張 振

初中生學習物理學科的時間較短，學習經(jīng)驗較為欠缺，在認識理解物理新知識時，需要豐富的物理現(xiàn)象做支撐。教師引入、展示多種類型的物理演示實驗，可以很好地適應初中生這一學情特點，以學生容易接受的可視化教學方式指導學生感知物理規(guī)律，厘清物理知識形成過程和聯(lián)系脈絡，提高學生物理知識學習品質，促進學生物理知能協(xié)同發(fā)展。

一、 整合演示實驗資源，調動生本觀察思維

演示實驗教學內容在整個初中階段物理學科實驗教學中占據(jù)著極大比重，教師加強演示實驗資源的開發(fā)整合，靜心篩選演示實驗教學內容，借鑒優(yōu)秀演示實驗教學案例，提升演示實驗教學設計的科學性、啟發(fā)性、生動性，調動學生物理實驗觀察學習思維。

(一)精選演示實驗內容

圍繞物理課堂教學知識目標，教師精心篩選演示實驗教學內容，用直觀、具體的演示實驗現(xiàn)象，推動學生實驗觀察認知表象建立，輔助學生認知理解物理知識。初中物理教材中編排了大量的演示實驗教學內容，教師根據(jù)物理課堂教學需要，對這些實驗內容加以整合，使其更好地服務于學生物理知識學習的個性化需求，降低物理新知的理解學習難度，幫助學生順利突破物理課堂學習重難點知識，自然生成物理新知。

例如，教學滬科版八年級物理《長度與時間的測量》，教師先介紹測量時間、長度的工具，以及使用這些工具的方法，盡量減少誤差，現(xiàn)場利用刻度尺測量物理書的長度、寬度、厚度。在具體操作過程中，教師讓學生細心觀察每一個細節(jié)，特別是減少誤差的方法運用，為學生提供學習的機會。學生觀察教師操作之后，利用刻度尺測量身邊的物品，運用教師提供的測量方法，進行實踐測量和互動交流，探尋測量長度的方法和技巧。教師現(xiàn)場測量之前，先介紹測量工具以及使用方法，其演示更為具體細致，學生有了觀察經(jīng)歷，自然有主動操作的沖動。因為長度測量使用工具簡單，操作便捷，教師選擇物理課本展開演示操作，給學生帶來更多學習啟示。教師精選實驗內容，能夠創(chuàng)造更多觀察機會，學生接受不存在障礙，能夠有效提升教學效果。

(二)借鑒演示實驗案例

除教材編排的演示實驗教學內容外，教師還可以主動借鑒其他優(yōu)秀的演示實驗教學案例，在教材之外開發(fā)演示實驗教學內容滲透課堂教學中，豐富學生物理實驗學習感性認知素材。初中物理學科教學內容涵蓋領域較為寬泛，與之匹配的演示實驗教學資源不勝枚舉，教師可在集體備課環(huán)節(jié)集思廣益，學習優(yōu)秀教師的演示實驗設計方案，或通過網(wǎng)絡、報刊等渠道收集相關實驗素材引入課堂，為物理演示實驗教學注入全新活力。

教師規(guī)劃演示實驗方案時，要注意做延伸處理，這樣可以制造更多看點，以調動學生關注力，形成更多學習切入點。例如，教學《快與慢》，教師利用多媒體播放動畫視頻，通過對比蝸牛與兔子賽跑、人和汽車速度對比、飛機和衛(wèi)星飛行運轉等，直觀介紹不同物體的運行速度，體現(xiàn)慢與快的關系。視頻畫面更為直觀，學生觀看特別用心，對運動快與慢有了更直觀的體驗。為激發(fā)學生實驗主動性，教師組織學生來到操場上，挑選幾個學生進行百米賽跑，現(xiàn)場感受快與慢的特點。教師將體育比賽融入物理學科教學之中，學生感覺新鮮，參與熱情很高，對快與慢兩個物理概念有了全新理解。媒體展示模擬實驗畫面，對學生形成感官觸動，教師設計戶外比賽活動，是更為直觀的演示實驗。

二、 創(chuàng)設演示實驗環(huán)境，啟迪生本發(fā)散思維

教師注重演示實驗教學進程的啟發(fā)誘導，采取設計演示實驗問題、展示演示實驗方案等方式，引領學生有目標性地進入演示實驗觀察分析程序，啟迪學生充分發(fā)散實驗學習思維，從更多維度理解建構物理知識。

