靈活組織開展實驗 增強物理教學效果

◆鄭文杰

1 前言

物理學科是一門以實驗為基礎的自然學科，很多知識都是通過物理實驗而得出。因此，教師應引入大量物理實驗，讓學生細心觀察，重視組織學生親自參與動手操作，深化學生對知識的感悟，體會知識的形成過程，在學生腦海中留下深刻印象。

2 激發學生興趣，調動實驗欲望

學生學習積極性的高低，很大程度上是受學習興趣的影響，這一點在初中生的身上表現得尤為明顯[1]。學生只有喜歡上實驗課，對實驗課的教學內容產生極大的興趣，才能產生積極主動的探究欲望，進而大大提高學習效率。并且能使學生更加熱愛實驗和生活，對物理實驗產生期盼，自然就會取得很好的學習成績。

教學實踐證明，具有趣味性的實驗可以有效激發學生的探究興趣。如在教學“大氣壓強”時，可以做一個“蠟燭抽水機”的實驗：在一只玻璃杯中放入少量水和燃燒的蠟燭，杯口上涂一定量的凡士林，再將一張穿有橡皮管的硬紙片蓋在上面，把橡皮管的另一端放入另一個空水杯中，一會兒就可以看到第一只水杯中的水被壓入了空水杯中。這種現象讓學生感覺驚訝不已，激發了他們的探究欲望。

又如在教學“力的合成”時，通過利用拉健身彈簧來進行實驗游戲導入。事先將健身彈簧一端固定，然后首先請一位力氣小的學生將健身彈簧的另一端拉到預先設定好的位置；但是由于力氣小，于是再請一位學生，二人合力完成任務；隨后找一位力氣大的男生獨自一人完成任務。最后，教師根據現象和學生展開互動：“同學們，你們從這個游戲中得出了什么結論啊？”學生在經過激烈討論后，踴躍發言：“開始兩個同學的力氣和最后一位同學的力氣相當，對拉健身彈簧所做的效果是一樣的。”隨后教師接上學生的話：“你們說得沒錯，兩組同學最終所做的功是一致的。一力可以分解成多個力，多個力也可以合成一個力，但他們所做的總功是沒有區別的，在物理學上把這種原理叫作‘力的合成’。接下來就讓我們去體會其中的奧妙吧！”這樣一來，學生的積極性就被調動起來，對于教學活動的開展會起到意想不到的效果。

3 自制生活教具，輔助物理實驗

自制教具既是一種傳統的教學手段，也是一種新型的教學方法，更是對教學資源的開發與利用[2]。通過自制教具，可以幫助學生熟悉物理規律，激發學生的實驗興趣，提高學生的動手實踐能力。有些實驗只需借助簡單的生活物品即可完成，但可以鼓勵學生踴躍參加實驗活動，可以使學生從小實驗中獲得大道理，既可以節約課堂時間，活躍課堂氛圍，同時能夠在潛移默化中強化學生學用相長的意識，培養學生良好的自主學習能力以及合作探究能力。

如在初中物理中的一個難點知識——浮力，很多學生對于阿基米德原理的應用感到困惑、難以掌握。教師可以打破傳統的課堂教學模式，利用一些生活中常見的簡單物品設計實驗，吸引學生注意力，幫助學生突破學習瓶頸。要求學生自制簡單的實驗器具：取一個礦泉水瓶，將其剪下一部分，再剪下一個缺口，同時將另一塊剪成一個小漏斗的形狀，用固體膠進行密封，確保水不會滲出來。課堂上讓學生利用這一器材合作完成浮力實驗。這樣的實驗活動不但激發了學生的參與熱情，而且提高了學生的動手操作能力和實驗能力。

又如在進行“大氣壓”實驗時，可以將一個盛滿水的瓶子倒置過來放到一個有水的盆中，雖然瓶子是開口的，但是里面的水不會外流，這究竟是怎樣一回事呢？究其原因是大氣壓的緣故。這樣的實驗簡單易操作，取材也方便，能夠滿足學生求新求異的心理，促使學生主動參與課程資源的開發和利用活動。

4 分組合作實驗，增強實驗效果

分組實驗是物理實驗教學的一種重要的組織方式。在教學過程中要抓住機會，引導學生進行深入分組探究實驗，將學生的熱情調動起來，讓學生自發參與探究學習活動，促進學生探究意識和探究能力的提升。

如在進行“探究凸透鏡成像的規律”這個探究實驗的時候，在原來實驗的基礎上提出一個思考問題：“如果凸透鏡出現殘缺，那么成像還能夠完整嗎？”這樣一個新穎的問題立刻將學生的注意力吸引過來，他們積極思考，主動討論。隨后將學生分成若干個探究小組，讓他們分組討論。經過交流討論，學生找到答案：凸透鏡不完整也可以成像，而且是完整的像，只不過亮度較暗。這樣一來，不但加深了學生對凸透鏡成像原理的認識和理解，提高了學習效率和教學質量水平，而且能增強學生的成就感和自信心，培養學生的探究能力，讓學生掌握操作的技巧和方法，促進學生創新能力的發展。

