發(fā)揮物理實(shí)驗(yàn)作用，提高物理復(fù)習(xí)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(xué)習(xí)過程中要注意對已學(xué)知識(shí)的復(fù)習(xí)，從而達(dá)到能運(yùn)用知識(shí)解決問題，成為一個(gè)優(yōu)秀的人.復(fù)習(xí)是學(xué)習(xí)活動(dòng)中的重要環(huán)節(jié)，復(fù)習(xí)的目的是立足鞏固知識(shí)，培養(yǎng)能力.復(fù)習(xí)課具有重復(fù)性，但不能是簡單的重復(fù)，它實(shí)際上也是一個(gè)知新的過程.在重新組織教材的過程中，通過對知識(shí)內(nèi)在聯(lián)系把零散的、片斷的認(rèn)識(shí)條理化、系統(tǒng)化，使學(xué)生對知識(shí)的理解更深刻、更全面.多年來我們根據(jù)復(fù)習(xí)課的特點(diǎn)，充分發(fā)揮了物理實(shí)驗(yàn)的優(yōu)勢，利用物理實(shí)驗(yàn)在培養(yǎng)學(xué)生綜合應(yīng)用能力方面的作用，做了一些探索，也取得了一些成效，現(xiàn)將我們的做法借此媒體呈現(xiàn)，以共交流

關(guān)鍵詞：物理學(xué)習(xí)；物理實(shí)驗(yàn)；思維方法；實(shí)驗(yàn)技能

1精選實(shí)驗(yàn)內(nèi)容，喚醒物理知識(shí)與實(shí)驗(yàn)技能

物理學(xué)是一門以觀察、實(shí)驗(yàn)為基礎(chǔ)的自然科學(xué)，物理實(shí)驗(yàn)不僅是一種直觀性的教學(xué)手段，也是一種教學(xué)方法，更是一種重要的物理思想，在新知學(xué)習(xí)階段物理實(shí)驗(yàn)幫助學(xué)生完成了認(rèn)識(shí)的第一次飛躍，建構(gòu)物理認(rèn)知結(jié)構(gòu)——物理概念和物理規(guī)律.在復(fù)習(xí)活動(dòng)，物理實(shí)驗(yàn)有助于學(xué)生完成從理性認(rèn)識(shí)到實(shí)踐的第二次飛躍——運(yùn)用物理概念及物理規(guī)律解釋和解決實(shí)際問題

在物理復(fù)習(xí)教學(xué)活動(dòng)中開展物理實(shí)驗(yàn)，一方面為了練習(xí)基本儀器的使用，使學(xué)生實(shí)驗(yàn)操作技能更加熟練，將積累的操作經(jīng)驗(yàn)固化；一方面為了運(yùn)用物理實(shí)驗(yàn)的方式解決實(shí)際問題，促進(jìn)能力的提高

11利用物理實(shí)驗(yàn)喚醒大腦里沉睡的物理知識(shí)

在眾多啟發(fā)學(xué)生喚醒知識(shí)的方法中，實(shí)驗(yàn)有其獨(dú)特的作用.根據(jù)學(xué)習(xí)理論可知物理實(shí)驗(yàn)?zāi)艽龠M(jìn)各種感覺器官共同作用，多感官接受知識(shí)的效率更高

通過實(shí)驗(yàn)活動(dòng)可以喚醒沉睡在大腦里的物理知識(shí)并使知識(shí)間發(fā)生更有效的相互聯(lián)系.在學(xué)生初中階段的綜合復(fù)習(xí)中教師要注意研究學(xué)生知識(shí)的建構(gòu)情況，不能將綜合復(fù)習(xí)課上成微縮版的新授課，某一知識(shí)內(nèi)容自在新知中認(rèn)識(shí)之后，還會(huì)在單元復(fù)習(xí)、期中復(fù)習(xí)、期末復(fù)習(xí)及畢業(yè)階段的綜合復(fù)習(xí)中再現(xiàn)，如果僅以單純的形式出現(xiàn)，學(xué)生對知識(shí)的學(xué)習(xí)感到麻木、枯燥，所以教師要對自己的指導(dǎo)方法進(jìn)行研究，選擇合適的切入點(diǎn)，從不同的角度認(rèn)識(shí)其作用，激活學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情，促進(jìn)知識(shí)與技能的掌握，達(dá)到提高學(xué)生掌握知識(shí)與技能、并應(yīng)用相關(guān)知識(shí)解決實(shí)際問題能力的目的

例1用刻度尺激活物理知識(shí)

刻度尺在學(xué)生看來是一個(gè)簡單的測量工具，沒有什么特殊的.在一節(jié)綜合復(fù)習(xí)課中，教師手持塑料直尺說道：“同學(xué)們，今天我們就利用這把直尺上一節(jié)課.”開始時(shí)學(xué)生反應(yīng)冷淡，在學(xué)生疑惑中老師提出要求：“請你們利用這把塑料直尺設(shè)計(jì)一個(gè)實(shí)驗(yàn)，說出設(shè)計(jì)的實(shí)驗(yàn)如何做？能涉及哪些物理知識(shí)？”

學(xué)生通過自由思考，設(shè)計(jì)了一些物理實(shí)驗(yàn)，經(jīng)整理歸類有如下幾個(gè)方面：

實(shí)驗(yàn)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(shí)驗(yàn)二：用刻度尺測量課本等規(guī)則物體的面積

實(shí)驗(yàn)三：用刻度尺測量課本等規(guī)則物體的體積

實(shí)驗(yàn)四：用刻度尺研究聲音的產(chǎn)生——拍打物體、拔動(dòng)尺子等

實(shí)驗(yàn)五：用刻度尺研究聲音的響度、音調(diào)等——通過用不同大小的拔動(dòng)伸出固定長度的尺子；用同樣大小的力拔動(dòng)伸出不同長度的尺子等

