試論初中物理學(xué)科的“彈簧測力計(jì)教學(xué)”實(shí)驗(yàn)的開展與創(chuàng)新

肖云峰

摘 要：隨著教育改革的深入，初中物理教學(xué)發(fā)生了可喜的變化。教師在教學(xué)中不再囿于傳統(tǒng)的教學(xué)理念，而是與時(shí)俱進(jìn)，在重視傳授物理知識和技能的同時(shí)，加強(qiáng)了對學(xué)生實(shí)驗(yàn)?zāi)芰臀锢砗诵乃仞B(yǎng)的培養(yǎng)。為了推動物理學(xué)科實(shí)驗(yàn)的開展和創(chuàng)新，初中物理教師不斷更新、完善自己的教學(xué)理念，以學(xué)生為本，重視培養(yǎng)學(xué)生的實(shí)驗(yàn)探究能力、創(chuàng)新能力等綜合能力。以“測力計(jì)應(yīng)用”實(shí)驗(yàn)的開展與創(chuàng)新為例，探究初中物理學(xué)科實(shí)驗(yàn)創(chuàng)新的策略，希望為初中物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)發(fā)展貢獻(xiàn)一份力量。

關(guān)鍵詞：初中物理;“彈簧測力計(jì)教學(xué)”;實(shí)驗(yàn)開展;創(chuàng)新

一、通過演示實(shí)驗(yàn)，引發(fā)學(xué)生思考

演示實(shí)驗(yàn)作為一種實(shí)驗(yàn)類型，對于啟迪學(xué)生智慧，培養(yǎng)其觀察能力、分析能力等具有積極意義，因此，初中物理教師在實(shí)驗(yàn)開展和創(chuàng)新時(shí)，應(yīng)以此為抓手。在演示實(shí)驗(yàn)教學(xué)中，教師不妨讓學(xué)生參與其中，讓他們質(zhì)疑和解疑，以此來培養(yǎng)其探究精神和創(chuàng)新意識。

如在“彈簧測力計(jì)教學(xué)”實(shí)驗(yàn)中，教師在引入新課之后，可為學(xué)生設(shè)計(jì)一個演示實(shí)驗(yàn)。實(shí)驗(yàn)共分為三個步驟，步驟一：放置一輛玩具小車在平面上，用手推動后發(fā)現(xiàn)小車運(yùn)動起來，力改變了小車的運(yùn)動狀態(tài)。步驟二：將小車和彈簧挨放在一起，并將這個彈簧一端固定，且保持原長，發(fā)現(xiàn)小車的運(yùn)動狀態(tài)沒有發(fā)生改變。步驟三：將小車和彈簧挨放在一起，并將這個彈簧一端固定，且被壓縮，松開彈簧后，可發(fā)現(xiàn)彈簧恢復(fù)原狀，小車運(yùn)動狀態(tài)也發(fā)生了改變。在這個實(shí)驗(yàn)中，我提出問題：“仔細(xì)觀察，記錄實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，并對其進(jìn)行對比分析，說一說自己的收獲。”這個問題拋出后，大部分小組都能如實(shí)記錄實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，并能得出：彈簧不發(fā)生形變時(shí)，對車沒有力的作用;彈簧發(fā)生形變，才能產(chǎn)生彈力。

二、通過綜合性實(shí)驗(yàn)，培養(yǎng)學(xué)生的物理核心素養(yǎng)

初中物理教師在實(shí)驗(yàn)開展和創(chuàng)新時(shí)，應(yīng)注重綜合性實(shí)驗(yàn)，在此實(shí)驗(yàn)中，可能會涉及演示實(shí)驗(yàn)、探究實(shí)驗(yàn)等多種形式，以此來培養(yǎng)學(xué)生的物理核心素養(yǎng)。

例如在“彈簧測力計(jì)教學(xué)”實(shí)驗(yàn)中，在學(xué)生掌握了彈簧形變量會隨外力的改變而相應(yīng)改變的特點(diǎn)后，教師可以引導(dǎo)學(xué)生嘗試?yán)靡桓鶑椈芍谱骱唵蔚膹椈蓽y力計(jì)。引導(dǎo)學(xué)生發(fā)現(xiàn)既然彈簧隨外力增大而伸長，不妨記錄下彈簧在特殊外力（1～5N）作用下的伸長量，以此標(biāo)準(zhǔn)來測量其他外力。具體操作時(shí)可以先將一塊光潔平整的硬紙板進(jìn)行固定，固定時(shí)，方向?yàn)樨Q直，固定在鐵架之后，再固定一根彈簧在紙板上，并記下彈簧自然下垂時(shí)，彈簧最下端的位置并在紙板上進(jìn)行標(biāo)記;之后，該彈簧下端掛上0.5N的鉤碼，并做好標(biāo)記，標(biāo)記時(shí)可在彈簧掛物后記在紙板上;然后，學(xué)生選取不同的鉤碼如1N、1.5N、2N掛在彈簧上，在紙板上記下彈簧最下端對應(yīng)的位置，并在對應(yīng)的位置標(biāo)出力的大小。通過上述步驟，就完成了測力計(jì)制作。