在分組實驗中，教師不能完全放任學生自主參與，而是要指導學生在實驗之前做好充分的準備工作。同時，教師要加強巡視，及時抓住實驗過程中的典型事例，對學生進行示范指導。

5 加強實驗分析，培養實驗能力

培養實驗能力是對初中物理實驗教學提出的重要要求之一，主要包括設計實驗方案、操作實驗儀器、觀察實驗現象、正確處理數據、分析實驗過程、總結實驗結果等[3]。物理教師應結合教學內容和目標，對每個實驗進行具體分析，確定利用物理實驗要著重培養學生哪一方面的能力。

在使用測量儀器（直尺、天平、彈簧秤、壓強計、溫度計、電流表、電壓表、萬用電表）時，教師應注重培養學生的觀察能力、儀器操作能力、數據處理能力等。例如：在進行“用電流表測電流”這一實驗之前，教師應對班級學生分組，讓學生通過小組合作的形式完成整個實驗過程，要求每個小組寫出實驗目的、所需器材、實驗步驟等；在使用電壓表測電壓的過程中，教師應指導學生模仿前面的表格設計實驗表格；在進行“用電壓表和電流表測電阻”實驗時，教師應要求學生自己設計觀察表格，并自主選擇實驗器材，通過分析教材內容來指導學生設計實驗方案，提高學生的實驗能力。

又如在進行“測勻變速直線運動的加速度”“驗證牛頓第二定律”“驗證機械能守恒定律”等實驗時都會用到電磁打點計時器。在第一個實驗中，由于學生對于電磁打點計時器還比較生疏，操作起來較為緩慢，因此應對學生放寬要求，允許學生出現這樣或那樣的錯誤；在第二個實驗中應要求學生在安裝及操作過程中不能再出現原則性的錯誤，熟練程度應好于第一個實驗，速度要快于第一個實驗；在第三個實驗中應嚴格要求學生在規定時間內準確無誤地安裝和調試好實驗裝置，不能出現任何偏差。

6 利用信息技術，突破傳統局限

在所有物理實驗中，有很多實驗屬于微觀范疇，無法親自動手操作，但是又不能放棄。引入信息技術，加強多媒體和物理實驗的有機整合，可以將微觀現象變成宏觀現象，提高實驗過程的能見度，讓學生用肉眼就能直接感悟，便于學生觀察、記錄、理解和總結。這樣就可以化難為簡，促進物理實驗教學的深入開展。

通過物理實驗發現，很多實驗儀器的可見度極差，如電流表、電壓表、多用電表等儀器儀表設備，有些體積很小，刻度難以觀察，給課堂教學帶來不便；還有的實驗現象不明顯，坐在教室后排的學生不容易觀察清楚，難以取得理想的教學成果。針對這些問題，教師可以利用多媒體技術進行實驗投影或將實驗過程錄制下來，然后以放大的形式播放出來。這樣的方式直觀形象，針對性較強，使得學生的積極性高漲，能夠更好地理解相關物理現象和物理規律。

如在教學“摩擦起電”時，由于學生無法用肉眼直接看到摩擦現象的原理及發生過程，教師可以利用信息技術進行演示，用大屏幕呈現生動的動畫視頻，將整個摩擦過程直觀形象地展示出來：兩種物體在相互摩擦之后，失去電子的物體帶上正電，而得到電子的物體帶上負電，電子由一個物體轉移到另一個物體上，使得兩種物體都帶上了等量的電荷。這就是摩擦起電的原理。實踐證明，通過直觀方式呈現摩擦起電的過程，便于學生觀察與分析，促使學生對物理現象進行深入感知，從而更好地掌握物理現象和原理。

7 注重因地制宜，拓展課外實驗

要想全面提高學生的實驗能力，除了要在課堂上為學生創造良好的實驗條件，還應結合教學實際，適當拓展課外實驗活動，豐富學生的課余生活，讓學生在生活中操作實驗，讓學生感受物理知識無處不在，從而充分體會物理知識在生活中的應用價值。有些課外實驗是對課堂知識的拓展與延伸，如在教學完“光的直線傳播”和“小孔成像”原理之后，教師可以讓學生在課后動手自制針孔照相機，充分體會小孔成像的原理，了解物理知識的本質。又如鼓勵學生動手自制“傳聲土電話”和“簡易望遠鏡”，不但可以激發學生的實驗興趣，而且可以培養學生的動手、動腦能力，促進學生對物理知識的理解與應用，讓學生明白物理就在身邊。由此可見，通過課外拓展實驗，可以加強物理知識與學生生活的有機聯系，有助于培養學生良好的觀察能力、分析能力、總結能力等。

8 結語

通過物理實驗，不僅可以讓學生總結物理現象和物理規律，提高學生分析問題、總結問題的能力，還能鍛煉學生的實驗能力和綜合素質。因此，初中物理教師要做好充分的實驗準備工作，并在實驗過程中加強對學生的指導，從而為學生搭建良好實驗平臺，提高物理教學質量。