在初中物理教學中重視非常規實驗的開發

張杰友

非常規實驗是與教學中的常規實驗相對應的，主要是指運用學生熟悉的身邊物品開發出具有創造性、趣味性等特征的一些實驗，以代替教材中的實驗，或說明一個問題，既能激發學生學習的興趣，又能幫助學生很好地理解課本知識，因而在教學中廣受教師的關注和學生的喜愛。

一、非常規實驗對物理課堂教學的效用

1.營造生動有趣的課堂教學情境，激發學生的理性思維

例如，在教學中，為了演示大氣壓強的存在，許多教師采用了“覆杯實驗”，即用一只裝有適量水的玻璃杯子，杯口蓋一玻璃板，將其倒轉過來后發現玻璃板依然沒有掉落。“覆杯實驗”選用了學生日常的生活用品，拉近了物理知識與學生的心理距離，而且比較有趣，生動地向學生展示了大氣壓強的存在。對于此實驗，還可以進一步開發：用膠帶紙在玻璃板下方粘住一個砝碼，讓不同組的學生嘗試對比，看哪一組的學生能懸掛更多的砝碼？如圖1：這一創新設計，讓學生不但體驗到大氣壓強的真實存在，而且還可以讓學生對大氣壓強的大小有一個理性的認識，從定量的角度思考此種現象。然后，再用同樣大小的一個中間帶有小孔（用橡皮泥密封）的玻璃板，做同樣的實驗，試驗過程中將密封橡皮泥去掉，讓學生觀察玻璃板掉落的現象（注意在實驗下方放一盆水，防止掉落的玻璃板劃傷學生），從而讓學生自己證實玻璃板未掉落的原因在于存在大氣壓強。

以上非常規實驗比較新穎有趣，實驗過程中充滿懸念，能夠極大地激發學生的好奇心，并在無形中引導學生對該實驗現象進行理性思考，從而培養學生的科學思維，能夠在教學中凸顯出較強的娛樂性與知識性。

2.讓學生多感官體驗，豐富學生的各種感知

例如，在學習“電流的熱效應”時，通過電爐絲發熱、變紅讓學生進行感知，也可以將火柴放在電爐絲上觀察被點燃的現象。非常規實驗利用的是學生日常的生活用品，學生已經有所體驗，這樣可以更加豐富學生的各種感知，從而使學生認識到物理知識在生活中無處不在，以此培養學生觀察生活的良好習慣。

3.展現物理原理的本質，培養學生的思維能力

非常規實驗所展示的物理現象簡潔明了，有助于學生從現象到本質地形成理解和認識，這不但能有效避免學生注意力的分散，而且有助于學生將感性認識發展為理性認識，發展他們的物理思維能力。

二、非常規物理實驗的開發策略

1.就地取材

物理知識就在身邊，教師要善于發現和利用現成物品，如書桌、杯子、玻璃球、燈管等，然后利用這些常見的物品創造性地開發出與教材知識相關聯的實驗。例如，在學習“聲音的傳播”時，常常利用的是將一個小電鈴放在玻璃罩中，用抽氣機抽成真空，從而讓學生認識到聲音在真空中是無法傳播的。可只有實驗室才具備這種器材，這時利用暖水瓶和手機就可以方便地讓學生進行感知：取兩只暖水瓶，一個是好的，其中一個是壞的，用手機播放音樂，先將手機放入好的暖水瓶后蓋緊瓶蓋，讓學生試聽效果。然后將手機取出，隨后放入壞的暖水瓶中蓋上瓶蓋后再讓學生試聽，比較兩者的聲音大小。這個實驗可反復進行，非常方便，學生在家也可以單獨或與父母一起做，既將物理實驗變成了一項有趣的活動，還可以培養學生的物理對照實驗思維，同時也培養了學生的動手能力。

2.源于生活

在物理教學中，我們要積極貫徹“從生活走向物理，由物理走向社會”的課改理念。教師在開發非常規實驗時，要積極從生活中選取素材，通過學生熟悉的生活場景展示物理規律，讓學生形成更加深刻的理解。

例如，在學習“壓力的作用效果”時，隨機讓一個學生拿出書包，讓學生先觀察書包帶的寬窄，然后教師用一根細繩代替原有的書包帶，讓學生體驗一下效果，感覺有什么不同。然后再讓學生聯系日常生活中的各種細節，找出類似的地方，如家里媽媽過段時間就要把刀磨一下，這樣切菜時會顯得輕松;坦克一般都要用履帶，分析這樣設計的原因……這些原生態的物理實例也是非常規實驗的一種形式。

3.一物多用

非常規物理實驗的器材來源廣泛，同一套器材往往能演示出不同的實驗效果，達成不同的教學目的。在物理教學中，采用一物多用的方式，向學生展示各種不同的實驗現象，能增添實驗教學的懸念，因為學生看到老師拿著某個器材走進教室時，他們會想：不是上次剛剛做過這個實驗嗎？怎么今天又將它拿進教室？這樣，當教師用同一實驗器材演示出不同的實驗時，學生會感受到更加強烈的認知沖突，興趣和好奇將被充分激活。

例如，上面提到的“覆杯實驗”中所用到的玻璃杯，除了展示大氣壓強的存在外，還可以將一根鉛筆插入盛滿水的玻璃杯中，讓學生觀察鉛筆的形狀是否發生了改變，從而讓學生感知光的折射原理;還可以利用此玻璃杯，裝滿水后讓學生從另一個角度觀察玻璃杯背面的字或其他物品，讓學生觀察前后變化，從而理解凸透鏡的相關知識……同一套器材或物品在教師靈活而巧妙的開發下，均可以展示出不同的物理現象，從而激發學生的好奇心和興趣。

非常規物理實驗的設計和取材，教師首先需在思想上高度重視，然后結合具體教學內容，發揮想象，準確、科學地進行演示，在顯現具體的物理原理時還要注重物理實驗方法的滲透，以更好地發揮非常規實驗的效能。

【參考文獻】

[1]張偉，郭玉英，劉炳升.非常規物理實驗：有待深入開發的重要物理課程資源[J].物理教師，2005（9）：47-50

[2]張愛美.初中非常規物理實驗的研究[J].中小學實驗與裝備，2015（3）：8