教師可將學(xué)生分為幾個小組，讓他們以小組為單位來嘗試制作彈簧測力計(jì)，并評選出用時(shí)最短、制作做精確、配合最默契的小組。在評選完成后，可讓獲得榮譽(yù)稱號的小組評選出一個代表來展示制作的過程。在其展示完成后，教師可適時(shí)提出問題，如：“其他組的同學(xué)有不同的地方嗎？或者說有使彈簧測力計(jì)測量更準(zhǔn)確的方法嗎？”并邀請其上臺展示。這樣的教學(xué)設(shè)計(jì)，既充分激發(fā)了學(xué)生的參與熱情，又完成了教學(xué)目標(biāo)，可謂是一舉兩得。

三、通過探究實(shí)驗(yàn)，培養(yǎng)學(xué)生的探究能力

初中物理教師在實(shí)驗(yàn)開展和創(chuàng)新時(shí)，除了利用演示實(shí)驗(yàn)之外，也不應(yīng)忽視探究實(shí)驗(yàn)。教師在組織學(xué)生進(jìn)行探究實(shí)驗(yàn)時(shí)，亦可采用小組合作學(xué)習(xí)教學(xué)法，通過將學(xué)生按照“組內(nèi)異質(zhì)組間同質(zhì)”的原則進(jìn)行分組，讓他們以小組為單位來提出實(shí)驗(yàn)假設(shè)、設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案、準(zhǔn)備實(shí)驗(yàn)器材、進(jìn)行實(shí)驗(yàn)操作、記錄實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象、驗(yàn)證實(shí)驗(yàn)結(jié)論、反思實(shí)驗(yàn)過程等，通過讓他們親身經(jīng)歷實(shí)驗(yàn)的全過程，來幫助其構(gòu)建完整的知識體系，使他們知其然也知其所以然。在此過程中，教師可采用項(xiàng)目教學(xué)法或研究性教學(xué)法，讓學(xué)生化身為科學(xué)家，去探索其中的奧秘，培養(yǎng)其物理核心素養(yǎng)，提高他們的實(shí)踐操作能力。

例如在“彈簧測力計(jì)教學(xué)”實(shí)驗(yàn)中，教師在上述學(xué)生制作的彈簧測力計(jì)的基礎(chǔ)上，通過在彈簧測力計(jì)上懸掛不同重量的物體，讓學(xué)生來探究彈簧的伸長長度和所掛物體重量之間的關(guān)系。在此基礎(chǔ)上，教師可為學(xué)生設(shè)置一些相關(guān)的問題。問題1：彈簧的伸長長度和所受外力這兩者哪個是自變量，哪個是因變量？問題2：當(dāng)彈簧所受外力是1N時(shí)，彈簧的伸長長度為多少？問題3：當(dāng)彈簧所受外力逐漸增加時(shí)，彈簧的伸長長度怎樣變化？問題4：如果彈簧所受外力是F（N），彈簧的伸長長度為Δl（cm），寫出這二者的關(guān)系式。問題5：如果彈簧所受外力超過某個范圍，彈簧的伸長長度與所受外力還有類似關(guān)系嗎？這五個問題循序漸進(jìn)，和教學(xué)內(nèi)容緊密結(jié)合，學(xué)生為了獲得答案，一次次實(shí)驗(yàn)，這對于培養(yǎng)學(xué)生的探究能力具有重要的意義。

總之，初中物理學(xué)科實(shí)驗(yàn)開展和創(chuàng)新并不是一蹴而就的，需要教師在教學(xué)中結(jié)合教學(xué)內(nèi)容和新課程標(biāo)準(zhǔn)，采取科學(xué)的策略，并持之以恒地堅(jiān)持下去，以切實(shí)提高初中物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)水平。

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[2]張羽.淺議對初中物理新課程改革的思考[J].赤子，2015（10）.

注：本文系江蘇省教育科學(xué)“十三五”規(guī)劃2016年度重點(diǎn)規(guī)劃課題“區(qū)域推進(jìn)物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)有效性策略的研究”（課題編號：2016-ZX0111-00713）的研究成果。

編輯 郭小琴