張從巧

物理是一門(mén)以觀察和實(shí)驗(yàn)為基礎(chǔ)的學(xué)科，實(shí)驗(yàn)教學(xué)是物理知識(shí)教學(xué)的基礎(chǔ)。在《初中物理課程標(biāo)準(zhǔn)》同時(shí)也指出，在突出科學(xué)探究?jī)?nèi)容的同時(shí)，也要重視研究方法的指導(dǎo)，使學(xué)生在進(jìn)行科學(xué)探究、學(xué)習(xí)物理知識(shí)的過(guò)程中，逐漸拓寬視野，初步領(lǐng)悟到科學(xué)研究方法的真諦。由此可見(jiàn)，實(shí)驗(yàn)教學(xué)中蘊(yùn)含著大量的科學(xué)方法，正確地掌握物理實(shí)驗(yàn)的探究方法，有助于揭示物理現(xiàn)象、物理規(guī)律的本質(zhì)屬性和內(nèi)部規(guī)律。

既然物理實(shí)驗(yàn)方法這么重要，我們?cè)鯓硬拍茏寣W(xué)生掌握，并能應(yīng)用自如呢？首先我們要對(duì)初中物理教學(xué)中常用的探究實(shí)驗(yàn)方法有所理解。初中物理實(shí)驗(yàn)探究方法主要有以下幾種：

（1）控制變量法：為了研究物理量與影響它的多個(gè)因素中的一個(gè)因素的關(guān)系，可將除了這個(gè)因素以外的其他因素人為地控制起來(lái)，使其保持不變，再比較、研究該物理量與該因素之間的關(guān)系，得出結(jié)論，然后再綜合起來(lái)得出規(guī)律的法。這種方法在整個(gè)初中物理實(shí)驗(yàn)中的應(yīng)用比較普遍

（2）等效替代法：研究某一個(gè)物理現(xiàn)象和規(guī)律時(shí)，因?qū)嶒?yàn)本身的特殊限制或因?qū)嶒?yàn)器材等限制，不可以或很難直接揭示物理本質(zhì)，而采取與之相似或有共同特征的等效現(xiàn)象來(lái)替代的方法。這種方法若運(yùn)用恰當(dāng)，不僅能順利得出結(jié)論，而且容易被學(xué)生接受和理解。

（3）轉(zhuǎn)換法：有的物理量不便于直接測(cè)量，物理現(xiàn)象不便于直接觀察，通過(guò)轉(zhuǎn)換為容易測(cè)量到與之相等或與之相關(guān)聯(lián)的物理現(xiàn)象，從而獲得結(jié)論的方法。

（4）類(lèi)比法：類(lèi)比法是一種推理方法。為了把要表達(dá)的物理問(wèn)題說(shuō)清楚，往往可用具體的、有形的、人們所熟知的事物來(lái)類(lèi)比要說(shuō)明抽象的、無(wú)形的、陌生的事物，通過(guò)借助于一個(gè)比較熟悉的對(duì)象的某些特征，去理解和掌握另一個(gè)有相似性的對(duì)象的某些特征。

（5）圖像法：圖像是一個(gè)數(shù)學(xué)概念，用來(lái)表示一個(gè)量隨另一個(gè)量的變化關(guān)系，很直觀。由于物理學(xué)中經(jīng)常要研究一個(gè)物理量隨另一個(gè)物理量的變化情況，因此圖像在物理中有著廣泛的應(yīng)用。在實(shí)驗(yàn)中，運(yùn)用圖像來(lái)處理實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，探究?jī)?nèi)在的物理規(guī)律，具有獨(dú)特之處。

（6）理想化方法：指在物理教學(xué)中通過(guò)想象建立模型和進(jìn)行實(shí)驗(yàn)的一種科學(xué)方法?？煞譃槔硐牖Ｐ秃屠硐牖瘜?shí)驗(yàn)。理想化模型就是指把復(fù)雜的問(wèn)題簡(jiǎn)單化，把研究對(duì)象的一些次要因素舍去，抓住主要因素，對(duì)實(shí)際問(wèn)題進(jìn)行理想化處理去再現(xiàn)原形的本質(zhì)的東西，構(gòu)成理想化的物理模型。這是一種重要的物理研究方法。

