淺談教科版物理教材對初中物理實驗的探索

張克軍

【摘 要】實驗是物理學永恒的主題，實踐是檢驗一切真理的唯一標準。無論是檢驗真理還是發現真理，都離不開物理學家們對物理實驗的不斷探索。本文就教科版物理教材對初中物理實驗的探索做了一系列的闡述。

【關鍵詞】初中物理；實驗；教科版；學生；生活化；原創性；數字化；虛擬化

一、物理實驗情景生活化社會化

物理實驗情景是學生學習物理知識與原理的背景，在物理情景中蘊含著物理思想與物理方法。只有讓學生走進物理情景當中，他們才能更有效地進行學習。例如，教科版中“液體的壓強”的探究實驗是安排在八年級的下冊，教材通過利用一個典型的、知名的科學事件——“Trieste”號潛水器深海潛水探索作為物理教學情景，引出“液體壓強特點”這一教學課題，并引發學生對相關問題的思考：液體內部的壓強方向只有向下的一個壓強嗎？液體的側面以及液體的上表面是否又存在壓強呢？如果存在，壓強的大小是否可以計算？計算又遵循一個怎樣的規則？帶著對疑問的思考，教材引導學生利用壓強探測器模擬潛水器，探究在不同位置處液體的壓強大小，并做下記錄，觀察數據的規律性。如圖1-1是實驗情景圖，教科版通過這樣的方式，對物理實驗進行了一個很好的導入，并且讓學生對即將進行的實驗的“重要性”有一個更全面的感知，對物理實驗與生活社會的緊密相關性有一個更全面的認識。

二、注重學生原創性實驗思維的培養

教科版物理教材實驗教學的編寫還更加注重對學生原創性實驗思維的培養，學生的創造能力是物理學習生涯中難能可貴的精神，是學生學好物理的一大利器。教科版物理教材通過巧妙的實驗設計引發學生的動手動腦能力，例如，在探究“浮力”的實驗當中，傳統教材實驗的設計是利用阿基米德的“排水法”，將浸沒在水中的物體所排出的水收集起來，發現這些水的重力恰好等于浮力的大小。這個實驗確實既簡單又巧妙，但是卻無法培養學生的思考能力，教科版教材以一袋水代替物體浸沒在水中，引發學生思考，讓學生現在阿基米德的角度上去探索他發現這一規律的過程。整個實驗情景如圖2-1，這是思想與實驗的完美結合，也是教科版教材的突出優點。

三、數字化實驗與虛擬化實驗相結合

1.利用計算機多媒體輔助教學

自多媒體教學走進教學舞臺以來，為初中物理的教學帶來一個嶄新的面貌。教科版初中物理教材物盡其用，要求教師利用多媒體充當“演示工具”，為學生提供更易理解的表現形式。例如，在九年級上冊“通電螺線管產生磁場”的物理現象中，我們通過用多媒體課件的展示，演示了如圖3-1所示的從通電電流到產生磁場的演變過程。這樣的教學形式，可以讓學生對通電導線產生磁場的方向有更加深刻的印象，對學習磁場的興趣激增。同時，學生還可以在觀看完演示之后，提出自己的相關猜想。

2.利用軟件代替儀器輔助教學

物理實驗中的儀器繁多，對于條件有限的學校來說尤其是對于農村學校來說，想要一一備齊這些器材供學生使用是沒有可能得。但是利用軟件代替儀器進行仿真的模擬實驗，也可以達到相同的教學效果。在教科版物理教材中，考慮到了很多學校設備條件不足的短板，設計了很多利用計算機軟件代替實驗設備的實驗。例如，在測試聽覺頻率的實驗當中，教材中利用計算機虛擬示波器，學生不僅能夠聽到計算機傳出的聲音，還能從軟件窗口中看見如圖3-2所示的聲音波動的形狀。當聲音的頻率不斷上升到20000 HZ或者低于20HZ，學生就無法聽見聲音，但仍能在窗口看到聲波。如此一來學生就可以對聲波有更加深刻的認識。

科教版物理教材對初中物理實驗教學編寫別出心裁，是物理實驗教學的優秀藍本，老師只要掌握好教科版教材的教學風格，便能讓物理實驗教學的效率大增。

參考文獻：

[1]《對物理教學中科學探究的一些認識（一）——科學探究的含義、分類》，《物理通報》 2005年3期 作者：劉鋒.

[2]《關于課堂教學的有效性》，《物理通報》 2010年7期 作者：趙力.endprint