多管齊下 優化初中物理實驗教學設計

摘 要 實驗是物理教學的重要組成部分，也是幫助學生更好理解物理知識現象的重要途徑。從結合生活實際調整實驗內容、對原有實驗器材進行優化整合以及引導學生合作進行探究實驗等方面，對如何提高初中物理實驗設計水平進行研究。

關鍵詞 初中物理；實驗教學；教學設計；信息技術

中圖分類號：G633.7 文獻標識碼：B

文章編號：1671-489X（2017）07-0140-02

1 前言

物理是一門以實驗為基礎的自然學科，所有物理理論知識都是通過實驗驗證而得出的[1]。物理實驗不僅有助于激發學生探究世界的欲望，而且有助于培養學生的動手操作能力。為了進一步拓展物理課程資源，增強實驗的趣味性和實效性，培養學生的創新意識和創造能力，物理教師在設計實驗方案和實驗教學方法方面應努力創新。

2 增強初中物理實驗教學設計效果的策略

實驗是物理教學的重要內容，為了增強實驗教學效果，幫助學生更好理解物理知識，培養實驗探究能力，必須要優化設計實驗教學。

結合生活實際情況調整實驗教學內容 結合生活實際實施教學，是新課標提出的具體要求。因為學生的年齡等因素，他們對物理知識的理解與把握并不深入，只有將物理知識寓于生活實踐中，讓學生感覺到物理知識的實用性，才有助于激發學生的學習興趣。

如在教學“串聯和并聯電路”時，在教師的引導下，已經得出“串聯電路中電流相等，各導體兩端的電壓之和等于總電壓”這一結論，此時，教師提出串聯電路具有“分壓”的作用，并創設這樣一個生活情境：同學們都住在樓房內，那么有些樓道內的燈泡經常燒壞，修電路的師傅說是電壓不穩造成的，后來電工師傅就同時接了兩個燈泡，雖然沒有以前亮，但是燈泡燒壞的情況明顯變少了。這與學生的實際生活聯系緊密，他們聽得饒有興趣。

教師要順勢讓學生針對這一問題展開討論，并及時修改實驗內容：取來兩個燈泡，將其中一個接到家庭電路中，讓學生觀察燈泡的亮度；然后串聯一個燈泡到電路中，燈泡的亮度明顯變暗了。學生紛紛露出驚訝的眼神，此時開始暢所欲言，有的說雖然采取串聯方式可以分壓，但是燈泡明顯變暗了；有的說自己家的一個開關同時控制七個燈泡，但是亮度并沒有變暗。隨即教師可以根據學生的發言引導他們深入討論：家中的幾個燈泡到底是不是串聯？它們各自有何特點？然后在下一節課上進行討論。學生的積極性非常高漲，為自主探究學習奠定了基礎，啟發了他們的物理思維意識。

對原有的器材優化整合，突破教學難點 隨著學校裝備投入的增加，很多初中學校的物理實驗室器材配備日益齊全，教材中所涉及的每一個實驗中所需要的器材都能夠提供。久而久之，就容易形成“課本中需要什么樣的器材，就選擇怎樣的器材”這種固定思維模式，缺乏一定的創新，雖說滿足了實驗教學需求，但是也在一定程度上制約了學生創新能力的發展。為此，作為初中物理教師，應該轉變傳統的教學思路，充分利用多樣化物理實驗器材，對其進行優化整合，融入創新思維意識，從而取得意想不到的教學效果。

如在教學“大氣壓強”這一實驗時，由于初中生的抽象思維能力較弱，難以理解深奧的道理，因此，教師應積極發揮自身的主觀能動性，為了證明大氣壓強確實存在，可以打破傳統實驗方法，利用“真空罩”、礦泉水瓶等器材進行重新組合，給學生演示大氣壓強的存在。具體步驟如下：

1）根據要求將真空泵和真空罩連接在一起；

2）用手擠壓出礦泉水瓶中的空氣并擰緊瓶蓋，然后將其放入真空罩中；

3）接通電源后進行抽氣，學生能夠明顯觀察到被壓扁的礦泉水瓶又重新恢復原狀；

4）停止抽氣，把空氣重新注入真空罩，可以觀察到礦泉水瓶再次變成擠扁狀態。

通過這一實驗發現，礦泉水瓶周圍沒有空氣時就會鼓起來，而礦泉水瓶周圍有空氣時則成為壓扁狀態。通過這一實驗現象得出：大氣壓強是真實存在的。這一實驗的優勢在于將原來用于不同實驗的器材進行優化整合，可以充分發揮實驗器材的多種功能，不但符合初中生的思維特點，而且能有效突破教學難點，取得理想的教學效果。

引導學生積極有效開展合作探究實驗 探究式教學是物理教學中常用的一種教學方式，指的是讓學生在好奇心的驅使下，圍繞相應問題，集中精力開展內容豐富和形式多樣的學習活動[2]。探究式教學是教師和學生雙方都應積極參與的活動，要求學生在教師的指導下，像科學家一樣進行自主探究和研究，并在這一過程中獲得知識、提高技能，培養學生的綜合發展能力。作為物理教師，要善于創設合情合理的探究情境，激發學生的探究興趣，充分體現學生的主體地位，發揮自己的主導作用，培養學生科學嚴謹的實驗探究態度。

