發揮物理實驗作用，提高物理復習課效率

李秀斌+郭志涵

摘要：論語說到：“溫故而知新，可以為師矣”，這就是說在學習過程中要注意對已學知識的復習，從而達到能運用知識解決問題，成為一個優秀的人.復習是學習活動中的重要環節，復習的目的是立足鞏固知識，培養能力.復習課具有重復性，但不能是簡單的重復，它實際上也是一個知新的過程.在重新組織教材的過程中，通過對知識內在聯系把零散的、片斷的認識條理化、系統化，使學生對知識的理解更深刻、更全面.多年來我們根據復習課的特點，充分發揮了物理實驗的優勢，利用物理實驗在培養學生綜合應用能力方面的作用，做了一些探索，也取得了一些成效，現將我們的做法借此媒體呈現，以共交流

關鍵詞：物理學習；物理實驗；思維方法；實驗技能

1精選實驗內容，喚醒物理知識與實驗技能

物理學是一門以觀察、實驗為基礎的自然科學，物理實驗不僅是一種直觀性的教學手段，也是一種教學方法，更是一種重要的物理思想，在新知學習階段物理實驗幫助學生完成了認識的第一次飛躍，建構物理認知結構——物理概念和物理規律.在復習活動，物理實驗有助于學生完成從理性認識到實踐的第二次飛躍——運用物理概念及物理規律解釋和解決實際問題

在物理復習教學活動中開展物理實驗，一方面為了練習基本儀器的使用，使學生實驗操作技能更加熟練，將積累的操作經驗固化；一方面為了運用物理實驗的方式解決實際問題，促進能力的提高

11利用物理實驗喚醒大腦里沉睡的物理知識

在眾多啟發學生喚醒知識的方法中，實驗有其獨特的作用.根據學習理論可知物理實驗能促進各種感覺器官共同作用，多感官接受知識的效率更高

通過實驗活動可以喚醒沉睡在大腦里的物理知識并使知識間發生更有效的相互聯系.在學生初中階段的綜合復習中教師要注意研究學生知識的建構情況，不能將綜合復習課上成微縮版的新授課，某一知識內容自在新知中認識之后，還會在單元復習、期中復習、期末復習及畢業階段的綜合復習中再現，如果僅以單純的形式出現，學生對知識的學習感到麻木、枯燥，所以教師要對自己的指導方法進行研究，選擇合適的切入點，從不同的角度認識其作用，激活學生的學習熱情，促進知識與技能的掌握，達到提高學生掌握知識與技能、并應用相關知識解決實際問題能力的目的

例1用刻度尺激活物理知識

刻度尺在學生看來是一個簡單的測量工具，沒有什么特殊的.在一節綜合復習課中，教師手持塑料直尺說道：“同學們，今天我們就利用這把直尺上一節課.”開始時學生反應冷淡，在學生疑惑中老師提出要求：“請你們利用這把塑料直尺設計一個實驗，說出設計的實驗如何做？能涉及哪些物理知識？”

學生通過自由思考，設計了一些物理實驗，經整理歸類有如下幾個方面：

實驗一：用刻度尺測量課本等物體的長度.——刻度尺的使用方法，減小誤差的方法

實驗二：用刻度尺測量課本等規則物體的面積

實驗三：用刻度尺測量課本等規則物體的體積

實驗四：用刻度尺研究聲音的產生——拍打物體、拔動尺子等

實驗五：用刻度尺研究聲音的響度、音調等——通過用不同大小的拔動伸出固定長度的尺子；用同樣大小的力拔動伸出不同長度的尺子等

實驗六：改變物體的運動狀態——用力打擊桌面上疊在一起的棋子

實驗七：用刻度尺研究力的作用效果——方向、大小、作用點

實驗八：用刻度尺研究杠桿平衡

實驗九：用刻度尺研究摩擦起電

即用一個實驗器材做不同的實驗，引起對知識的回憶，喚醒沉睡的知識

12在提升物理實驗操作技能中深化對物理知識的理解

《義務教育物理課程標準（2011年版）》寫到“本標準確定了學生經過義務教育階段物理課程學習后應達到的要求.”其中對技能的要求是：“有初步的實驗操作技能，會用簡單的實驗儀器，能測量一些基本的物理量，具有安全意識，知道簡單的數據記錄和處理方法，會用簡單圖表等描述實驗結果，會寫簡單的實驗報告.”

由于復習課的特點是重復性，所以教師在組織教學時應通過不同的形式既讓學生復習所學內容，又不至于覺得是一種浪費時間和反復炒作的行為.

刻度尺、計時器、天平、量筒、彈簧測力計、電流表、電壓表、溫度計等是初中階段學生應該熟練使用的基本測量工具，在新知學習階段，雖然有所接觸，但由于當時的認知水平，只是知道如何使用，對其原理理解不夠.在復習階段讓學生用這些器材對物體的質量、液體體積、重力、密度、溫度、長度、時間、電流、電壓等物理量的測量的同時.加深對這些實驗器材結構及測量的基本原理了解.

