設(shè)計(jì)多元化實(shí)驗(yàn)，觸及物理教學(xué)的“魂”

毛厚珠

摘 要：物理實(shí)驗(yàn)是一座架構(gòu)起理論知識(shí)和生活實(shí)踐的橋梁，通過實(shí)驗(yàn)探究，學(xué)生們能夠熟練掌握科學(xué)研究的方法和過程，并逐步培養(yǎng)和建立起物理思維。實(shí)踐證明，多元化的物理實(shí)驗(yàn)更能調(diào)動(dòng)學(xué)生們的主觀能動(dòng)性，不斷提升學(xué)生們的創(chuàng)造性思維和動(dòng)手實(shí)踐能力。本文主要從趣味性實(shí)驗(yàn)，激活內(nèi)驅(qū)、梯度性實(shí)驗(yàn)，了解過程、復(fù)習(xí)性實(shí)驗(yàn)，建構(gòu)體系以及延伸性實(shí)驗(yàn)，探究創(chuàng)新這四個(gè)方面來詳細(xì)闡述如何通過設(shè)計(jì)多元化實(shí)驗(yàn)來觸及物理教學(xué)的核心。

關(guān)鍵詞：多元實(shí)驗(yàn)；物理教學(xué)；激活內(nèi)驅(qū)；探究創(chuàng)新

對于物理這門學(xué)科來說，實(shí)驗(yàn)是一座架構(gòu)起理論知識(shí)和生活實(shí)踐的橋梁。通過實(shí)驗(yàn)探究，學(xué)生們能夠熟練掌握科學(xué)研究的方法和過程，并逐步培養(yǎng)和建立起物理思維。而實(shí)踐證明，多元化的物理實(shí)驗(yàn)更能調(diào)動(dòng)學(xué)生們的主觀能動(dòng)性，使其以飽滿的熱情更加積極地參與到實(shí)驗(yàn)之中。下面我將淺談一下如何通過設(shè)計(jì)多元化實(shí)驗(yàn)教學(xué)來觸及物理教學(xué)的核心。

一、趣味性實(shí)驗(yàn)，激活內(nèi)驅(qū)

“興趣是最好的老師”，要想真正的吸引學(xué)生的注意力，使學(xué)生全身心地參與到實(shí)驗(yàn)中來，那么實(shí)驗(yàn)的趣味性便必不可少。趣味性實(shí)驗(yàn)往往能夠激發(fā)學(xué)生們強(qiáng)烈的求知欲望，并且會(huì)不自覺的產(chǎn)生思考，因此學(xué)生對于相關(guān)知識(shí)的理解會(huì)更加深刻透徹，這樣學(xué)生們在之后的練習(xí)以及考試中往往就能做到舉一反三、靈活應(yīng)用。

比如在教學(xué)浮力的相關(guān)知識(shí)時(shí)，我為學(xué)生們演示了“鹽水中的雞蛋”這個(gè)實(shí)驗(yàn)。先把雞蛋放在裝滿水的燒杯中，發(fā)現(xiàn)雞蛋會(huì)沉下去，之后不斷的向燒杯中加鹽，發(fā)現(xiàn)雞蛋會(huì)慢慢地浮起來。對于這個(gè)實(shí)驗(yàn)，學(xué)生們的興趣都十分的濃厚，在感慨于神奇的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象的同時(shí)，也會(huì)不自覺的產(chǎn)生思考，為什么會(huì)出現(xiàn)這種現(xiàn)象呢？這樣學(xué)生如果能將實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象與所學(xué)知識(shí)結(jié)合起來便不難發(fā)現(xiàn)，雞蛋之所以能浮起來是因?yàn)楣健癋=ρgV”，這是由于鹽的密度要大于水，因此在向水中加鹽之后，水的密度不斷增大，從而使雞蛋的受到浮力不斷增大，當(dāng)雞蛋受到比重力更大的浮力，即F>mg時(shí)，雞蛋就會(huì)浮起來了。在進(jìn)行這個(gè)實(shí)驗(yàn)的過程中，學(xué)生們都深深吸引，全身心地投入到課堂之中，學(xué)習(xí)效率得到空前的提升。

