初中物理教學中開發自主實驗提升課堂教學效益

周 虹

(江蘇省常州市卜弋中學 213141)

自主實驗就是給學生充分的自主，讓他們自己選擇實驗，自己選擇做法，自己體驗實驗結論.在自主實驗中學生得到徹底地解放，他們解放了大腦、解放了雙手，這是一個協調發展的過程，他們的實驗效益得到明顯提升.

一、讓學生開發新的實驗

實驗給了學生更多的體驗，也讓能力得到更多的生長.但教師不能去主導學生，要讓學生作為實驗的組織者，因為大多教師指定的實驗，學生不喜歡，教師要給學生以空間，讓他們自己去開發實驗.換言之，在講授的過程中，讓學生就著一些認知，去找尋相應的體驗，讓認知在實驗中得到檢驗.

以蘇教版第十二章《機械能和內能》為例，這一章節對學生來說，是有一定難度的，學生對一個新的物理概念的建立，都需要一定的時間，因為他們的物理認知有限，他們的相關體驗也有限.心理學研究表明，學生總是對自己身邊發生的事件感興趣，讓實驗從身邊開始，他們就會對“機械能和內能“的應用與實踐有足夠的認識，也會將認識的成果運用到課堂上來，讓它們成為課堂的資源、課堂的話題.學生突然想到經典的香港電影的橋段，就是一個武俠高手拿著紙牌到處去打擊對手.他們想到了與這段認知有關聯的實驗，紙牌為什么會跳起來.整個實驗的過程都是學生自己設計的，他們只是想演示電影畫面的真正原理，借實驗的慧眼，看事物的本質.首先他們將套有橡皮筋的紙牌用手反過來壓平在桌面上，一個學生帶頭示范，所有學生跟著做；學生自己的實驗，自然都有興趣.接著他們迅速松開手.紙牌跳起來了.每個學生都將這樣的步驟反復操練，他們發現這樣的道理，這其實是將橡皮筋的彈性勢能轉化為紙片彈起的高度.看似一個簡單的實驗，關鍵在于學生想的，要得到教師的支持；學生做的，能很好地轉化為能力.

二、讓學生獨立完成實驗

教師在實驗的過程中，為了節約時間，不斷地給學生指點，只要有可能出錯的地方，教師就巧妙地點出來，一使學生更容易獲得成功，二也讓課堂的效益得到了提升.其實這樣的模式，學生并不能產生完整的思維，并沒有做完一整個實驗.這對學生思維的完整性與嚴密性的發展不利，更容易讓他們產生思維的惰性.

以驗證大氣壓強的存在這個實驗為例，首先學生在易拉罐中注入少量水，接著他們就點燃酒精燈對易拉罐加熱，待罐口出現白霧時，將罐口堵塞.一個教師要給學生獨立完成實驗的時間，讓自主真正得到實現.自主就一整個實驗而言，它包含自主地開始，自主地深入，自主地收尾，少一個環節都稱不上自主.教師的存在，是讓學生更自主，是在萬不得已的情況下給予的提示.大多學生在看到白霧出現的時候，實驗也就結束了，其實可以讓學生再推進.比如說，就注入少量的水而言，學生就可以分成兩個實驗，一個是注入少量的水，一個是多量的，以讓學生自己思考緣由.經過實驗的比較，學生發現少量的水，易于加熱使其沸騰，進而縮短了實驗時間，也容易汽化成水蒸氣，以占據罐內空間，帶走罐內氣體，因而罐內幾乎只剩水蒸氣.當學生不明白為什么會出現白霧時，教師就讓他們反復地做，一個完整的實驗過程，應該允許多次的重復，一次次的觀察學生發現白霧是由于高溫的水蒸氣遇冷液化成小水珠，罐內空氣已幾乎排盡.最后，學生撤去酒精燈，過一會兒，他們發現易拉罐變扁了.也就是在實驗的最后階段，學生知道罐內水蒸氣冷卻后液化成水滴，罐內氣壓大大減小，進而被壓扁.讓學生獨立完成實驗是學生自主開發實驗的一種方式.

三、讓學生自主發現問題

自主開發實驗的過程也要成為學生自主發現問題的過程.在初中物理實驗教學中存在著這樣的現象，教師將實驗的結果告訴學生，他們再去做實驗，目的就是加深對認知的體驗，讓學生更好地記得物理原理.其實自主實驗就是要讓學生的思維足夠自主，給他們探究的時間，給他們發現新現象，新問題的機會.推動物理素養的不是記得多少物理上的認知，而是在學習的過程中發現了多少問題，以及通過什么方式去解決問題的.讓學生去發現問題，首先要能激發學生的興趣，教師可增加實驗的趣味性，讓他們樂此不疲.其次要設置一定的情境，讓學生在熟悉的情境中，更容易發現其蘊含的現象.最后，讓學生發現問題就要改變評價的方式，讓他們感知發現的重要性.

以蘇教版第一章《聲現象》為例，教師在上課之前直接拿出一把尺按在桌邊上，讓學生猜一猜用同樣的力怎么才能振出更響的聲音，尺伸出桌邊是要長一些還是短一些.教師不讓學生做實驗，只讓他們去猜想.他們一下子就后悔起來，覺得這樣的事他們經常做過，甚至將它當成日常做作業時的一個習慣，有事沒事將尺撥動幾下，但就是不知道以怎樣的方式撥動會有最響的聲音.學生憑主觀的感覺猜了一下之后，教師就讓他們做起這個簡易的實驗，很快他們就檢驗出剛才猜測的結果是否正確.學生在不斷地撥打中，漸漸冒出這樣的問題聲音的響度究竟和哪些因素有關，他們改變著振幅，也改變著發聲的物體，從撥鋼尺到擊鼓.從撥木梳到吹水杯、敲水杯等.換言之，學生在實驗中就著問題將思考不斷深入，將可以想到的都投入到實驗中，以讓眼見為實.就直尺而言，他們發現振幅越大，其響度也越大；但如果頻率越快，則音調越高.問題的植入，讓實驗越來越自主了，因為學生不再跟著教師轉，而是隨著問題轉.

四、讓學生開啟二次實驗

讓學生開啟二次實驗，自然就有第一次實驗.一般來說，需要做二次實驗的一般是學生感興趣的，或者是相對有一定難度的.同樣第一次實驗往往是教師演示或者主導的，因為有進一步拓展的需要，學生開啟了第二次實驗.第二次實驗是第一次的深化，也是對第一次的再體驗.因而第二次實驗是學生的再自主之上的一次創新，而不僅僅是模仿.第二次實驗是學生帶著第一次時教師的指導，再參合著自己的新的思考而進行的，換言之，第二次實驗自主的成分偏多，依托自己的能力完成的一次能力運用.甚至可以這樣說，二次實驗是對學生自主能力的一次反饋.

提升課堂效益，就是給學生更多展示的機會，實驗能讓他們更多元地展示自己.自主與開發能充分彰顯實驗的效果，使之更好地對接學生的知識.因此初中物理教學，教師要能拓展自主實驗的渠道，進而為課堂增值.