談初中物理實驗教學的方法與步驟

高尚金

初中物理實驗教學，不僅能夠提高學生的動手操作能力，激發學生的學習興趣，還能夠培養學生觀察能力和探究能力，是學生獲得物理知識、理解物理規律、形成科學物理概念的重要途徑。物理實驗具有直觀、生動、形象、有趣的特點，這些特點會使學生產生強烈的好奇心，激發學生強烈的求知欲望。因此，物理實驗教學在物理教學中起著至關重要的作用。

一、認真做好分組實驗教學前的器材準備工作

分組實驗器材的準備工作，大都是由實驗員按照教材去準備，學生利用實驗器材，來做實驗。這給實驗教學帶來了很大的局限性。

例如，在“觀察水的沸騰”實驗教學中，實驗員給學生準備的盛水容器一般都是100毫升的燒杯，學生在實驗過程中，不容易觀察到水沸騰時，水中產生大量的氣泡，上升、變大，到水面破裂開的實驗現象。原因是燒杯中水的深度不夠，氣泡上升變大的實驗現象不夠明顯。如果在燒杯中多加水，來增加水的深度，會因為燒杯的深度有限，無法使水的深度足夠深，水加多了，加熱時間過長，可能會出現用時過久，水還沒有沸騰的尷尬現象。如果實驗員在準備實驗器材時，授課老師也能參與其中，給學生準備一些大試管，用大試管來代替燒杯做實驗，情況就會截然不同。相同質量的水，試管中水的深度要比燒杯中的深，水沸騰時產生的氣泡上升、變大的現象會很明顯;相同深度的水，試管中水的質量比燒杯中的要小得多，同溫度的水加熱到沸騰的時間會較短，就不會出現下課了水還沒有沸騰的尷尬局面。另外，在給試管中的水加熱時，如果在試管底再加上石棉網，就會使試管底只有一點受熱，水沸騰時只產生一組氣泡，會使學生觀察到的水沸騰時的現象更明顯。

在“研究凸透鏡成像規律”的實驗中，若在實驗前授課教師把實驗蠟燭，換成由發光二極管組成的“F”字樣的發光體，實驗中成在光屏上的像就會更清晰、更穩定，測量的實驗數據誤差會更小。實驗前如果給每組學生，都準備兩個焦距不同的凸透鏡，而不是使用焦距一定的同樣的凸透鏡進行實驗，那么在實驗過程中，學生不僅能夠得出：成實像時，焦距一定，物距變大，像距會變小，像也會變小;物距變小，像距會變大，像也會變大的實驗結論。通過探究得出：成實像時，物距一定，焦距變大，像距會變大，像也會變大;焦距變小，像距會變小，像也會變小的新發現，使探究實驗更加完整。這些實驗教學中的“意外”發現，不是隨便就能獲得的，是在授課教師對實驗器材的精心準備基礎上獲得的。針對每一節分組實驗教學，實驗前的器材準備工作，授課教師都要參與其中，精心準備每一節課的實驗器材，使物理實驗教學過程更加豐富多彩。

二、注重觀察實驗現象的細節，培養學生發現問題、提出問題的能力，使學生養成嚴謹的實驗探究習慣

關于實驗當中的一些細節問題，往往會被教師和學生忽視。恰恰是實驗中的這些細節現象，才科學地反映了物理現象的客觀事實，也是學生探索發現科學規律的重要環節。

以“觀察水的沸騰”的實驗來說，一些教師在指導學生做實驗的過程中，只注意到水在沸騰之前，溫度會逐漸升高，沸騰后溫度會保持不變。而沒有注意到水在沸騰之前，水的升溫速度，會隨水的溫度升高而變得緩慢，溫度越高，升溫速度越慢。如果實驗中沒有注意到這一點，學生通過實驗得到的物理規律就會不全面。水在沸騰之前，水中產生的氣泡較少，上升過程中又會逐漸變小;水在沸騰后，水中產生的氣泡會很多，氣泡在上升過程中會逐漸變大。這些細節問題，在實驗教學過程中，由于課堂時間有限，往往會被教師忽略。若教師加以指導，讓學生仔細觀察，不僅能夠使學生的觀察能力得到提高，還會使學生養成嚴謹的實驗探究習慣。