(一)設計演示實驗問題

教師發(fā)揮演示實驗問題的教學驅動作用，投放演示實驗教學密切相關的啟思性問題、引導性問題，讓學生在問題指引下投入演示實驗觀察分析中，強化學生物理演示實驗學習意志，引導學生循序漸進地完成演示實驗學習任務。物理演示實驗教學的不同環(huán)節(jié)都有其獨特的學習要求，教師要具備項目化教學意識，根據(jù)不同實驗教學環(huán)節(jié)的實際需要，以整體教學視角合理設置實驗學習問題素材，借助問題厘清學生物理實驗學習思維路徑，給學生物理實驗學習思維帶來更多啟發(fā)。

教師設計實驗問題，具有更高的調動性，學生積極探索實驗原理，順利完成實驗認知內化，能夠促進學生學科核心素養(yǎng)的培養(yǎng)。例如，在教學《質量》這節(jié)內容時，教師準備了天平、砝碼、鐵釘、橡皮泥等實驗材料，現(xiàn)場展開演示實驗，利用天平測量鐵釘、橡皮泥的質量。在實驗操作之前，教師組織學生閱讀教材內容，理清“質量”的概念、基本屬性以及質量的國際單位等知識點。在實驗之中，教師提出實驗思考問題：實驗室測量質量需要什么樣的工具？生產(chǎn)和生活中可以接觸質量測量問題，大家平時喜歡運用哪些測量工具呢？學生大多有相關生活經(jīng)歷，主動展開思考和交流，針對一些生活案例進行對應分析，課堂研學氣氛活躍。教師不斷提醒，與學生展開廣泛對話，具體解析質量概念內涵，要求學生自然形成學科認知。學生有親身觀察經(jīng)歷，思考討論熱情很高，教師的主動參與，為課堂研學帶來更多正面幫助，實驗教學獲得豐碩成果。

(二)展示演示實驗方案

受限于物理學科學習經(jīng)驗，部分初中生在物理課堂學習中仍存在“學不得法”的教學困擾，實驗分析學習有一定的盲目性。教師采取開門見山的演示實驗教學方式，在實驗開始之前，向學生展示演示實驗教學方案，使學生初步形成演示實驗學習的整體把握，有目的性地進入物理實驗學習流程。教師展示的演示實驗方案需適當精簡，主要體現(xiàn)出演示實驗的大概流程、重點難點、觀察要點，避免過于煩瑣的方案展示對學生造成不必要的思維干擾，影響學生實驗學習效果。

例如，教學《學習使用天平和量筒》，教師先拿出天平和量筒，分別介紹其突出特點以及實驗操作使用方法，對學生準備好的不規(guī)則小石塊進行體積測量，分析實驗過程和實驗原理，學生順利進入實驗學習環(huán)節(jié)。學生對天平的使用充滿熱情，教師從“放”“調”“稱”“記”“收”等方面進行逐一展示和操作，讓學生先掌握天平的使用方法和技巧，然后組織學生現(xiàn)場測量不規(guī)則小石塊的體積。學生對實驗操作比較感興趣，教師將學生分成幾個小組，要求學生借助集體力量，先研究天平的使用方法，然后設計實驗方案，展開合作學習，充分調動大家的智慧，順利完成小石塊的體積測量任務。經(jīng)過一番探究，各個小組的實驗操作都獲得豐富成效，學生匯報實驗成果，教師展開專業(yè)點評，課堂學習進入良性互動環(huán)節(jié)。

三、 優(yōu)化演示實驗組織，促生生本抽象思維

教師從演示實驗的觀察感知、討論交流、課題研學等環(huán)節(jié)展開教學優(yōu)化設計，有針對性地引導學生展開演示實驗分析學習，自主構建直觀物理實驗現(xiàn)象與抽象物理知識的聯(lián)系橋梁，促生學生抽象思維，增強學生物理學科學習力。

