摘 要：實(shí)驗(yàn)教學(xué)是中學(xué)物理教學(xué)的重要組成部分，是物理教學(xué)的基礎(chǔ)，要提高學(xué)生的核心素養(yǎng)，提高學(xué)生各方面能力至關(guān)重要，因此加強(qiáng)中學(xué)物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)任務(wù)就顯得迫不可待.本文結(jié)合教學(xué)過(guò)程中具體的案例分析，重點(diǎn)談?wù)劰P者在實(shí)際教學(xué)中是如何開展實(shí)驗(yàn)教學(xué)的.

關(guān)鍵詞：初中物理;實(shí)驗(yàn)教學(xué)

文章編號(hào)：1008-4134（2019）16-0007 ? ?中圖分類號(hào)：G633.7 ? ?文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：B

基金項(xiàng)目：南京市江寧區(qū)教育科學(xué)“十三五”課題“素養(yǎng)教育理念下初中物理創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)教學(xué)的研究”（項(xiàng)目編號(hào)：JN2016/083）.

作者簡(jiǎn)介：翟燕（1984-），女，山東曹縣人，碩士，中學(xué)一級(jí)教師，研究方向：物理實(shí)驗(yàn)教學(xué).

偉大的科學(xué)家亞里士多德曾經(jīng)說(shuō)過(guò)：“告訴我的，我會(huì)忘記;給我看的，我會(huì)記住;讓我參與的，我會(huì)理解.”可見學(xué)生的實(shí)驗(yàn)探究過(guò)程之重要.物理學(xué)科的核心素養(yǎng)四大要素之一就是實(shí)驗(yàn)探究，而實(shí)驗(yàn)探究離不開學(xué)生的動(dòng)手過(guò)程，學(xué)生應(yīng)該真正享受到科學(xué)體驗(yàn)的樂趣與成就感.這是培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)探究能力中的關(guān)鍵環(huán)節(jié)，也是提高學(xué)生物理學(xué)科學(xué)習(xí)能力的一種重要途徑.因此，初中物理課堂中有效開展實(shí)驗(yàn)教學(xué)顯得至關(guān)重要.

1 實(shí)驗(yàn)教學(xué)上存在的誤區(qū)

目前，依然會(huì)有不少教師在思想上存在較多誤區(qū)，尤其是在創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)和自制教具方面還是比較欠缺.具體表現(xiàn)可能有以下幾個(gè)方面：

“做實(shí)驗(yàn)不如講實(shí)驗(yàn)”，做實(shí)驗(yàn)浪費(fèi)時(shí)間、影響教學(xué)進(jìn)度;

實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象簡(jiǎn)單、司空見慣，沒有做實(shí)驗(yàn)的必要;

一些實(shí)驗(yàn)以前做過(guò)，但是效果不好，不愿意設(shè)計(jì)新的方案改進(jìn);

有些實(shí)驗(yàn)準(zhǔn)備費(fèi)時(shí)，不愿意多花時(shí)間去準(zhǔn)備;

實(shí)驗(yàn)室沒有現(xiàn)成的器材，不想自制教具.

以上幾點(diǎn)和筆者在剛工作時(shí)的想法是一樣的.但是慢慢地發(fā)現(xiàn)，一個(gè)學(xué)期下來(lái)，學(xué)生學(xué)習(xí)物理的積極性并不高，而且自認(rèn)為節(jié)省了不少課堂時(shí)間，學(xué)生學(xué)習(xí)物理的效果反而不理想.因此，對(duì)于初中物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)，教師在思想上一定要重視、行動(dòng)上要到位.筆者將近些年在實(shí)際工作中有關(guān)初中物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)方面的體會(huì)歸納如下.