（7）對(duì)比法：“比較”是人們常用的探究方法，是找出事物之間的差異點(diǎn)和共同點(diǎn)的研究方法，比較事物間的相同特征或相異特征。

下面就初中物理實(shí)驗(yàn)《探究影響導(dǎo)體電阻大小的因素》中運(yùn)用的探究方法——控制變量法，來(lái)談?wù)勗鯓舆M(jìn)行探究實(shí)驗(yàn)方法的教學(xué)，希望能起到拋磚引玉的作用。

一、作為教師，你首先要明確該實(shí)驗(yàn)用哪種實(shí)驗(yàn)方法最合適，也就是說(shuō)先要確定實(shí)驗(yàn)方法。這就要求你對(duì)各種實(shí)驗(yàn)方法都要有深入的認(rèn)識(shí)，并有所研究。

二、在實(shí)驗(yàn)問(wèn)題的提出時(shí)就開(kāi)始滲透實(shí)驗(yàn)方法的思想，并讓學(xué)生聯(lián)系實(shí)驗(yàn)提出的問(wèn)題和假設(shè)來(lái)尋找，并確定實(shí)驗(yàn)的變量。例如在《探究影響導(dǎo)體電阻大小的因素》實(shí)驗(yàn)教學(xué)中，當(dāng)我們換用不同的電阻進(jìn)行實(shí)驗(yàn)時(shí)，發(fā)現(xiàn)燈泡的亮度是不一樣的，那樣就可以提問(wèn)“為什么燈泡的亮度不一樣？”來(lái)引導(dǎo)學(xué)生去分析比較，得出影響導(dǎo)體電阻大小的因素可能是導(dǎo)體的材料、長(zhǎng)度和橫截面積，還有溫度，從而確定該實(shí)驗(yàn)的變量。

三、確定變量后，要引導(dǎo)學(xué)生用怎樣的實(shí)驗(yàn)方法進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。在該實(shí)驗(yàn)中，我們確定了四個(gè)實(shí)驗(yàn)的變量，那么我們就可以提問(wèn)“我們?cè)鯓硬拍苤肋@些變量與電阻的關(guān)系？怎樣進(jìn)行研究？”讓學(xué)生認(rèn)識(shí)到，要研究每個(gè)變量與電阻的關(guān)系，就必須在每次實(shí)驗(yàn)中控制另外的變量保持不變。這樣自然而然的，我們就可以提出實(shí)驗(yàn)要使用的實(shí)驗(yàn)方法——控制變量法。接著教師要把控制變量的思想介紹給學(xué)生，使學(xué)生逐步領(lǐng)悟到控制變量法的實(shí)質(zhì)要領(lǐng)，為之后的實(shí)驗(yàn)方法的教學(xué)作好準(zhǔn)備。

四、有的老師卻不敢放手讓學(xué)生去主動(dòng)探究，而是替學(xué)生設(shè)計(jì)好實(shí)驗(yàn)步驟甚至做成演示實(shí)驗(yàn)，學(xué)生成了旁觀者，沒(méi)有直接參與，不利于其創(chuàng)新能力的培養(yǎng)。因此要鼓勵(lì)學(xué)生自己動(dòng)腦、動(dòng)手、動(dòng)口，在探究過(guò)程中充分發(fā)揮學(xué)生在探究過(guò)程中的主體和中心地位，讓學(xué)生親身經(jīng)歷實(shí)驗(yàn)過(guò)程，對(duì)未知結(jié)論的探索、激發(fā)學(xué)生的思維狀態(tài)，認(rèn)識(shí)到這些物理實(shí)驗(yàn)反映的物理本質(zhì)，從而認(rèn)識(shí)并形成正確的物理規(guī)律，培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新意識(shí)。例如，在探究“浮力的大小等于什么”的實(shí)驗(yàn)中，我首先讓學(xué)生思考：放入水中的乒乓球，從它剛露出水面到最后漂浮在水面上不動(dòng)的過(guò)程中，它受到的重力怎樣變化？浮力怎樣變化？浸沒(méi)在水中的體積怎樣變化？從而讓學(xué)生對(duì)“浮力的大小與什么有關(guān)”作出猜想和假設(shè)，并進(jìn)一步設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)進(jìn)行探究、分析論證并嘗試改進(jìn)實(shí)驗(yàn)方案。