如在教學“研究串聯電路特點”內容時，可以采用分組探究的方法，讓學生合作探究，通過學生探究，有一半以上的小組歸納總結出串聯電路中電壓和電流的基本特點。但是有個小組的實驗數據基本上沒有規律可循，另外兩個小組測得的數據與電路特點相近，在交流過程中發現，由于受到沒有總結正確結論小組的影響，后面的兩個小組說：“通過我們的實驗數據可以看出：在串聯電路中，各個導體中的電流基本相等；串聯電路中每個導體兩端的電壓之和，基本等于電路兩端的總電壓。”

其實，出現這樣的情況是非常正常的，形成這種現象的原因有很多，比如連接電路時導線兩端接觸不良，或受到電阻的影響，操作不到等，都有可能導致實驗失敗。這時教師不要批評沒有完成任務的小組，而是要對他們實事求是的科學探究精神予以表揚和鼓勵，并指導學生分析實驗失敗的原因，激發學生繼續探究的自信心。因此，通過合作探究實驗打破傳統教師做、學生看的形式，不僅激發學生實驗的積極性，而且鍛煉了學生的探究能力。

通過演示實驗激發實驗興趣 進行演示實驗的目的在于讓學生仔細觀察某種物理現象，從中探索出物理規律，以培養學生良好的邏輯思維能力。如果演示實驗不夠嚴謹，實驗現象不夠清晰，那么學生不但看不清楚，也不利于激發實驗興趣。如在觀察液體溫度、電壓表及電流表讀數的實驗中，教師可以選幾個學生上臺觀察并讀出讀數，將結果告訴全班學生；也可以利用投影儀將讀數放大，讓所有學生都觀察清楚。這樣的實驗過程不僅方便了學生觀察，也起到應有的實驗效果。

物理實驗一定要嚴謹縝密、科學合理，切忌草草了事。如演示“小孔成像”實驗，實驗所使用的器材較小，所成的像也小，后排的學生基本上看不清楚。為了克服這一缺點，教師可以選用一個較大的紙箱實施演示實驗：將紙箱后面的紙板去除，前面割出一個直徑為5厘米的圓孔，用不透明的塑料膜做成一個光屏，并將其懸掛在紙箱頂部，前后位置可以自行調節；然后將一塊邊長約為4厘米的正方形鐵片，下端附帶一塊帶槽的鐵片，上面放置點燃的蠟燭，蠟燭可以在鐵片上前后移動。這樣就將原來的演示實驗放大數倍，不但讓學生感覺新鮮有趣，而且能保證每一位學生都能觀察到實驗現象。

因此，對于演示實驗，教師一定要認真準備、仔細操作，確保實驗一次成功。通過清晰、合理的演示實驗，不但可以有效激發學生的學習興趣，而且有助于培養學生良好的實驗思維能力。

利用現代教學手段增強物理實驗效果 義務教育物理課程標準中明確指出：“課程內容要與信息技術高度配合。”[3]可見，加強信息技術與物理實驗的有機整合是必然趨勢，也是實現素質教育改革的重要前提。在初中物理實驗教學中需要進行很多演示實驗，但是演示實驗往往可視性較差，比如角度問題、距離遠近等都有可能影響學生對實驗的觀察效果，這樣就在很大程度上影響了演示實驗的效率。而運用多媒體技術進行實驗投影，則可以將實驗現象與過程放大數倍，讓教室中的每一位學生都觀察清楚，提高實驗的可視性，讓學生更好地掌握實驗原理，取得理想的教學效果。

如在教學“磁場”時，需要用到磁鐵、鐵屑、玻璃板等物品，然后對磁場的分布情況進行演示實驗。在傳統模式中，教師一般就是將磁鐵放在玻璃板下，然后把鐵屑均勻地撒在玻璃板上，用手指輕輕敲動玻璃板，讓鐵屑在磁場作用下形成磁感分布。但是在實際操作中，由于玻璃板是平面放置的，因此很多后排的學生無法觀察清楚，必然會影響教學質量。而運用多媒體實物投影，只需將實物放置在展示臺上，便可以將整個演示過程清晰呈現在大屏幕上，保證每一位學生都可以看得清清楚楚，從而深入掌握磁體的分布及變化情況。這樣一來，可以有效提高演示實驗的可視度，不但能夠節省教學時間，而且有助于提高教學效率。再如在教學“光的傳播”時，學生無法充分了解日食與月食的形成過程，此時教師可以用多媒體加以演示，讓整個過程變得形象與生動。

因此，很多物理知識比較抽象，依靠傳統實驗教學方式，難以在學生腦海中構建清晰表象，不利于學生對知識的理解和掌握；通過借助計算機多媒體技術，化抽象為形

象，讓知識變得形象具體，躍然于紙上，促進學生對知識的理解，有效彌補傳統實驗教學的不足。

3 結語

物理是一門以實驗為基礎的學科，要用直觀的實驗現象說話，實驗在物理教學中占據非常大的比重。因此，作為物理教師，要在不斷地探究與創新中，做好實驗前后的設計，并利用現代教學方法和手段，多管齊下，增強物理實驗教學效果。■

參考文獻

[1]劉貴蘭.初中物理實驗教學談[J].科學咨詢：教育科研，2009（4）：110-111.

[2]韓會一.新課改下初中物理實驗教學探討[J].科教文匯，2009（7）：156.

[3]黃國澤.初中物理實驗教學改革之我見[J].南方論刊，

2009（S2）：121-122.

作者：陳慧，淄博市臨淄區齊陵街道第二中學，一級教師，研究方向為初中物理教學（255430）。

10.3969/j.issn.1671-489X.2017.07.142