2 實(shí)驗(yàn)教學(xué)的有效開展

2.1 圖片、視頻實(shí)驗(yàn)化

很多時(shí)候，不少教師會(huì)將原本可以讓學(xué)生動(dòng)手的實(shí)驗(yàn)操作換成視頻、甚至圖片的形式展現(xiàn)，認(rèn)為這樣可以節(jié)省課堂時(shí)間用來(lái)強(qiáng)化練習(xí)，但是很多時(shí)候往往是適得其反.例如，在蘇科版第十章第三節(jié)“氣體的壓強(qiáng)”“流體的壓強(qiáng)與流速的關(guān)系”中，常常會(huì)遇到這類練習(xí)（如圖1所示），學(xué)生很難理解橫截面積大的地方流速小，但是如果學(xué)生看到了非常直觀、效果明顯的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，就大大加深了他們的理解.實(shí)驗(yàn)室常有的“伯努力原理”的器材體積非常小，實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象不夠明顯，效果自然不理想（如圖2所示）.如果將該原理的器材做的再大一點(diǎn)，更直觀、明顯一點(diǎn)，并且再添加一個(gè)可以改變液體整體流動(dòng)速度的水龍頭，達(dá)到的實(shí)驗(yàn)效果就會(huì)更好.另外，本節(jié)課里面，“飛機(jī)升力”的原理解釋也是一大難點(diǎn)，如果單純地利用圖片講解，學(xué)生很難理解飛機(jī)升力產(chǎn)生的原因，有的實(shí)驗(yàn)室現(xiàn)有器材（如圖3所示）雖然可以演示模型上升的過(guò)程，但是學(xué)生并不能直觀看出飛機(jī)機(jī)翼上下兩面風(fēng)速大小的比較.所以，筆者就做了一個(gè)飛機(jī)機(jī)翼模型（如圖4所示），用鼓風(fēng)機(jī)來(lái)給模型吹風(fēng)，U型管兩端的管子末端分別接在機(jī)翼上下兩端，兩端的液面高度可以反映出上、下兩面壓強(qiáng)的大小，同時(shí)用風(fēng)力測(cè)速儀可以測(cè)出上、下兩面風(fēng)速的大小.這樣學(xué)生就可以非常直觀地看到流速大的地方壓強(qiáng)小，同時(shí)也很好地滲透了“轉(zhuǎn)化放大”這一重要的思想方法.

又如，蘇科版初中物理第十四章第二節(jié)“變阻器”一節(jié)的課后練習(xí)中，有一個(gè)油量表的裝置圖（如圖5所示），讓學(xué)生嘗試說(shuō)明它的工作原理，中考試卷中也有多次涉及該類型的變形題目.如果課堂上給出實(shí)物模型（如圖6所示），學(xué)生上臺(tái)動(dòng)手操作的同時(shí)結(jié)合理論講解，并思考如果是電流表或電壓表分別接在哪里比較合適，這樣就會(huì)大大降低學(xué)生的理解難度，達(dá)到事半功倍的效果.

再有，九年級(jí)的練習(xí)中時(shí)常會(huì)遇到這類練習(xí)：如圖7所示，盒內(nèi)有三個(gè)接線柱A、B、C和指示燈、電鈴各一只，當(dāng)連接A、C時(shí)，燈亮、鈴不響;當(dāng)連接A、B時(shí)，鈴響、燈不亮;當(dāng)連接B、C時(shí)，燈不亮、鈴不響.根據(jù)上述情況，在下面的虛框內(nèi)（如圖8所示）畫出符合要求的電路.

對(duì)于剛學(xué)完基本電路的初中生而言，要判斷出暗箱內(nèi)的電路設(shè)計(jì)確實(shí)是太抽象、有難度的.但是可以讓學(xué)生利用教師的自制器材（如圖9所示）上臺(tái)演示一遍，再結(jié)合理論，討論分析猜想出答案，最后將暗箱的蓋子拿開，讓學(xué)生看到里面清晰的電路設(shè)計(jì)，還可以改接成其他電路讓學(xué)生通過(guò)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象來(lái)猜測(cè)內(nèi)部的電路設(shè)計(jì).這樣就很大程度上幫助了學(xué)生對(duì)該類問題的理解.