因此，趣味性的實(shí)驗(yàn)教學(xué)是十分有必要的，這種方式往往會(huì)為學(xué)生們打開學(xué)習(xí)物理的大門，使學(xué)生們自由快樂地遨游在物理知識(shí)的海洋之中。

二、梯度性實(shí)驗(yàn)，了解過程

對于某些難以理解的知識(shí)來說，我們可以借助梯度實(shí)驗(yàn)的形式來將知識(shí)分層，將抽象的物理結(jié)論變得更加直觀易于理解，使學(xué)生們能在一個(gè)循序漸進(jìn)的過程中逐步將知識(shí)點(diǎn)掌握，徹底突破教學(xué)難點(diǎn)和重點(diǎn)。

比如，在教學(xué)串并聯(lián)電路的電流規(guī)律時(shí)，我將整個(gè)實(shí)驗(yàn)分為三個(gè)小實(shí)驗(yàn)進(jìn)行：先讓學(xué)生探究串聯(lián)電路中的各點(diǎn)電流規(guī)律，再讓學(xué)生探究并聯(lián)電路中的各點(diǎn)電流規(guī)律，最后讓學(xué)生一起探究串并聯(lián)混合電路中的各點(diǎn)的電流規(guī)律。這樣就能夠?qū)⒁粋€(gè)相對復(fù)雜的問題逐步細(xì)化，分解為幾個(gè)簡單的問題，方便學(xué)生們獨(dú)立思考解決。學(xué)生們在這個(gè)思路的引領(lǐng)下，自己動(dòng)手進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，最終驗(yàn)證了“在串聯(lián)電路中，電流是處處相等的I=I1=I2和在并聯(lián)電路中，干路的電流等于各個(gè)支路的電流之和I=I1+I2”的結(jié)論，并且在最后的混合電路中該結(jié)論也得到了驗(yàn)證。

因此，我們在教學(xué)實(shí)驗(yàn)的過程中不能夠急于求成，要盡可能地將難度較大的知識(shí)分解為梯度實(shí)驗(yàn)，方便學(xué)生們獨(dú)立思考，用這種形式來逐步提高學(xué)生們學(xué)習(xí)物理的興趣和建立起學(xué)生們對物理學(xué)習(xí)的信心，促進(jìn)學(xué)生們的理論知識(shí)水平以及動(dòng)手實(shí)踐能力的快速提升。

三、復(fù)習(xí)性實(shí)驗(yàn)，建構(gòu)體系

學(xué)生們在進(jìn)行學(xué)習(xí)時(shí)，由于受抽象思維能力以及知識(shí)綜合難度等因素的影響，前面所學(xué)的知識(shí)往往會(huì)對學(xué)生產(chǎn)生一系列的“負(fù)影響”，給學(xué)生們的復(fù)習(xí)造成了較大的障礙。在這種情況下我們應(yīng)當(dāng)設(shè)置一些針對性的復(fù)習(xí)實(shí)驗(yàn)，解決學(xué)生們在學(xué)習(xí)過程中所遇見的瓶頸問題。

比如在學(xué)習(xí)音調(diào)和響度的相關(guān)知識(shí)時(shí)，由于學(xué)生們先學(xué)習(xí)了“音調(diào)”的概念，知道了音調(diào)與頻率有關(guān)，而在學(xué)生學(xué)習(xí)了“響度”的概念后，學(xué)生們經(jīng)常會(huì)將這兩個(gè)概念弄混。因此，為了復(fù)習(xí)學(xué)過的知識(shí)同時(shí)也為了學(xué)生們能夠接受新知識(shí)，我設(shè)計(jì)了兩個(gè)與之相關(guān)的實(shí)驗(yàn)。首先是一個(gè)發(fā)音齒輪，將其固定在轉(zhuǎn)臺(tái)上，通過控制其轉(zhuǎn)速來調(diào)節(jié)音調(diào)，這個(gè)是驗(yàn)證音調(diào)與頻率相關(guān)的實(shí)驗(yàn)。另一個(gè)實(shí)驗(yàn)是探究響度與振幅的關(guān)系的實(shí)驗(yàn)，即把用細(xì)線系著的乒乓球靠近正在振動(dòng)的音叉，觀察乒乓球被彈開的幅度大小，這樣學(xué)生們通過十分具體的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象就能夠清楚地知道音調(diào)與響度的區(qū)別以及這二者分別與什么物理量相關(guān)，這對于學(xué)生們梳理知識(shí)、構(gòu)建體系將具有十分重要的意義。