(一)強化演示實驗觀察

初中物理觀察實驗教學中，學生不能將演示實驗的具體現(xiàn)象與物理知識相聯(lián)系，這是影響學生實驗學習成效的一大問題所在。教師強化演示實驗觀察指導，著重教會學生采取多樣化的觀察方法分析實驗現(xiàn)象，啟發(fā)學生抽象提煉其中的物理知識要素，構建物理知識表象理解，進而促進學生物理知識生成和抽象思維成長。除了對實驗結果進行觀察分析，教師還要有意識地在實驗操作過程中滲透觀察指導，引導學生認真觀察演示實驗的操作要點，了解掌握其中的注意事項，培養(yǎng)學生規(guī)范化的實驗操作方法。

學生有主動觀察的興趣，教師在演示實驗時，需要進行針對性提醒，要求學生自覺展開觀察和思考，利用問題進行調度，或者邀請學生參與演示活動，可以形成嶄新教學起點。例如，在教學《力的合成》這部分內容時，教師邀請學生合作展開演示實驗：這里有一個水桶，里面裝滿了水，現(xiàn)在請兩名同學來做一個實驗，先是一個人提起這桶水，然后是兩個人合力提起這桶水，分析水桶受到向下的重力以及向上的拉力，畫出示意圖，并做實驗解讀。任務下達后，學生積極響應，現(xiàn)場展開演示實驗操作。這個實驗很簡單，教師讓學生現(xiàn)場演示，而且提出具體要求，讓其他學生細致觀察，成功激發(fā)學生實驗思維，課堂研學氣氛活躍起來。特別是讓參與操作的學生畫出示意圖，對力的合成情況進行解讀，給學生提供深度探索的機會，也為其他學生帶來思考的機會。教師利用現(xiàn)場實驗展開教程設計，其調動作用更為突出，學生主動響應教師設計，其調動效果良好。

(二)組織演示實驗討論

物理課堂演示實驗教學的主要目的是指導學生通過觀察物理實驗現(xiàn)象，分析、理解其中的物理知識。教師穿插實驗學習交流環(huán)節(jié)，組織學生圍繞物理實驗觀察學習成果展開討論分析，能夠彌補學生自主觀察、自主分析中出現(xiàn)的認知片面，促使學生更加準確地抽象出演示實驗蘊含的知識內容。初中生在物理學科學習能力中表現(xiàn)出很強的個體差異性，教師組織演示實驗討論學習時，要根據(jù)學生能力差異科學分組，盡量讓每個小組都包含不同能力層次的學生，促進學生物理學科學習能力的個性化發(fā)展。

例如，教學《壓力的作用效果》，教師開始演示實驗，先讓學生觀察桌面上的海綿，然后將砝碼放在海綿上，最后將海綿放到桌腳下，觀察海綿的不同形變。海綿發(fā)生了不同形變，其中包含什么樣的原理？海綿發(fā)生形變與什么因素有關呢？結合實驗觀察展開學習討論。學生開始觀察和思考，逐漸找到海綿形變的原因，主動進入互動交流環(huán)節(jié)。教師將海綿置于不同環(huán)境下，海綿發(fā)生了不同形變，學生主動分析其原因，逐漸了解壓力的作用效果，找到形變與一些因素有關。在這個教學案例中，教師選擇適合的實驗內容，為學生提供觀察和思考的機會，組織學生展開互動交流活動，成功激發(fā)學生實驗思維，在深度研討過程中建立物理認知。

四、 創(chuàng)新演示實驗形式，提升生本探索思維

教師在傳統(tǒng)物理演示實驗教學基礎上進行拓展創(chuàng)新，引入更多模擬演示實驗、互動演示實驗、生本演示實驗教學形式，引發(fā)學生物理演示實驗學習思維碰撞，強化學生自主思考能力及探索學習能力。

(一)模擬演示實驗創(chuàng)新

教師提出模擬實驗方案，讓學生觀察更清晰，主動研究觀察結果，以提升實驗學習品質。但受限于課堂教學時空條件，有些物理實驗的演示現(xiàn)象并不能完美地展現(xiàn)在學生面前，一定程度上限制了學生物理知識學習效果。教師要樹立信息化教學意識，著眼信息技術教學手段在演示實驗教學中的輔助應用，借助投影儀、實驗教學微課等設備資源，將演示實驗現(xiàn)象呈現(xiàn)在屏幕之上，創(chuàng)新利用模擬演示實驗規(guī)避因演示實驗教學缺失，造成學生物理知識理解不到位的情況。

