù)學(xué)生的發(fā)言引導(dǎo)他們深入討論：家中的幾個(gè)燈泡到底是不是串聯(lián)？它們各自有何特點(diǎn)？然后在下一節(jié)課上進(jìn)行討論。學(xué)生的積極性非常高漲，為自主探究學(xué)習(xí)奠定了基礎(chǔ)，啟發(fā)了他們的物理思維意識(shí)。

對(duì)原有的器材優(yōu)化整合，突破教學(xué)難點(diǎn) 隨著學(xué)校裝備投入的增加，很多初中學(xué)校的物理實(shí)驗(yàn)室器材配備日益齊全，教材中所涉及的每一個(gè)實(shí)驗(yàn)中所需要的器材都能夠提供。久而久之，就容易形成“課本中需要什么樣的器材，就選擇怎樣的器材”這種固定思維模式，缺乏一定的創(chuàng)新，雖說滿足了實(shí)驗(yàn)教學(xué)需求，但是也在一定程度上制約了學(xué)生創(chuàng)新能力的發(fā)展。為此，作為初中物理教師，應(yīng)該轉(zhuǎn)變傳統(tǒng)的教學(xué)思路，充分利用多樣化物理實(shí)驗(yàn)器材，對(duì)其進(jìn)行優(yōu)化整合，融入創(chuàng)新思維意識(shí)，從而取得意想不到的教學(xué)效果。

如在教學(xué)“大氣壓強(qiáng)”這一實(shí)驗(yàn)時(shí)，由于初中生的抽象思維能力較弱，難以理解深?yuàn)W的道理，因此，教師應(yīng)積極發(fā)揮自身的主觀能動(dòng)性，為了證明大氣壓強(qiáng)確實(shí)存在，可以打破傳統(tǒng)實(shí)驗(yàn)方法，利用“真空罩”、礦泉水瓶等器材進(jìn)行重新組合，給學(xué)生演示大氣壓強(qiáng)的存在。具體步驟如下：

1）根據(jù)要求將真空泵和真空罩連接在一起；

2）用手?jǐn)D壓出礦泉水瓶中的空氣并擰緊瓶蓋，然后將其放入真空罩中；

3）接通電源后進(jìn)行抽氣，學(xué)生能夠明顯觀察到被壓扁的礦泉水瓶又重新恢復(fù)原狀；

4）停止抽氣，把空氣重新注入真空罩，可以觀察到礦泉水瓶再次變成擠扁狀態(tài)。

通過這一實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，礦泉水瓶周圍沒有空氣時(shí)就會(huì)鼓起來，而礦泉水瓶周圍有空氣時(shí)則成為壓扁狀態(tài)。通過這一實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象得出：大氣壓強(qiáng)是真實(shí)存在的。這一實(shí)驗(yàn)的優(yōu)勢(shì)在于將原來用于不同實(shí)驗(yàn)的器材進(jìn)行優(yōu)化整合，可以充分發(fā)揮實(shí)驗(yàn)器材的多種功能，不但符合初中生的思維特點(diǎn)，而且能有效突破教學(xué)難點(diǎn)，取得理想的教學(xué)效果。

引導(dǎo)學(xué)生積極有效開展合作探究實(shí)驗(yàn) 探究式教學(xué)是物理教學(xué)中常用的一種教學(xué)方式，指的是讓學(xué)生在好奇心的驅(qū)使下，圍繞相應(yīng)問題，集中精力開展內(nèi)容豐富和形式多樣的學(xué)習(xí)活動(dòng)[2]。探究式教學(xué)是教師和學(xué)生雙方都應(yīng)積極參與的活動(dòng)，要求學(xué)生在教師的指導(dǎo)下，像科學(xué)家一樣進(jìn)行自主探究和研究，并在這一過程中獲得知識(shí)、提高技能，培養(yǎng)學(xué)生的綜合發(fā)展能力。作為物理教師，要善于創(chuàng)設(shè)合情合理的探究情境，激發(fā)學(xué)生的探究興趣，充分體現(xiàn)學(xué)生的主體地位，發(fā)揮自己的主導(dǎo)作用，培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)嚴(yán)謹(jǐn)?shù)膶?shí)驗(yàn)探究態(tài)度。