因此，我們在教學(xué)時(shí)要有意識(shí)的為學(xué)生們穿插一些復(fù)習(xí)性實(shí)驗(yàn)，使學(xué)生們能夠徹底梳理所學(xué)的知識(shí)，建構(gòu)完善的知識(shí)體系，能夠?qū)⑺鶎W(xué)到知識(shí)運(yùn)用得得心應(yīng)手。

四、延伸性實(shí)驗(yàn)，探究創(chuàng)新

物理源于生活，而學(xué)習(xí)物理的目的也是為了使這門學(xué)科能夠更好地服務(wù)于生活，因此物理實(shí)驗(yàn)的多元化還體現(xiàn)在借助生活實(shí)際去設(shè)計(jì)一些拓展延伸實(shí)驗(yàn)。這樣，不僅能夠通過借助生活實(shí)際來加深學(xué)生們對于所學(xué)理論知識(shí)的印象，更能進(jìn)一步提升學(xué)生們的創(chuàng)新思維能力。

在日常生活中，電已經(jīng)成為千家萬戶必不可少的一部分，每個(gè)家庭都必須用到電。因此，學(xué)生們完全可以在家中借助各個(gè)用電器設(shè)計(jì)一些小型的課外延伸實(shí)驗(yàn)，以此來對某些公式或定理等進(jìn)行驗(yàn)證，這樣不僅能夠培養(yǎng)學(xué)生們將所學(xué)的理論知識(shí)與生活實(shí)際相結(jié)合的能力，更是極大地培養(yǎng)了學(xué)生們的創(chuàng)造性思維和動(dòng)手操作能力。比如某位學(xué)生設(shè)計(jì)的實(shí)驗(yàn)如下：他先把某個(gè)家用電器的電功率P記錄下來，然后在切斷家中所有其他用電器的前提下使用該用電器一段時(shí)間t并記錄下來，根據(jù)公式W=P×t計(jì)算出電功，然后他去查閱前后兩次電表的度數(shù)，計(jì)算得到該用電器消耗的電的度數(shù)，然后根據(jù)相關(guān)的換算關(guān)系對這二者進(jìn)行比較和對比，發(fā)現(xiàn)兩者之間的誤差非常小，因此這名學(xué)生通過借助家庭電路實(shí)驗(yàn)成功地驗(yàn)證了W=P×t這個(gè)公式，而且其操作過程十分方便簡單，實(shí)用性也非常強(qiáng)，所以說這種做法在物理教學(xué)中是十分值得推廣的。

由此可知，物理實(shí)驗(yàn)不一定是在課堂上進(jìn)行，只要學(xué)生們肯留心，生活處處皆實(shí)驗(yàn)。只要學(xué)生們肯留心，那么一定會(huì)受益良多。

總之，“物理教學(xué)，實(shí)驗(yàn)為本”，這句話充分說明物理就是一門基于實(shí)驗(yàn)的學(xué)科。在教學(xué)過程中，單一枯燥的實(shí)驗(yàn)?zāi)Ｊ街粫?huì)使學(xué)生們逐漸喪失學(xué)習(xí)興趣，只有在多元化的實(shí)驗(yàn)?zāi)Ｊ较拢覀儾拍苷嬲|摸到物理教學(xué)的核心，學(xué)生們強(qiáng)烈的求知欲才會(huì)最大限度地被激發(fā)，學(xué)生們的創(chuàng)造性思維和動(dòng)手實(shí)踐能力也會(huì)不斷得到加強(qiáng)，這些都將對學(xué)生們的物理核心素養(yǎng)的提升具有極其重要的意義。

【參考文獻(xiàn)】

[1]魏鵬.實(shí)驗(yàn)教學(xué)——物理課堂永遠(yuǎn)的“魂”[J].理科考試研究：初中版，2015， 22（12）：57-57.

[2]楊鳳萍.初中物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)對學(xué)生思考能力的培養(yǎng)[J].理科考試研究：初中版，2015，22（7）：65-65.

[3]賀愛華.在物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)中培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力研究[J].祖國：教育版，2014（1）：288-288.