2.2 小型實(shí)驗(yàn)大型化

演示實(shí)驗(yàn)，顧名思義，是要全班同學(xué)都能觀察到實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，從而思考實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象反應(yīng)的物理原理.如果器材做的太小，會(huì)大大影響實(shí)驗(yàn)應(yīng)該有的效果.比如，在蘇科版八年級(jí)物理第一章“聲音具有能量”這一環(huán)節(jié)，央視有一套科普節(jié)目（如圖10所示）中提到，將一個(gè)大的水桶底部開孔，頂部蒙上一層厚厚的膜，用力拍擊頂部的膜，便可以將幾層疊加的紙杯擊倒.筆者看到后，首先想到，要做一個(gè)給學(xué)生看.第一次嘗試（如圖11所示），桶太小，只能擊倒三四層紙杯，后排學(xué)生也觀察不清楚，完全沒達(dá)到預(yù)想的震撼的效果.第二次，就改用了大桶（如圖12所示），可以擊倒六七層紙杯，擊倒瞬間學(xué)生“哇”一聲尖叫，課堂氣氛頓時(shí)活躍，從而也讓他們深切感受到了聲音具有能量.

又如，在講解“照相機(jī)”的原理時(shí)，要用到光源來(lái)作為被“拍攝”的物體.一般教師都會(huì)在PPT上展示一幅圖片或者自制一個(gè)較小的光源，讓學(xué)生利用自制的照相機(jī)“拍攝”，但是如果這樣，學(xué)生離開座位靠近物體近距離“拍攝”時(shí)，為了去拍同一張照片擠在一起，造成一部分同學(xué)拍不到，且拍攝效果也不好.因此，筆者當(dāng)時(shí)就用光帶自制了較大的“神舟十一號(hào)”火箭（如圖13所示）和“天宮二號(hào)”飛船的模型（如圖14所示），分別掛在教室的兩邊（如圖15所示），可以讓學(xué)生分成兩組分別對(duì)光源“拍照”（如圖16所示），實(shí)驗(yàn)效果自然好很多，學(xué)生的積極性也很高.

2.3 演示實(shí)驗(yàn)分組化

課堂上不少實(shí)驗(yàn)都是演示實(shí)驗(yàn)，學(xué)生如果只能遠(yuǎn)遠(yuǎn)地去觀察教師或個(gè)別同學(xué)的演示操作，而不去親自體驗(yàn)，那學(xué)習(xí)效果自然會(huì)大打折扣.因此，我們應(yīng)該克服困難盡量給學(xué)生創(chuàng)造更多分組動(dòng)手的機(jī)會(huì).尤其是復(fù)習(xí)課中，實(shí)驗(yàn)重現(xiàn)就更為重要.例如，在進(jìn)行中考一輪復(fù)習(xí)第六章“物質(zhì)的物理屬性”時(shí)，我們也可以利用一杯雞尾酒讓整個(gè)課堂都靈動(dòng)起來(lái)（如圖17所示）.從天平使用的復(fù)習(xí)、常規(guī)測(cè)量未知液體密度的復(fù)習(xí)、無(wú)量筒的情況下測(cè)量未知液體的密度等等，學(xué)生就可以利用這一套器材貫穿復(fù)習(xí)整個(gè)第六章的內(nèi)容（如圖18所示）.

又如，在對(duì)第四章“平行光會(huì)聚法”測(cè)量凸透鏡焦距的講解中，很多老師只是針對(duì)圖片（如圖19所示）理論分析，但是如果真正讓學(xué)生實(shí)際操作一遍（如圖20所示），他們才能徹底知道什么叫“正對(duì)太陽(yáng)光”，到底如何去測(cè)量.還可以讓學(xué)生去體驗(yàn)當(dāng)光屏遠(yuǎn)離和靠近透鏡時(shí)光斑的變化.有了以上的操作過(guò)程，學(xué)生再遇到這類問題時(shí)，就可以很自然的理解.

2.3 分組實(shí)驗(yàn)精致化

要盡量讓學(xué)生親自去動(dòng)手，并不是幫學(xué)生準(zhǔn)備好“精致”的實(shí)驗(yàn)器材，幫助學(xué)生呈現(xiàn)出“完美”的實(shí)驗(yàn)效果.而是通過(guò)問題串一步步引導(dǎo)學(xué)生選擇什么樣的器材，為了達(dá)到實(shí)驗(yàn)?zāi)康倪€需要添加什么器材，如何去操作，為什么這樣操作等等，通過(guò)這一系列問題讓學(xué)生逐步地去完善或者去選擇自己所需要的器材，然后一步步去操作.比如，蘇科版八年級(jí)物理第五章第三節(jié)“勻速直線運(yùn)動(dòng)”“研究氣泡的運(yùn)動(dòng)”中，我們剛開始只需要呈現(xiàn)出一個(gè)能顯示氣泡運(yùn)動(dòng)的板子即可（如圖21所示），可以設(shè)計(jì)如下問題串.