如在教學(xué)“研究串聯(lián)電路特點(diǎn)”內(nèi)容時(shí)，可以采用分組探究的方法，讓學(xué)生合作探究，通過學(xué)生探究，有一半以上的小組歸納總結(jié)出串聯(lián)電路中電壓和電流的基本特點(diǎn)。但是有個(gè)小組的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)基本上沒有規(guī)律可循，另外兩個(gè)小組測(cè)得的數(shù)據(jù)與電路特點(diǎn)相近，在交流過程中發(fā)現(xiàn)，由于受到?jīng)]有總結(jié)正確結(jié)論小組的影響，后面的兩個(gè)小組說：“通過我們的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)可以看出：在串聯(lián)電路中，各個(gè)導(dǎo)體中的電流基本相等；串聯(lián)電路中每個(gè)導(dǎo)體兩端的電壓之和，基本等于電路兩端的總電壓。”

其實(shí)，出現(xiàn)這樣的情況是非常正常的，形成這種現(xiàn)象的原因有很多，比如連接電路時(shí)導(dǎo)線兩端接觸不良，或受到電阻的影響，操作不到等，都有可能導(dǎo)致實(shí)驗(yàn)失敗。這時(shí)教師不要批評(píng)沒有完成任務(wù)的小組，而是要對(duì)他們實(shí)事求是的科學(xué)探究精神予以表揚(yáng)和鼓勵(lì)，并指導(dǎo)學(xué)生分析實(shí)驗(yàn)失敗的原因，激發(fā)學(xué)生繼續(xù)探究的自信心。因此，通過合作探究實(shí)驗(yàn)打破傳統(tǒng)教師做、學(xué)生看的形式，不僅激發(fā)學(xué)生實(shí)驗(yàn)的積極性，而且鍛煉了學(xué)生的探究能力。

通過演示實(shí)驗(yàn)激發(fā)實(shí)驗(yàn)興趣 進(jìn)行演示實(shí)驗(yàn)的目的在于讓學(xué)生仔細(xì)觀察某種物理現(xiàn)象，從中探索出物理規(guī)律，以培養(yǎng)學(xué)生良好的邏輯思維能力。如果演示實(shí)驗(yàn)不夠嚴(yán)謹(jǐn)，實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象不夠清晰，那么學(xué)生不但看不清楚，也不利于激發(fā)實(shí)驗(yàn)興趣。如在觀察液體溫度、電壓表及電流表讀數(shù)的實(shí)驗(yàn)中，教師可以選幾個(gè)學(xué)生上臺(tái)觀察并讀出讀數(shù)，將結(jié)果告訴全班學(xué)生；也可以利用投影儀將讀數(shù)放大，讓所有學(xué)生都觀察清楚。這樣的實(shí)驗(yàn)過程不僅方便了學(xué)生觀察，也起到應(yīng)有的實(shí)驗(yàn)效果。

物理實(shí)驗(yàn)一定要嚴(yán)謹(jǐn)縝密、科學(xué)合理，切忌草草了事。如演示“小孔成像”實(shí)驗(yàn)，實(shí)驗(yàn)所使用的器材較小，所成的像也小，后排的學(xué)生基本上看不清楚。為了克服這一缺點(diǎn)，教師可以選用一個(gè)較大的紙箱實(shí)施演示實(shí)驗(yàn)：將紙箱后面的紙板去除，前面割出一個(gè)直徑為5厘米的圓孔，用不透明的塑料膜做成一個(gè)光屏，并將其懸掛在紙箱頂部，前后位置可以自行調(diào)節(jié)；然后將一塊邊長約為4厘米的正方形鐵片，下端附帶一塊帶槽的鐵片，上面放置點(diǎn)燃的蠟燭，蠟燭可以在鐵片上前后移動(dòng)。這樣就將原來的演示實(shí)驗(yàn)放大數(shù)倍，不但讓學(xué)生感覺新鮮有趣，而且能保證每一位學(xué)生都能觀察到實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象。

因此，對(duì)于演示實(shí)驗(yàn)，教師一定要認(rèn)真準(zhǔn)備、仔細(xì)操作，確保實(shí)驗(yàn)一次成功。通過清晰、合理的演示實(shí)驗(yàn)，不但可以有效激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，而且有助于培養(yǎng)學(xué)生良好的實(shí)驗(yàn)思維能力。

