初中物理實驗多樣化探討

【摘要】本文以《大氣壓強》和《流體壓強與流速的關系》教學為例，論述在初中物理教學中實現實驗多樣化的途徑，認為可以把一些演示實驗改為學生分組實驗，增強實驗的層次性、開放性，讓實驗更生活化、信息化。

【關鍵詞】初中物理 實驗多樣性 途徑

【中圖分類號】G 【文獻標識碼】A

【文章編號】0450-9889（2019）10A-0140-02

物理是一門以觀察、實驗為基礎的自然科學。新課程改革提倡引導學生“自主、合作、探究”學習，也就是說，教師應把學習的主動權還給學生，為學生進行創造性活動提供平臺，吸引學生主動參與學習的全過程。

實驗探究具有多樣性，是讓初中物理課堂綻放活力的有效載體。前不久，我校羅老師和牛老師兩位教師面向全市初中教師上了兩節精品課，課題分別是《大氣壓強》和《流體壓強與流速的關系》。這兩節精品課充分展示了我校物理組的教師在實驗探究方面進行的一些探索，體現了我們的研究內容和方向，即讓實驗探究的多樣性在初中物理課堂綻放活力。下面筆者就這兩節精品課，結合自己的工作經驗論述實驗探究的多樣性在初中物理課堂中的提升途徑。

一、把演示實驗改為學生分組實驗，讓物理實驗探究更具普遍性

以往的教學都是教師根據課本內容完成幾個演示實驗后向學生解釋一番。這樣的教學效果一般，教師自問自答全程“包辦”，不利于學生對知識的理解。而針對《大氣壓強》一課，這樣的教學會導致學生用大氣壓強解釋生產、生活中的現象的難度增加，不利于學生運用物理知識能力的培養。

因此，在教學《大氣壓強》一課時，羅老師將演示實驗改為學生分組實驗，她為學生提供了大小不一的試管、足量的水、一次性注射器（已去掉針頭）、塑料片、膠頭滴管、塑料吸盤等器材，讓學生以小組合作的形式設計證明大氣壓強存在的實驗，并簡述其原理，羅老師在旁傾聽、引導并補充。教師選取“注射器吸水”以及“塑料吸盤能粘在光滑墻面上”兩個實驗，利用課件呈現思路，以填空的形式引導學生發現“壓強差”導致了相關實驗現象的產生。羅老師這樣有針對性地指導和訓練，也為后面學生利用大氣壓強解釋其他類似現象打下基礎，強化了學生運用知識的能力和規范了學生的表達。學生主動參與，把注意力集中到課堂上，從而達到本節課的設計目的，體現了物理教學的新理念。

二、讓物理實驗探究更具層次性和遞進性

物理知識來源于實踐，尤其是觀察和實驗。教學中靈活處理教材的方式多樣，不僅可以將部分演示實驗變為學生分組實驗，而且可以將分組實驗擴展為遞進性的探究實驗。

如《流體壓強與流速的關系》這節課探究液體壓強與流速的關系，實驗操作難度大，現象不明顯，大多教師利用多媒體播放實驗視頻來完成教學，但是牛老師的分組實驗卻是先通過硬幣“跳高”、“友好紙片”（向兩張紙中間吹氣，觀察到紙向中間靠攏）以及“吹不散的乒乓球”（用一根吸管向兩個乒乓球中間吹氣，觀察到兩個乒乓球由靜止做相向運動）等實驗讓學生探究氣體壓強與流速之間的關系。然后在學生對氣流有一定的感性認識后，再探究液體壓強的相關問題，最終歸納出流體的流速與壓強的關系。牛老師在設計探究液體壓強與流速關系的實驗中，如圖1所示，用兩個礦泉水瓶的瓶蓋模擬兩只并排航行的小船，用戳了小孔的礦泉水瓶往兩個瓶蓋間噴射水流，觀察現象。這樣不僅打破了通過實驗視頻了解液體壓強與流速關系的教學常規，還將之改成學生探究實驗，降低了學生學習的難度，同時也增強了實驗的能見度和趣味性。學生在前一類氣體流速變化引起氣體壓強變化的實驗基礎上學會了歸納，在第二類液體流速變化引起液體壓強變化的實驗研究中就有了更強的自主探究能力和歸納能力，學生能更直觀、更完整地認識到流體壓強與流速的關系，同時也獲得更強的視覺上和思維上的沖擊，此過程很好地展示了所學內容的內涵和外延。

