初中物理演示實驗創新設計的幾點思考

張曉輝

摘 要：演示實驗是教師進行物理教學并取得良好效果的重要基礎，也是課標的明確要求。因此，教師根據實際需要對實驗設計進行一定的改進和創新是必要的。對此，應從四個角度進行有益的探討，即實驗設計應從學情實際出發，著眼于助力學生對相關概念和規律的理解，并在深化物理思想的同時，有意識地滲透探究思維。

關鍵詞：初中物理；演示實驗；創新設計

中圖分類號：G633.7 文獻標識碼：A 文章編號：1009-010X（2015）30-0065-02

初中物理教學對抽象思維與形象思維的要求都比較高，但囿于初中學生的認知與思維特點等因素，使很多學生認為物理是比較難學的學科。這種情況下，教師充分利用演示實驗的直觀與形象，引導學生如課標所言“經歷觀察物理現象的過程”并“參與科學探究活動”，是極其必要的。因此，教師在演示實驗設計中，摒棄傳統的以教師操作為主的弊端，而注重聯系、調動學生的主動性，以創新設計激發學生的興趣、深化對相關概念與規律的認知并理解實驗思想的精髓，就成為引導學生熱愛并學好物理學科的重要抓手。

一、實驗設計應從學情實際出發，激發學生學習的興趣

余文森教授在論述有效教學的基本要素時，認為教師的課堂教學要充分調動學生的已有經驗，并使之成為學生“進行有意義學習的認知背景”。這主要是因為，認知背景的提供是從學生的學情實際出發并為學生所熟悉的，會帶給學生極大的親切感，進而使之自然地參與到教學之中；且教師如此操作，也會引導和促使學生更好地留心觀察生活中的物理現象，活學活用并勤于思考，物理學習興趣的提高亦成為自然。

如，學習“聲音的傳播”時，教材（人教版）提供的演示實驗是真空罩中的鬧鐘，對其描述為“把正在響鈴的鬧鐘放在玻璃罩內”，然后逐漸抽出其中的空氣以注意其聲音的變化。顯然，要在實驗中隨時控制鬧鐘鈴聲是較為麻煩的一件事。而改用學生熟悉的手機代替鬧鐘來做這一實驗，既簡單便捷又能引起學生觀察的興趣。其具體操作是，把手機設置為“來電鈴聲”后放置在玻璃罩內；在抽出其空氣過程的不同階段，用另一手機去撥打該手機，即可清楚地聽取與發現玻璃罩內手機鈴聲大小的變化情況；直至最后空氣全部被抽出，再次撥打該手機也不能聽到鈴聲。這一實驗過程，會非常直接地使學生明白，聲音的傳播需要介質（如空氣），聲音在真空中是不能傳播的。

二、實驗設計應著眼于助力學生對概念和規律的理解

作為物理課堂教學最具活力和生命力的部分，演示實驗最終是為教學服務的，其目的在于通過教師演示幫助學生發現并理解物理規律、掌握規律；同時，很多學生會因物理學科中的某些概念和規律的抽象性等原因，不易理解與掌握。因此，教師的演示實驗即應在設計演示實驗時充分考慮這一點，以其形象、生動、易于學生觀察的特點來為化解教學的重點與學生學習的難點。

如，學習“光的直線傳播”一節時，教材有“光在水中的傳播”這一演示實驗，教材的設計是“在盛水的玻璃水槽中滴幾滴牛奶”，然后用激光筆照射以觀察其光線路徑。其中“滴牛奶”的目的在于制造懸濁液體以凸顯光線路徑便于學生觀察。但是，在實踐中，其現象并不是很明顯，且激光筆的光線先穿過玻璃壁再進入水中、造成介質不一的問題，這并不利于學生理解本課時的學習重點之一“探究得到光沿直線傳播的特點”，與關鍵詞“同種介質”相矛盾。因此，在實際實驗過程中，我把往水中“滴牛奶”改進為“用蚊香向倒放的水槽中放煙”。這樣就使原實驗設計中存在的問題迎刃而解，有效達成教學目的；將光在液體（水）中的傳播改為在空氣中的傳播這一傳播介質的改變，使實驗更加接近學生的實際生活，激發了學生觀察興趣。

三、實驗設計應關注物理思想，以內涵深化提高學生的物理素養

對部分學生來說，演示實驗就是現象與過程的觀察，以幫助其理解相關概念、規律或分析某些結論。但從教師角度出發，演示實驗首先是物理思想和實驗方法的教學。換言之，教師在特別關注實驗的操作步驟和技巧、現象的觀察和分析的同時，還必須仔細探究設計中體現的物理思想，這既是演示實驗的指導思想，也是實驗的目的之一。教師的演示實驗只有站在這樣的高度，才有可能在教學過程中對學生進行相關物理思想的熏陶，進而在潛移默化中提高學生的物理素養，并培養其創新思維的能力。

例如，在學習“電流與電壓和電阻的關系”一節時，教材有演示實驗“探究電流與電壓的關系”，為學生后面歐姆定律的學習奠基。教材中實驗題目下的第一句話即是“你認為電阻一定時，電流與電壓存在怎樣的關系”，在提示學生演示實驗目的的同時，也揭示了這一實驗的變量控制即“電阻一定”。那么，教師在進行實驗演示時，就有必要對學生作適當的提醒與說明，否則，說明教師對變量控制這一實驗方法的忽視，亦會因缺失必要的提示而喪失了一次對學生進行物理實驗方法與思想的教育的機會。

四、實驗設計應滲透探究思想，以提高學生的探究能力

盡管演示實驗在很大程度上是教師的一人獨舞，但“學生的聰明才智來自他們的手指頭”（蘇霍姆林斯基語），這一點也不應忽視；并且，在教學過程中，很多學生對某些驗證性演示實驗的結果是知道的，他們已經在閱讀教材的過程中了解到這一點，“驗證”一詞本身亦說明了這一點。因而他們在教師的演示過程中多會停留于看熱鬧階段而起不到應有的啟迪思想與激發質疑的作用。這種情況下，如果教師仍按部就班地進行實驗，其價值乏善可陳是一定的。這就使教師有必要對實驗設計進行改進，以學生動手參與的探究活動代替教師無價值的演示，來調動學生在自我操作過程中的觀察、思考、討論、分析、推理、判斷等，使學生發現問題、分析問題、得出結論，使原本的單一驗證升格為學生的再探究和再發現。如前述“光的直線傳播”演示實驗，生活實踐已經給某些善于生活觀察的學生以正確的結論。因此，在實際實驗時，我指導學生進行分組實驗，以探究性實驗代替原來的驗證性實驗，全體學生的親自動手操作，極大地提高了他們的實驗熱情，親歷科學探究的過程，也深刻理解了知識，還提高了分析和解決問題的能力。

總之，對演示實驗設計進行改進和創新是必要的，也是可行的。只要掌握好設計技巧，并考慮到教與學的實際需要，就會使教與學相得益彰，收到事半功倍之效。

參考文獻：

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