淺談初中物理教學中的實驗設計

張霞

物理是一門以觀察和實驗為基礎的學科。教學中精心設計好實驗，讓學生親眼觀察、親自經歷探究過程，不僅可以提高學生的學習興趣，使學生獲得知識、掌握實驗技能和科學方法，而且可以培養學生分析問題與解決問題的能力，培養創新精神和實踐能力，從而提高學生的綜合素質。因此教師們也在不斷積極探究實驗教學，開發實驗教學的優質資源，對實驗方法和教學設計進行改進和創新。現就我在教學實踐和調研中積累的一些經驗談談初中物理教學中的實驗設計。

1.設計的實驗要有趣味性

中學生感知世界往往從興趣出發，因此教師要根據教學內容千方百計挖掘趣味因素，設計趣味性強的實驗來調動學生的感觀，激發學習興趣和動機。例如：“流體壓強與流速的關系”設計不用手將放在杯中的乒乓球取出來的實驗；用風筒將乒乓球懸在空中的實驗；用風筒將紙屑吸入瓶中的實驗等?！半娔艿膩碓磁c應用”設計讓學生自制風力發電機，水力發電機等。實驗使學生對物理有了學習的樂趣。

2.設計的實驗要有新奇感

好奇心是人的天性，特別是初中生，新奇的實驗現象能刺激他們的感官，激發學生的好奇心和求知欲。例如“升華和凝華”一節的引課，教師用一個新奇的小實驗一下子吸引了學生的注意力，她在一張卡片上用淀粉水畫了一個笑臉，學生是看不到的，接著教師將卡片放在玻璃罩中，加熱使碘升華，笑臉就呈現出來。教師又將干冰倒入塑料容器中，然后倒入熱水來制造舞臺上“仙氣”繚繞的效果，在容器四周配上彩燈和音樂，上面放上跳舞的小人，畫面漂亮有趣，學生既興奮又驚奇，真切認識了升華現象，達到了很好的教學效果。

3.設計的實驗貼近生活

設計的實驗要從學生熟悉的事物出發，盡量貼近學生生活，讓學生邊實驗邊觀察，使學生體驗到生活中無處不在的物理知識，從而激發起學生學習的興趣。例如：探究“聲音的產生”：撥動橡皮筋、鋼板尺、用手按住聲帶發聲、發聲的喇叭上撒一些泡沫、敲響的大鼓上撒一些紙屑等；探究“光的直線傳播”：讓學生在透明的玻璃瓶中放入檀香的煙霧，在裝水的杯子中滴入幾滴牛奶，用激光筆射入光線后觀察光的傳播徑跡，向透明果凍中射入光線觀察。探究“力的作用效果”：讓學生壓彎直尺、用力捏橡皮泥、壓氣球、拉彈簧、擲球、推動文具盒等。學生對這些事物很熟悉，喜歡參與活動，在動手完成實驗的過程中，思維異?；钴S，達到了認識物理現象、理解物理規律的目的。

4.設計的實驗能給學生創造更多動手的機會

課堂教學中的主體是學生，一切活動的設計都要圍繞主體開展。教學中教師應給學生創造更多的動手參與的機會，突出物理實驗的實踐性。調研中發現有些教師將教材中的實驗進行了重新設計，有些設計使便于學生操作的簡單實驗變得復雜了。例如“探究電磁鐵磁性強弱”的實驗，教材中想想做做設計讓學生用一根導線和一枚鐵釘制作一個電磁鐵，看吸引曲別針的數目來判斷電磁鐵磁性強弱的變化，學生操作起來比較容易，旨在讓學生經歷實驗探究的過程。而有的教師過于重視用精準的實驗數據來歸納實驗結論，他把標準的電磁鐵懸吊起來，將一個鐵塊放在電子稱上，通過電磁鐵吸引鐵塊的磁力大小變化引起電子秤示數的變化來顯示電磁鐵磁性的變化。教師這樣的設計就使這個實驗變得復雜了，學生只能通過教師的演示來觀察，沒有了參與動手探究的機會。這樣的改進就失去了意義。

5.實驗現象要有說服力

教材中設計的實驗實際操作起來從現象無法得出準確的結論，學生對于實驗結論的信服度會大打折扣。這就要求教師想方設法加以改進，增加實驗現象的可見度，讓學生能夠觀察到正常的現象。例如初“探究固體熔化時溫度的變化規律”的實驗，教材中所用的晶體材料是海波（硫代硫酸鈉），很多學校的實驗室沒有這種晶體材料，即使有，若要試驗成功對材料的純度要求也很高，所以很多教師為了讓學生經歷實驗探究的過程而選用碎冰塊代替，碎冰塊在室溫環境下很快就熔化成水，學生很難觀察到熔化過程溫度不變的現象。教師經過查找資料和實驗驗證，選用熔點為47℃的“鎵”這種純金屬材料來設計學生實驗，熔化過程保持5分鐘溫度不變，達到了很好的實驗效果，學生根據實驗結果很容易得出正確的結論。

6.實驗現象要有穩定性

教材中有些實驗在實際演示過程中由于受當時環境影響較大不容易成功。例如初中物理人教版九年教材第十五章第1節，探究電荷間相互作用的實驗，教材中設計將摩擦過的玻璃棒用細線懸吊起來，受環境影響，玻璃棒不易帶電，細線懸吊的玻璃棒轉動也比較靈活，不好判斷出電荷間的相互作用。教師做了簡單的兩點改進后，實驗現象就顯而易見了：（1）改懸掛法為支撐法。（2）做實驗前用吹風機吹一會兒和戴上手套。這樣改進后大大增強了實驗效果，提高課堂教學效率。

7.實驗操作有安全性

生活用電這部分知識由于在家庭電路中的電壓高于人體的安全電壓，實驗操作不當存在危險。例如家庭電路中電流過大的原因，教師做了一個這樣的實驗：三盞燈并聯，干路上有一塊電流表，并聯的用電器越多，電流表示數越大。學生會誤以為是并聯的用電器個數多，就會使電流過大，而無法說明當接入家用空調，電熱水器等大功率用電器時，即使用電器的個數少，也會造成干路中的電流過大這一問題。在家庭電路中做短路實驗，保險絲劇烈熔斷火星四射，雖然效果很好，但有時會使整個教學樓空氣開關跳閘，影響一個樓層或整個學校的供電，所以教師也不敢輕易做。如果利用自制的教具就完美的解決這些問題。用18V的蓄電池模擬家庭電路的電源，干路部分有：電源、總開關、保險絲、電流表，一盞綠燈和一個發紅光的報警器。當電路正常工作，電流較小時，綠燈亮；當電路中電流過大時，紅燈亮，報警。這個實驗把復雜的問題簡單化，安全性，可操作性強，實驗現象生動、直觀，讓學生印象深刻。

總之，物理教師要充分開發利用身邊資源，創新物理實驗，加強物理實驗教學的設計，在實驗教學的研究路上不斷創新，不斷努力，不斷超越，使物理課堂充滿探索的魅力。endprint