例2對天平的再認識.

天平是測量物體的質量的工具，學生在初次使用時，只能掌握其使用方法，但對其測量質量的原理是什么并不知道.在復習時，知道其使用了杠桿平衡的原理，通過被測物體與標準的砝碼進行比較測出物體的質量.類似這樣的實驗活動，促使學生對實驗器材使用條件的認識，拓展了學生的視野，提高了物理實驗操作技能，深化了對物理知識的理解，為學生進行更復雜的物理實驗活動掃清了障礙

2用物理實驗激活學生物理思維

物理思維過程是從發現問題開始的.在物理新知學習及建構過程中，問題對創建物理概念，建立物理規律起到了很好的促進作用.在物理復習時，更要注意其發現問題，分析問題的特點與條件，理解問題的癥結所在，考慮解答問題的方法中發揮作用

21用典型物理實驗建立物理知識間的聯系

復習課中不能僅采用簡單重現、反復閱讀、重點講解的方式.而是要通過創設問題情景，激活學生思維，使已經遺忘的知識重新出現.利用簡單的實驗器材幫助學生將物理知識建立聯系

例3用電表建立電學知識的聯系

電學知識是中學物理的重要組成部分，在復習教學中絕大部分教師都是從歐姆定律出發，讓學生將知識建立聯系.在教學活動中以電流表、電壓表為紐帶進行電學知識的網絡化，并讓學生進行實驗設計與操作，讓學生在操作活動中闡述相關的物理知識，使學生也能從新的視角進行電學知識的復習，如圖1

22實驗活動有利于學生對物理研究方法的理解

學生在學習物理知識的同時，也應該形成和掌握物理研究方法.研究方法的獲得將有助于啟迪學生的思維，促進潛質的改進掌握物理研究方法，一是從原理上進行分析，檢索常用的方法，更重要的是對已有的方法進行分析，并對已有的方法進行改進，二是尋找更好的手段，從技術層面進行思考，問題的發現或解決能是因循守舊僅使用已有，還是要進行創新，促進問題更好的解決

例4物理實驗操作中的研究方法

轉化法是常用的研究方法.在復習活動中讓學生通過用具體的實驗操作說明研究方法的應用.如對聲音的認識、通過觀察電流的某種效應知道電流的存在、通過磁場所表現的物理特征認識磁場等

放大法也是物理研究中應用很多的研究方法.如通過紙屑的跳動將鼓面的微變進行了放大，電流表、電壓表等通過指針進行放大，在實際生活中使用廣泛的各種傳感器等

控制變量法是中學物理學中最常用的方法，也是科學研究中最常應用的方法.這種研究問題的方法在研究影響樂音的因素；研究物體運動、壓力產生的效果、影響摩擦力大小的因素、物體所受浮力的大小、通過導體的電流與電壓及電阻的關系都廣泛應用等

例5“研究導體的電阻受哪些因素的影響”

常用“如圖2所示的實驗器材探究影響導體電阻大小因素的實驗中，條件是導線a、b、c粗細相同，b、d粗細不同；a、b、d長度不同.”

通過對此實例的研究，讓學生真正理解“控制變量”研究方法

23物理實驗能力提升有益于思維活動

物理思維過程是從發現問題開始的.問題是在實踐中發現并產生的，運用思維方法使用問題得到解決，是對信息的加工

例6用滑動變阻器改變電路中的電流

由于電學實驗的特點，所以電學實驗中是最容易出問題的.教師在復習活動中，也學會設計一些相關問題讓學生進行判斷，由于初中學生思維活動的特點，對于感性的問題容易解決，所以教師在復習階段還是應該為學生提供一些感性的情景.如電路故障，其表現在接觸不良、斷路、短路、小燈泡不能正常發光等.教師在提供給學生的實驗器材中有意識的做了一些手腳設置一些陷井，讓學生在解決這些具體問題的操作中取得成功的喜悅，激發獨立思考的意識，調動主動學習的積極性

3利用物理實驗活動提升綜合能力

分析和解決實際物理問題的能力是物理能力之一.物理實驗是一種手、眼、腦并用的活動，具有探索性和創造性.通過實驗使學生不但知道該怎樣做，而且知道為什么要這樣做，養成善于從所觀察到的物理現象中發現問題，靈活運用已有知識去分析問題，解決問題

31提升解決問題的方法和能力

物理實驗活動既有利于培養學生實際操作能力，固化實際操作經驗，也有利于活躍思維，發展操作思維能力，中學階段的物理實驗大致可分為：利用給定實驗器材進行探究實驗或測量物理量；根據實驗目的選擇實驗器材.不論是何種實驗活動，都對實驗能力有一定的要求，方法與手段的多樣性就能促進學生進行思考

例7利用給定器材完成測石塊或某種液體密度的實驗

器材：天平一架、0～10N彈簧測力計一個、細線、小石塊一個、100ml量筒一個、燒杯一個、水、抹布一塊

利用給定的器材讓學生設計實驗，學生最先想到的是：

方法一：天平、量筒、細線、小石塊、水

根據ρ=m1V

利用天平稱出小石塊的質量m，利用量筒及水、細線測出小石塊的體積V石=V2-V1.

