讓初中物理課外小實驗“飛入尋常百姓家”

陳來

物理是一門以實驗為基礎(chǔ)的學(xué)科，通過演示實驗和學(xué)生實驗，能夠培養(yǎng)學(xué)生學(xué)習(xí)物理的興趣，幫助學(xué)生理解物理概念和規(guī)律。實驗教學(xué)在物理學(xué)科中有著舉足輕重的作用，雖然教材中設(shè)置了眾多的“小實驗”和“實踐性習(xí)題”，然而，迫于升學(xué)的壓力，且課外小實驗不在考試范圍之內(nèi)，所以常常被老師忽略。其實，科學(xué)合理地設(shè)計學(xué)生的課外小實驗，既不與有限的課時沖突，又能把物理實驗操作與理論講授相結(jié)合，正可謂“課外小實驗揭示深奧大道理”。筆者認為，物理教師應(yīng)重視課外小實驗的作用。學(xué)生通過課外實驗，把物理知識和生活實際緊密結(jié)合起來，可以大大豐富感性認識，加強對課內(nèi)知識的理解和鞏固，也能更好地鍛煉觀察力、想象力和創(chuàng)造力。下面筆者就結(jié)合具體的實驗案例，談?wù)勗诔踔形锢斫虒W(xué)中開展課外實驗的具體優(yōu)勢，以期能給學(xué)生提供多觀察、多動手、多思考的機會，激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)物理的興趣，提高學(xué)生的綜合實踐與創(chuàng)新能力。

一、學(xué)生通過課前實驗，有效提高自主學(xué)習(xí)能力

自主學(xué)習(xí)是近年來學(xué)習(xí)領(lǐng)域討論得最為廣泛的話題之一，也是素質(zhì)教育本質(zhì)的體現(xiàn)。然而，學(xué)生在自學(xué)過程中常會遇到一些疑難問題，對某些新的物理概念似懂非懂，對某些物理規(guī)律將信將疑，一旦想不通就會產(chǎn)生畏難情緒，影響自學(xué)效果。課外小實驗可以起到“引導(dǎo)”、“解惑”的推動作用，讓學(xué)生在自主探索、思考中消除對知識的模糊認識，幫助學(xué)生認識和理解物理知識，更好地增強聽課效果。

例如在教學(xué)“探究凸透鏡成像的規(guī)律”內(nèi)容時，教師可以先安排學(xué)生做凸透鏡成像實驗。通過實驗，讓學(xué)生了解凸透鏡不僅可以成倒立縮小的實像，還可以成倒立放大的實像和成正立放大的虛像。這個課前實驗可增加學(xué)生的感性知識，使其理解物距、像距的概念。教師還可以通過畫圖，讓學(xué)生探究同一個凸透鏡成各種像的條件。如圖1所示，凸透鏡成倒立縮小的實像；圖2所示，凸透鏡成倒立放大的實像；圖3所示，凸透鏡成正立放大的虛像。

教師可以繼續(xù)讓學(xué)生思考如下問題：（1）兩條光線的折射光線相交則凸透鏡成實像，兩條折射光線的反向延長線相交則凸透鏡成虛像。請思考，有沒有凸透鏡不成像的情況？如果有不成像的情況，分析其位置所在。（2）圖1和圖2所示分別是凸透鏡成倒立縮小的實像和倒立放大的實像，請思考，有沒有成等大實像的情況？如果有，分析其位置所在。

二、學(xué)生通過課后實驗，及時鞏固和加深對概念的理解

課外實驗與課堂教學(xué)是密切聯(lián)系的，課外實驗作為課堂演示實驗和分組實驗的補充與延伸，可以大大豐富感性認識，彌補課堂教學(xué)的不足，讓學(xué)生在課外自己設(shè)計、自己動手、自己總結(jié)中，深化與活化在課堂上掌握的物理知識。尤其對于課堂教學(xué)中的重難點，如果實驗?zāi)茉谡n外取得成功，就能幫助學(xué)生有效突破在學(xué)習(xí)過程中遇到的重難點，加深對概念的理解。

例如教師在講解完“光的直線傳播”之后，要求學(xué)生課外做利用小孔成像原理制作針孔照相機的小實驗。通過學(xué)生自己動手做實驗，得出實驗結(jié)果，教師可再結(jié)合生活中的一些現(xiàn)象，如利用太陽光經(jīng)過茂密的樹葉會在地上形成光斑等例子分析，讓學(xué)生更好地理解光的直線傳播規(guī)律和小孔成像的原理，還有小孔所成像的特點等。類似的方法在其他章節(jié)也可以運用，如在講解“氣體的壓強”之后，教師可以要求學(xué)生做小實驗“紙片托杯”，鞏固學(xué)生對大氣存在壓強的知識點的認識。又比如在講解“變阻器”之后，教師可以要求學(xué)生做“自制滑動變阻器來控制小燈泡的亮度”的小實驗，加深學(xué)生對課本知識的理解和鞏固。

三、學(xué)生通過課外實驗?zāi)芗訌妱?chuàng)新思維訓(xùn)練

由于課堂教學(xué)的時間、進度等限制，使得課堂實驗教學(xué)過于中規(guī)中矩，學(xué)生的創(chuàng)新能力得不到發(fā)展和提高。課外小實驗因其小型、靈活、生動、多樣等特點，可以讓學(xué)生不受大綱、教材的限制，通過課外實驗接受新的信息，活躍思維。因此，教師可以設(shè)計一些開放性實驗題讓學(xué)生進行設(shè)計，并在課外完成。通過課外小實驗或觀察性實驗，可以培養(yǎng)學(xué)生的觀察、動手、動腦能力，也能更好地鍛煉學(xué)生的觀察力、想象力和創(chuàng)造力。

例如在講解“電阻”時，可以讓學(xué)生設(shè)計一個測電阻的方案，一般學(xué)生都可以很快畫出電路圖，教師進行檢查肯定后，可以要求學(xué)生進一步設(shè)計一個測未知電阻的方案，器材有一只電表、一個定值電阻、一個電池組、導(dǎo)線若干、開關(guān)若干。為了避免學(xué)生進入思維定勢，教師可以進行一定的啟發(fā)，學(xué)生會給出很多設(shè)計方案。這種開放式的實驗設(shè)計可以大大激發(fā)學(xué)生的想象力和創(chuàng)造力。

總之，推行課外實驗是提高教學(xué)質(zhì)量和培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新能力的一種重要途徑。課外實驗可以不受時間、教材的限制，可以根據(jù)學(xué)生的喜好、能力、實驗條件而改變，教師可根據(jù)教學(xué)進度，分階段給出一張課外小實驗課題清單，供同學(xué)選做，也可讓能力強的學(xué)生自定課題。可以讓學(xué)生自行獨立完成，也可以以小組合作的形式完成，讓學(xué)生在自由的體驗空間中發(fā)揮想象，極大地提高他們的創(chuàng)新能力。如果能將物理實驗從課內(nèi)延伸到課外，學(xué)生一定會在實驗探究中迸發(fā)出創(chuàng)新的火花。