五.實(shí)施小實(shí)驗(yàn)、小制作教學(xué)手段

在日常教學(xué)實(shí)踐中，我體會(huì)到，重視初中教材中小實(shí)驗(yàn)的教學(xué)，既有利于鞏固知識(shí)，提高能力，還容易引起學(xué)生的興趣，這對(duì)全面提高物理教學(xué)質(zhì)量具有重要的意義。通過(guò)小實(shí)驗(yàn)和小制作的完成，可激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)物理知識(shí)的興趣，調(diào)動(dòng)學(xué)習(xí)的積極性。物理學(xué)科的特點(diǎn)決定了學(xué)生學(xué)習(xí)物理的難度，導(dǎo)致了一些學(xué)生對(duì)學(xué)習(xí)物理產(chǎn)生畏學(xué)、厭學(xué)情緒，若能在改進(jìn)課堂教學(xué)的前提下，把握住對(duì)小實(shí)驗(yàn)教學(xué)的機(jī)會(huì)，通過(guò)學(xué)習(xí)體會(huì)親自制作和實(shí)踐的樂(lè)趣，就可激發(fā)興趣，認(rèn)識(shí)到物理知識(shí)在實(shí)踐中的應(yīng)用，從而激起他們學(xué)好物理的信心。通過(guò)小實(shí)驗(yàn)的教學(xué)，進(jìn)一步培養(yǎng)和加強(qiáng)學(xué)生的實(shí)驗(yàn)技能。

六.拓展實(shí)驗(yàn)教學(xué)的思路，擴(kuò)大實(shí)驗(yàn)探究的范圍

物理就是以實(shí)驗(yàn)為基礎(chǔ)的學(xué)科，也就是物理的定義、定理、規(guī)律都建立在大量的實(shí)驗(yàn)和實(shí)踐活動(dòng)中，那么我們所說(shuō)的實(shí)驗(yàn)也就不僅僅局限于課本上的演示實(shí)驗(yàn)、探究實(shí)驗(yàn)及“想想做做”小實(shí)驗(yàn)，而是將實(shí)驗(yàn)探究貫穿于物理學(xué)習(xí)的全過(guò)程。我們的實(shí)驗(yàn)教學(xué)可以在課上，也可以在課下；可以使用實(shí)驗(yàn)室所配備的器材，也可以自備自制教具，甚至可以使用我們?nèi)粘Ｉ钪械默F(xiàn)有物品，經(jīng)常用學(xué)生身邊的物品做實(shí)驗(yàn)，如用鉛筆和小刀做壓強(qiáng)實(shí)驗(yàn)，用可樂(lè)瓶做液體壓強(qiáng)與深度關(guān)系的實(shí)驗(yàn)，用汽水瓶做大氣壓實(shí)驗(yàn)用乒乓球做物體的浮沉實(shí)驗(yàn)，用水和玻璃做光的色散實(shí)驗(yàn)等，這些器材學(xué)生更熟悉，更有利于使學(xué)生明白物理就在身邊，物理與生活聯(lián)系非常緊密。而且通過(guò)這些課本上沒(méi)有出現(xiàn)的器材啟發(fā)學(xué)生的創(chuàng)新能力：大家一起來(lái)想一想，還可以用什么來(lái)說(shuō)明我們要知道的物理知識(shí)?；蛘?，這種類(lèi)似的方法我們可以用來(lái)解決其他什么問(wèn)題，等等。學(xué)生在實(shí)驗(yàn)探究活動(dòng)中，通過(guò)經(jīng)歷與科學(xué)工作者進(jìn)行科學(xué)探究時(shí)的相似過(guò)程，學(xué)習(xí)物理知識(shí)與技能，體驗(yàn)科學(xué)探究的樂(lè)趣，學(xué)習(xí)科學(xué)家的科學(xué)探究方法，領(lǐng)悟科學(xué)的思想和精神。