方法二：彈簧測力計、量筒、細線、小石塊、水

中學物理中測量物質密度的方法就是利用公式ρ=m1V

沒有天平，而有彈簧測力計，學生會想到利用重力與質量的關系G=mg，用彈簧測力計測出物體的重力G.則小石塊的質量為m=G1g

利用量筒及水、細線測出小石塊的體積

V石=V2-V1.

則小石塊的密度ρ=G1（V2-V1）g

方法三：彈簧測力計、燒杯、細線、小石塊、水

學生知道測物質密度的方法就是利用公式ρ=m1V

本例中沒既沒有天平，也沒有量筒，不管怎么辦，就是要設法測出小石塊的質量m及小石塊的體積V.學生思考后想到：用彈簧測力計測出物體的重力G，根據重力與質量的關系G=mg.得m=G1g測量出小石塊的體積成了問題的關鍵.部分學生會用燒杯測量小石塊的體積，但經過分析發現此辦法行不通.仔細思考后想到了利用浮力算出石塊的體積：V=G-F示1ρ水g

通過這樣的活動，促進學生思考，在已有的條件下，發揮器材的作用和自己的智慧，也激活著學生的思維，使學生認識到思維過程的方法.分析法與綜合法

32設計物理實驗，發展學生綜合能力

獨立的進行實驗與設計實驗的能力，也就是綜合、靈活運用所學物理知識.明確實驗目的、知道實驗原理、確立觀察對象（研究的對象）及觀察內容、會選用實驗器材、遵循實驗規則、合理安排實驗步驟、注意實驗過程中的安全問題、確定記錄信息的方式、采用恰當的分析方法、得到實驗結論，是設計實驗的關鍵

例8通過設計“測量小燈泡的電功率”實驗活動使學生的電學實驗技能得出提高，并能很好的將電學的相關知識進行聯系

實驗目的.知道小燈泡在不同條件下的實際電功率

實驗原理：P=UI并知道此原理的使用條件

需要測量的物理量.加在小燈泡兩端的實際電壓U及此電壓時通過小燈泡的實際電流I

觀察的現象：小燈泡在不同電壓下的亮暗情況

實驗器材：實驗器材是完成實驗的基本條件，應選擇實驗器材有：電壓表、電流表、導線、開關、滑動變阻器、電源

記錄實驗現象及實驗數據的表格：實驗次數1燈泡兩端的

電壓U/V1通過燈泡的

電流I/A1燈泡的電

功率P/W1燈泡的亮度1111111111111111實驗步驟.

步驟一：設計實驗電路圖；

步驟二：連接實物電路，在實驗中選擇合適的電表量程；

步驟三：將滑動變阻器的滑片調到適當位置，觀察燈泡亮度，記錄電流表、電壓表的示數并填入表格中；

步驟四：改變滑動變阻器滑片的位置，重復做步驟三幾次

步驟五：分析實驗現象，得到實驗結論

步驟六：撰寫實驗報告

當學生能獨立的完成了本實驗的設計和實驗后，也就實現了實驗技能的飛躍.

33設計特殊物理實驗，激發行為創新

在解決問題的活動中促進思維發展

例9“用一種電表測電阻”

問題的條件：其他實驗器材不受限制，只提供一個特量程合適的電表.這樣就不能直接運用常用的方法——伏安法.引導學生分析還是應該從常用的方法R=U1I出發，因為畢竟在所提供的器材中還有一個電表，也就是在實驗中能直接測出通過電阻的電流I或加在電阻兩端的電壓U

現以電流表為例.

思考：本案中雖然只有一個電流表，但伏安法測量電阻的方法還是值得大家參考的，原理圖如圖3.

分析現在的條件可知，可以測出電流，得想辦法測出電阻兩端的電壓.①電流表+電阻R0可以得到電壓R0I0；②怎樣建立RX兩端電壓與R0兩端電壓R0I0關系呢？想到并聯電路，因為并聯電路各去路兩端的電壓相等.組成如圖4所示的原理圖.根據圖4選擇可用的器材R0及其他輔助器材.考慮到減小實驗誤差，實驗中的R0可以用多個已知阻值的定值電阻或使用電阻箱

總之對于初中畢業的總復習課，教師要根據學生的特點組織教學活動，運用適合學生需求的方法和手段，促進知識的內化，使學生學得更輕松，課堂效率更有效，幫助學生掌握和應用知識與技能解決實際問題，發展學生的能力.

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