在“測量小燈泡電功率”的實驗中，學生連接好電路后，閉合開關，教師只要求學生能正確讀出電流表和電壓表的數值，計算出小燈泡的電功率。往往不會指導學生，注意觀察電流表指針偏轉的細節情況，也就是閉合開關的瞬間，電流表的指針先偏轉到一個較大的刻度值，然后再偏轉回來，指在某一固定刻度值上。這一細節現象，大多被忽視了。在實驗過程中，如果讓學生注意觀察這一現象，然后提出問題，并引導學生進行思考討論。那么學生就會發現，剛閉合開關的瞬間，由于燈絲的溫度較低，此時電阻較小，電壓一定時，通過燈絲的電流就會較大，電流表的指針偏轉較大;當小燈泡開始發光后，燈絲的溫度迅速升高，燈絲電阻變大，電流變小，電流表的指針又偏轉回來，指在某一固定刻度值上。燈絲電阻的這種變化特點，就會在學生的腦海中刻下很深的烙印。注重觀察實驗現象中的細節，不僅能培養學生嚴謹的實驗探究習慣，還能提高學生觀察物理現象、發現科學規律的能力。

三、嚴把實驗操作關，得出科學的實驗探究結論

分組實驗教學中，由于實驗小組較多，一些實驗小組的學生在實驗操作環節上，有時會被教師忽略。教師在實驗前有必要先做一次演示實驗，注意強調在實驗操作上一些容易被學生忽視的問題，避免他們在進行實驗時的一些操作錯誤。

例如，在“研究凸透鏡成像規律”的實驗中，一些學生在測量像距時往往誤差較大，是因為實驗中，光屏上的像沒有清晰時，學生就測量了像距值。實驗前教師一定要強調，在測量像距時，要在光屏上的像最清晰時才能測量。光屏上的像，什么時候最清晰呢？這是存在主觀因素的。要求教師在做演示實驗時，強調在看起來像很清晰的位置，要反復前后移動光屏。當在某一位置，無論是光屏向靠近透鏡方向移動，還是向遠離透鏡方向移動，光屏上的像都會變模糊時，這一點的像才是最清晰的，學生在實驗中才能測出較為準確的像距值，得出科學的實驗探究結論。

在“研究電熱與電流的關系”實驗中，連接好電路，在其他電學實驗中，學生都知道要先將滑動變阻器的阻值調到最大值后，才能閉合開關，再調節滑動變阻器的滑片進行實驗。在本實驗探究中，教師一定要強調，先將滑動變阻器的滑片調到一個合適位置，才能閉合開關。若先閉合開關，再調節滑動變阻器的滑片到一個合適位置，實驗操作就是錯誤的。原因就是閉合開關后，電熱絲通電就會產生熱量，此時再調節滑動變阻器的滑片，使電流為一設定值，電熱絲產生的熱量就會偏大，使實驗數據不夠準確，也就不會得出科學的實驗探究結論。在進行分組實驗教學過程中，教師要提前做好演示實驗，來指導學生怎樣正確進行實驗操作，這對培養學生科學的嚴謹實驗態度會起到積極的作用。

四、正確對待實驗探究的成與敗

倘若學生的實驗探究失敗，教師要善于引導學生分析實驗失敗的原因，培養學生鍥而不舍的科學探索精神。在學生分組實驗教學中，強調科學嚴謹的實驗態度是必要的。即使這樣，也不能保證所有的實驗都能成功。

例如，在“測量小木塊的密度”實驗中，有的學生會測出木塊的密度值比水的密度大;在“測滑輪組機械效率”實驗中，有的學生會測出滑輪組的機械效率大于100%;在“研究平面鏡成像規律”實驗中，有的學生會得出物距不等于像距的錯誤實驗結論。對于以上“可能”的錯誤實驗探究結論，教師要放平心態，不要急于否定學生錯誤的實驗探究結論，要耐心引導學生分析實驗失敗的原因。

在“測量小木塊的密度”實驗中，學生操作時沒有將小木塊表面涂蠟，或是小木塊在量筒中的水里浸沒的時間太久等，都會出現小木塊浸水太多，使測得的小木塊體積值偏小，密度值偏大的現象;在“測滑輪組機械效率”實驗中，彈簧測力計的讀值錯誤，或繩子的段數計算錯誤，都會出現滑輪組的機械效率大于100%的現象。在“研究平面鏡成像規律”實驗中，學生測量像距時，錯把像到玻璃板后表面的距離作為像距，或實驗中玻璃板太厚，確定的像點跟像的實際位置相差較大。這都會造成像距和物距不相等。教師一定要耐心幫助學生分析實驗失敗的原因，不要急于責怪，哪怕是課上時間不夠用，也要給學生創造課后進行實驗的條件，讓學生也能獲得實驗成功的喜悅感。

初中物理實驗教學，不僅能使學生經歷物理知識的形成過程，培養學生科學的探索精神，也能提高學生發現問題、提出問題，并能創造性解決問題的能力，對學生的終身發展起到一定的、積極的作用。

■ 編輯/王? ? 波