通過(guò)觀察你猜想氣泡的運(yùn)動(dòng)是什么情況？（生：勻速直線）如何證明氣泡是勻速的呢？（生：相同路程比時(shí)間;相同時(shí)間比路程）如果采取相同路程比時(shí)間的話，如何操作？（生：分成路程相等的幾段）如果是相同時(shí)間比路程，如何操作？你認(rèn)為哪種方法更合適？（生：前者）為什么？（生：將路程分段，計(jì)時(shí)方便且誤差?。┓謳锥魏线m？為什么不能太多，也不能太少？計(jì)時(shí)的時(shí)候是利用一個(gè)秒表還是多個(gè)秒表好些？分段的起點(diǎn)應(yīng)該選在哪？為什么不能離底部太近？……一步步引導(dǎo)生成了最終的實(shí)驗(yàn)器材（如圖22所示）及操作過(guò)程.這樣的娓娓道來(lái)會(huì)讓學(xué)生的思緒非常清晰，操作起來(lái)也得心應(yīng)手.

2.4 自制教具學(xué)生化

目前，課堂上完全放手讓學(xué)生去自制實(shí)驗(yàn)器材的時(shí)間和機(jī)會(huì)還是比較少，因此我們可以用周末動(dòng)手的作業(yè)適當(dāng)替代文字作業(yè)，把動(dòng)手的機(jī)會(huì)真正還給學(xué)生.

比如，照相機(jī)的成像原理是需要學(xué)生掌握的，如果只是針對(duì)原理圖分析，對(duì)于初中生來(lái)說(shuō)還是太抽象，顯然是不容易理解和接受的.如果，我們能引導(dǎo)學(xué)生自己動(dòng)手去制作一架真正的“照相機(jī)模型”（如圖23、24所示），課堂上利用自己自制的模型對(duì)光源“拍照”，從而使照相機(jī)的原理、如何使像變大等等問題迎刃而解.

又如，“樹蔭下的光斑”等活動(dòng)，只有讓學(xué)生親自去觀察和體驗(yàn)（如圖25所示），才能解決“小孔到底需要多小、只要孔足夠小就可以成太陽(yáng)的像嗎？”這些難點(diǎn).鼓勵(lì)學(xué)生利用周末時(shí)間自制吸塵器（如圖26所示）和“家庭投影儀”（如圖27所示），這樣用動(dòng)手過(guò)程來(lái)理解知識(shí)遠(yuǎn)遠(yuǎn)比我們課堂上滔滔不絕的講授要實(shí)用得多.

美國(guó)著名教育學(xué)家杜威在《民主主義與教育》中提出“從做中學(xué)”的教育理念，“從做中學(xué)”也就是“從活動(dòng)中學(xué)”“從經(jīng)驗(yàn)中學(xué)”.因此，物理課堂中的實(shí)驗(yàn)操作環(huán)節(jié)自然不容小覷，尊重學(xué)生實(shí)驗(yàn)探究過(guò)程，認(rèn)真鉆研實(shí)驗(yàn)教學(xué)過(guò)程對(duì)我們每個(gè)教師都顯得尤為重要.教學(xué)細(xì)節(jié)不大，它只是課堂的一個(gè)極小的縮影;但教學(xué)細(xì)節(jié)又不小，它就像一面透視教學(xué)的放大鏡，能以小見大地折射出教師的教學(xué)理念、教學(xué)智慧、教學(xué)情懷.

我們一定要將動(dòng)手的過(guò)程還給學(xué)生，這是培養(yǎng)中學(xué)生核心素養(yǎng)的迫切要求，是提高學(xué)生物理學(xué)習(xí)能力的重要途徑！

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（收稿日期：2019-04-28）