初中物理教學中真偽實驗辨析

摘要：初中物理中常有做實驗不如講實驗的反常現象，此悖論暴露出的是實驗的真偽問題.只做不思的實驗是偽實驗，建立在學生思維發展基礎上的實驗才是真實驗.本文以探究聲音是由于物體振動產生的實驗為例，闡述了追求真實驗的相關觀點.

關鍵詞：初中物理；物理實驗；真偽辨析

作者簡介：王鈺明（1977-），男 ，江蘇蘇州人，本科學歷 ，中學一級教師，研究方向為初中物理教學.

物理是一門以觀察和實驗為基礎的學科.這是一直以來對物理學科的基本認識，但在實際教學中面臨的另一種困惑是，那些對實驗教學并不重視甚至只是完成黑板實驗的教師，一樣能夠讓學生考出好的分數，而且這樣的學生的能力似乎也并不比做了實驗的學生差.于是，理論與實踐之間就形成了一個悖論.如何看待這一悖論？筆者以為，這一悖論背后的實質是對實驗所起作用的認識，而這樣的認識又影響到教師如何去設計及實施物理教學.

1初中物理實驗教學的現狀

應試體系以及教材導向的初中物理實驗教學，基本上遵循著這樣的順序：創設情境，引出實驗需要；設計實驗步驟并完成實驗；得出概念或者物理規律.以蘇教版初中物理的聲現象中研究聲音的產生為例：教師在通過給出生活中的聲音等現象之后，提出問題：為什么這些物體會發聲呢？隨后教師通常都會說“下面我們通過實驗來探究”；然后演示音叉激水等實驗；最后得出“聲音是由于物體的振動產生的”這一結論.從物理知識的邏輯角度來看，這樣的實驗過程并沒有問題，因為通過實驗讓學生感知到不同物體產生聲音時所具有的共同特征，進而進行歸納，恰恰是物理規律得出的基本途徑.

問題在于，這樣的實驗如果不“做”，而是去“講”，學生一樣可以獲得認知，一樣可以認識到聲音是由于物體的振動產生的，甚至有的時候如果只是教師講授，還不會發生一些不可控的現象，因而學生在構建相關物理概念或規律的時候，反而顯得更容易.于是，上面所說的悖論也就形成了.

這種實驗做與不做一樣甚至是做不如講的情形，反映了當前物理實驗教學流于形式的一面，那種給出實驗步驟讓學生亦步亦趨的實驗嚴格來說并沒有體現出實驗的真諦，而試圖通過實驗目的、實驗器材、實驗步驟、實驗數據、實驗結論的考查評價形式，更不利于將物理實驗導向應有的方向.這樣的實驗不妨稱之為“偽實驗”，偽實驗自然是不需要的，那真正有效的物理實驗又應當是怎樣的呢？筆者認為：真實驗應當是一個以學生的思維發展為驅動，進而體現為實驗步驟不斷完善、實驗結果逐步顯現的過程.

2有效的物理實驗教學例析

對于真實驗，筆者在教學中作過多次嘗試，這里仍然以“聲音的產生”為例，來說說筆者對真實驗的探究.

首先，創設情境（略），提出問題：聲音是怎樣產生的？

其次，學生猜想.有學生起初會基于人或動物發聲而猜想有生命的物體才可以控制發聲，這個時候教師可以引導“證偽”（具體不闡述）；經驗證明，很短時間內，學生就會猜想聲音的產生與發聲體的振動有關.于是自然提出問題：如何證明聲音是由于物體的振動產生的呢？答案自然是：實驗.于是就進入實驗設計的階段.

再次，設計實驗.先引導學生思考：要設計出能夠證實聲音是由于物體振動產生的實驗，那這個實驗中必須抓住哪些關鍵？通過引導學生思考，結果發現必須抓住兩點：一是必須有聲音發出；二是證實其在振動（此時有一個教學細節必須注意，下面第三點詳細闡述）.于是學生自然就發現：要想發聲很容易，只要用耳朵聽即可，但如何證實其在振動呢？有學生提出用手指按住嗓子，可以感覺到發聲時手指有振動感，但這樣的感覺不是可觀察的現象，因此實驗的另一個難點擺在面前：如何觀察發聲體在振動？學生此時會發現，無論自己舉出什么樣的發聲的例子，都不能觀察到其明顯的振動，為什么觀察不到呢？是因為這個振動太“小”了（學生語，實為振幅小，但為了不影響學生的思路，此時可以用這種生活語言）.振動太小怎么辦呢？能不能“放大”這種振動就成為學生自然而然想到的問題.于是學生的思維進一步深入：有學生提出用放大鏡觀察發聲體的振動，也有學生提出是不是可以用一個“細長的棒”綁在發聲體上去看細棒是否振動.

學生的思維發展至此，本實驗中最重要的轉換法與放大法兩個實驗思路已經變得十分清晰.盡管實驗還沒有開始“動手做”，但學生在大腦中實際上已經在不斷地嘗試，不斷地發展，實驗現象雖然還沒有出現，但學生的思維中其實已經構建出實驗的效果了.其后，教師再向學生演示音叉激水等實驗，學生收獲的將是對已有實驗構思的證實，音叉所激起的水花在學生看來也就不只是一種有趣的現象，而是自己預料的結果.如此，實驗的價值在學生所“做”所“思”的過程中充分體現.

3從思維邏輯角度做真實驗

實驗不只是做出來的.尤其是初中物理實驗，更多的是思維的產物，因此思維才是實驗的核心，這是實驗成“真”的關鍵.事實上在上面闡述的實驗中，更多的是學生的思維過程，這個過程是學生在思考實驗中自然體現出來的過程，教師不作太多的引導，而是順著學生的思路發展去給學生提供幫助，這是對學生思維邏輯的真正尊重.

在上述實驗中還有兩個細節值得注意：一是有學生在研究“體現發聲體振動”時，有學生提出問題：什么才是振動？這個問題此時提出似乎是矛盾的，但恰恰體現了學生的思維發展，因為剛開始時學生所說的“振動”，是經驗使然，而此時則是物理思維的產物，思維含量明顯不同.

由此可見，真實驗是不斷發展的思維驅動的產物，只有建立在充分思維基礎上的實驗，才能讓學生真正理解并以之建立物理概念和規律.

參考文獻：

[1]嚴開拓淺談初中物理實驗教學[J]. 中學物理教學參考， 2015（24）.

[2]陳建華初中物理實驗教學重點問題探究[J]. 中學物理教學參考， 2015（8）：24-26.