例如，教學《滑輪及其應用》，教師拿出一個定滑輪和一個動滑輪，讓學生先進行觀察，然后打開多媒體，利用動畫形式展示實驗過程，分析定滑輪和動滑輪的特點，總結其主要性質。學生觀看動畫視頻時，教師不時做出指導和解析，讓學生自然掌握定滑輪和動滑輪的屬性，逐漸理清其操作原理。教師可以做現(xiàn)場實驗操作，但要解析定滑輪和動滑輪的性質，需要對力的方向和大小進行詳細解讀，運用多媒體進行動畫展示，效果更為突出。多媒體動畫視頻清晰度高，數(shù)據(jù)標注更為直接，學生觀察便利，順利進入實驗核心，主動展開實驗思考，大大提升實驗展示效果。

(二)互動演示實驗設計

教師加強演示實驗的互動設計，根據(jù)學生實驗教學活動的動態(tài)學習表現(xiàn)，依托語言引導、問題啟發(fā)等手段，在學生存疑處、錯誤處進行思維誘導，提高學生演示實驗認知理解的準確度。此外，教師還要關注學生之間的互動交流，可以投放更具思維深度的實驗思考問題組織學生合作研學，從更廣維度探究物理實驗方法應用，觸發(fā)學生物理知識深度學習。

例如，在教學《做功了嗎》時，教師先解讀“功”的概念：力和在力的方向上通過的距離的乘積，叫作機械功，簡稱功。學生逐漸掌握了“功”的內涵，開始關注兩個物理量，教師鼓勵學生借助身邊物品，設計做功的實驗，現(xiàn)場做演示操作，并介紹做功情況。學生進入實驗思考和設計環(huán)節(jié)，教師根據(jù)學生思考情況展開具體指導，確保實驗設計順利展開。在展示環(huán)節(jié)，學生實驗方案設計都比較成功，教師讓學生現(xiàn)場操作，讓學生同桌合作，一人操作一人講解，理論結合實踐，獲得不錯效果。教師設計了實驗方案設計任務，給學生帶來更多深度研學的機會，讓學生合作完成實驗，其組織效果顯著。學生互動演示實驗過程，這是比較有創(chuàng)意的設計，為學生帶來深度探索的機會。

(三)生本演示實驗組織

教師直接演示實驗過程，不如讓學生參與其中，或者師生互動展開實驗演示，這樣可以創(chuàng)造直觀的學習契機，也能夠讓學生自然建立實驗認知。但對一些操作要求不高的實驗項目，教師也可以在示范講解的基礎上，指導學生自主完成演示實驗操作，不僅能讓學生切身體會實驗操作要點，強化學生科學探究意識和動手操作能力，還能彰顯物理實驗的獨特學習魅力，培養(yǎng)學生物理學科學習情感，提升實驗學習效率和品質。

教師創(chuàng)新生本演示實驗組織，觀照實驗操作難度，合理設置學生獨自操作實驗和合作學習實驗，并做好實驗過程的動態(tài)跟進，適時指導學生實驗操作方法，輔助學生順利完成演示實驗操作任務。例如，教學《機械效率》，教師在導學環(huán)節(jié)，與學生一起研究核心概念“有用功”“額外功”“總功”以及這三者之間的關系，列出公式：W總=W有用+W額外。為激發(fā)學生學習主動性，教師布置實驗操作任務：自主成立實驗小組，圍繞“機械效率”研究內容展開實驗設計，借助身邊的物品，進行實驗操作，驗證機械效率的概念：機械效率=有用功/總功×100%。學生接受任務后，都能夠主動進入實驗團隊之中，展開集體研討學習。當實驗方案設計完成之后，教師鼓勵學生現(xiàn)場展開演示操作，解讀實驗原理。

初中物理演示實驗教學是一項系統(tǒng)性很強的教學項目，對教師的教學資源整合能力、教學組織應對能力都提出了更高要求。整合演示實驗資源、創(chuàng)設演示實驗環(huán)境、優(yōu)化演示實驗組織、創(chuàng)新演示實驗形式等都是實現(xiàn)初中物理演示實驗高質量教學的有效路徑。初中物理教師要深刻認識演示實驗教學的重要意義，加快教學觀念轉變，展開積極的教學應對，搭建多元化、高效化演示實驗教學平臺，不斷提高物理學科教學實效，助力學生物理學科核心素養(yǎng)和綜合能力協(xié)同發(fā)展。