利用現(xiàn)代教學(xué)手段增強(qiáng)物理實(shí)驗(yàn)效果 義務(wù)教育物理課程標(biāo)準(zhǔn)中明確指出：“課程內(nèi)容要與信息技術(shù)高度配合。”[3]可見，加強(qiáng)信息技術(shù)與物理實(shí)驗(yàn)的有機(jī)整合是必然趨勢(shì)，也是實(shí)現(xiàn)素質(zhì)教育改革的重要前提。在初中物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)中需要進(jìn)行很多演示實(shí)驗(yàn)，但是演示實(shí)驗(yàn)往往可視性較差，比如角度問題、距離遠(yuǎn)近等都有可能影響學(xué)生對(duì)實(shí)驗(yàn)的觀察效果，這樣就在很大程度上影響了演示實(shí)驗(yàn)的效率。而運(yùn)用多媒體技術(shù)進(jìn)行實(shí)驗(yàn)投影，則可以將實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象與過程放大數(shù)倍，讓教室中的每一位學(xué)生都觀察清楚，提高實(shí)驗(yàn)的可視性，讓學(xué)生更好地掌握實(shí)驗(yàn)原理，取得理想的教學(xué)效果。

如在教學(xué)“磁場(chǎng)”時(shí)，需要用到磁鐵、鐵屑、玻璃板等物品，然后對(duì)磁場(chǎng)的分布情況進(jìn)行演示實(shí)驗(yàn)。在傳統(tǒng)模式中，教師一般就是將磁鐵放在玻璃板下，然后把鐵屑均勻地撒在玻璃板上，用手指輕輕敲動(dòng)玻璃板，讓鐵屑在磁場(chǎng)作用下形成磁感分布。但是在實(shí)際操作中，由于玻璃板是平面放置的，因此很多后排的學(xué)生無法觀察清楚，必然會(huì)影響教學(xué)質(zhì)量。而運(yùn)用多媒體實(shí)物投影，只需將實(shí)物放置在展示臺(tái)上，便可以將整個(gè)演示過程清晰呈現(xiàn)在大屏幕上，保證每一位學(xué)生都可以看得清清楚楚，從而深入掌握磁體的分布及變化情況。這樣一來，可以有效提高演示實(shí)驗(yàn)的可視度，不但能夠節(jié)省教學(xué)時(shí)間，而且有助于提高教學(xué)效率。再如在教學(xué)“光的傳播”時(shí)，學(xué)生無法充分了解日食與月食的形成過程，此時(shí)教師可以用多媒體加以演示，讓整個(gè)過程變得形象與生動(dòng)。

因此，很多物理知識(shí)比較抽象，依靠傳統(tǒng)實(shí)驗(yàn)教學(xué)方式，難以在學(xué)生腦海中構(gòu)建清晰表象，不利于學(xué)生對(duì)知識(shí)的理解和掌握；通過借助計(jì)算機(jī)多媒體技術(shù)，化抽象為形

象，讓知識(shí)變得形象具體，躍然于紙上，促進(jìn)學(xué)生對(duì)知識(shí)的理解，有效彌補(bǔ)傳統(tǒng)實(shí)驗(yàn)教學(xué)的不足。

3 結(jié)語

物理是一門以實(shí)驗(yàn)為基礎(chǔ)的學(xué)科，要用直觀的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象說話，實(shí)驗(yàn)在物理教學(xué)中占據(jù)非常大的比重。因此，作為物理教師，要在不斷地探究與創(chuàng)新中，做好實(shí)驗(yàn)前后的設(shè)計(jì)，并利用現(xiàn)代教學(xué)方法和手段，多管齊下，增強(qiáng)物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)效果。■

參考文獻(xiàn)

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[3]黃國澤.初中物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)改革之我見[J].南方論刊，

2009（S2）：121-122.

作者：陳慧，淄博市臨淄區(qū)齊陵街道第二中學(xué)，一級(jí)教師，研究方向?yàn)槌踔形锢斫虒W(xué)（255430）。

10.3969/j.issn.1671-489X.2017.07.142