三、讓物理實驗探究更具開放性

實驗探究的開放性，這里主要指實驗方法的不唯一、不確定以及實驗結論的多樣化等，使得實驗探究突破了以往的按照課本操作的局限，使得學生更像一名研究者，他們在實驗中自主地發現規律、真相，進一步產生探究的愿望。

前文提到的羅老師執教的證明大氣壓存在的分組實驗就屬于開放性實驗。不同的器材組合、相同的器材但是不同的設計思路，如注射器的使用，有些學生利用注射器吸水證明大氣壓強的存在，有些學生則通過堵住注射器的小孔并在注射器的末端掛上許多重物，活塞都不往下滑落證明大氣壓強的存在，有些學生利用大試管、水和塑料片完成“覆杯實驗”（如圖2）證明大氣壓強的存在，還有學生利用大小試管和水完成有趣的“小試管在大試管中自動上升”實驗，過程如下：取兩個粗細相差不大的試管，在大試管里裝上大半管的水，把小試管底朝下放到大試管里，把這樣裝好的兩個試管倒過來（圖3），就會看到大試管里的水徐徐流出，同時小試管自動上升到大試管里，證明了大氣壓強的存在。

在探究“液體流速與壓強的關系”的實驗中，大多數學生都是按照前面圖1實驗進行設計的，但有一個學生小組跳出了教師所給器材的限制，他們結合之前實驗用過的乒乓球，用礦泉水瓶倒出細流狀的水，把乒乓球放在靠近水流的水面上，如圖4所示，松開手后會發現乒乓球會移動到水流的下方。這樣的設計思路也很好地完成了“液體流速與壓強關系”的探究，充分體現了學生思維的跳躍性，教師當場給予了很高的評價，更加激發學生之后設計實驗的積極性。

四、讓物理實驗探究更生活化

人教版的物理課本極力尋找與學生生活相關的實例，有目的地將物理問題提煉出來，再讓物理知識回歸生活。例如，羅老師在新課引入選擇的茶壺，里面蘊含了豐富的物理知識;牛老師用“仙女散花”（把一根軟排水管的一端插入裝有紙屑的燒杯中，用手握住軟管的另一端在空中快速繞圈甩動，很快就會看到燒杯中的紙屑紛紛飛出來）的實驗引入新課，兩樣看起來并不顯眼的器材，讓學生在視覺上得到了沖擊，一下子就被吸引住了，喚起了學生學習物理的興趣和熱情。

雖然現在的優質課和精品課都力求實驗創新，但并不意味著我們為了創新就必須要去買一些昂貴的高端器材。如果我們在物理課堂中能巧妙地利用生活中常見的物品進行實驗，最大程度地發揮它們的作用，不僅性價比高，而且也能方便學生理解和課后再次動手進行實驗探究。例如，牛老師充分利用塑料桶、橡皮管、三通接頭、玻璃管和塑料水龍頭，將之組裝后如圖5所示，就可以進行“探究液體壓強和流速的關系”的實驗，這個自制教具與高中實驗室里的那種有儀表顯示數據的探究流體流速與壓強關系演示器相比，更容易讓學生理解和接受，也更符合初中生的認知水平。我們很多時候不是缺少實驗器材，而是缺少發現器材的眼睛。

五、讓物理課堂的探究更信息化

有一些演示實驗沒有辦法豎立起來，學生觀察起來存在很大的困難，此時教師可以利用多媒體技術輔助教學。

例如，兩位教師在上課時利用“同屏傳輸”功能將自己的手機和白板通過熱點連接，實現手機和電腦同屏。教師可以在學生做探究實驗的過程中拍照或錄視頻，再將手機里的圖片或視頻展示給全體學生看，這樣不僅能向全班學生清晰地展示實驗現象，又可以時時將分組實驗的情況記錄下來，以此作為素材向全班展示，便于后期的分析和交流。

在實驗課堂教學中，教師要著眼于未來，以學生的發展為本，注重培養學生主動探究問題的能力，重視學生情感體驗的培養，發展學生的探索精神和創新能力，提升學生的科學素養，讓學生能夠學有所思、學有所樂、學有所得、學有所用，讓實驗探究的多樣性在初中物理課堂中綻放活力。

作者簡介：陳媛（1981— ），女，壯族，廣西南寧人，中學一級教師，理學學士，研究方向：中學物理教學。

（責編 劉小瑗）