實(shí)驗(yàn)六：改變物體的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)——用力打擊桌面上疊在一起的棋子

實(shí)驗(yàn)七：用刻度尺研究力的作用效果——方向、大小、作用點(diǎn)

實(shí)驗(yàn)八：用刻度尺研究杠桿平衡

實(shí)驗(yàn)九：用刻度尺研究摩擦起電

即用一個(gè)實(shí)驗(yàn)器材做不同的實(shí)驗(yàn)，引起對知識(shí)的回憶，喚醒沉睡的知識(shí)

12在提升物理實(shí)驗(yàn)操作技能中深化對物理知識(shí)的理解

《義務(wù)教育物理課程標(biāo)準(zhǔn)（2011年版）》寫到“本標(biāo)準(zhǔn)確定了學(xué)生經(jīng)過義務(wù)教育階段物理課程學(xué)習(xí)后應(yīng)達(dá)到的要求.”其中對技能的要求是：“有初步的實(shí)驗(yàn)操作技能，會(huì)用簡單的實(shí)驗(yàn)儀器，能測量一些基本的物理量，具有安全意識(shí)，知道簡單的數(shù)據(jù)記錄和處理方法，會(huì)用簡單圖表等描述實(shí)驗(yàn)結(jié)果，會(huì)寫簡單的實(shí)驗(yàn)報(bào)告.”

由于復(fù)習(xí)課的特點(diǎn)是重復(fù)性，所以教師在組織教學(xué)時(shí)應(yīng)通過不同的形式既讓學(xué)生復(fù)習(xí)所學(xué)內(nèi)容，又不至于覺得是一種浪費(fèi)時(shí)間和反復(fù)炒作的行為.

刻度尺、計(jì)時(shí)器、天平、量筒、彈簧測力計(jì)、電流表、電壓表、溫度計(jì)等是初中階段學(xué)生應(yīng)該熟練使用的基本測量工具，在新知學(xué)習(xí)階段，雖然有所接觸，但由于當(dāng)時(shí)的認(rèn)知水平，只是知道如何使用，對其原理理解不夠.在復(fù)習(xí)階段讓學(xué)生用這些器材對物體的質(zhì)量、液體體積、重力、密度、溫度、長度、時(shí)間、電流、電壓等物理量的測量的同時(shí).加深對這些實(shí)驗(yàn)器材結(jié)構(gòu)及測量的基本原理了解.

例2對天平的再認(rèn)識(shí).

天平是測量物體的質(zhì)量的工具，學(xué)生在初次使用時(shí)，只能掌握其使用方法，但對其測量質(zhì)量的原理是什么并不知道.在復(fù)習(xí)時(shí)，知道其使用了杠桿平衡的原理，通過被測物體與標(biāo)準(zhǔn)的砝碼進(jìn)行比較測出物體的質(zhì)量.類似這樣的實(shí)驗(yàn)活動(dòng)，促使學(xué)生對實(shí)驗(yàn)器材使用條件的認(rèn)識(shí)，拓展了學(xué)生的視野，提高了物理實(shí)驗(yàn)操作技能，深化了對物理知識(shí)的理解，為學(xué)生進(jìn)行更復(fù)雜的物理實(shí)驗(yàn)活動(dòng)掃清了障礙

2用物理實(shí)驗(yàn)激活學(xué)生物理思維

物理思維過程是從發(fā)現(xiàn)問題開始的.在物理新知學(xué)習(xí)及建構(gòu)過程中，問題對創(chuàng)建物理概念，建立物理規(guī)律起到了很好的促進(jìn)作用.在物理復(fù)習(xí)時(shí)，更要注意其發(fā)現(xiàn)問題，分析問題的特點(diǎn)與條件，理解問題的癥結(jié)所在，考慮解答問題的方法中發(fā)揮作用

21用典型物理實(shí)驗(yàn)建立物理知識(shí)間的聯(lián)系

復(fù)習(xí)課中不能僅采用簡單重現(xiàn)、反復(fù)閱讀、重點(diǎn)講解的方式.而是要通過創(chuàng)設(shè)問題情景，激活學(xué)生思維，使已經(jīng)遺忘的知識(shí)重新出現(xiàn).利用簡單的實(shí)驗(yàn)器材幫助學(xué)生將物理知識(shí)建立聯(lián)系

例3用電表建立電學(xué)知識(shí)的聯(lián)系

電學(xué)知識(shí)是中學(xué)物理的重要組成部分，在復(fù)習(xí)教學(xué)中絕大部分教師都是從歐姆定律出發(fā)，讓學(xué)生將知識(shí)建立聯(lián)系.在教學(xué)活動(dòng)中以電流表、電壓表為紐帶進(jìn)行電學(xué)知識(shí)的網(wǎng)絡(luò)化，并讓學(xué)生進(jìn)行實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)與操作，讓學(xué)生在操作活動(dòng)中闡述相關(guān)的物理知識(shí)，使學(xué)生也能從新的視角進(jìn)行電學(xué)知識(shí)的復(fù)習(xí)，如圖1

22實(shí)驗(yàn)活動(dòng)有利于學(xué)生對物理研究方法的理解

學(xué)生在學(xué)習(xí)物理知識(shí)的同時(shí)，也應(yīng)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(xué)生的思維，促進(jìn)潛質(zhì)的改進(jìn)掌握物理研究方法，一是從原理上進(jìn)行分析，檢索常用的方法，更重要的是對已有的方法進(jìn)行分析，并對已有的方法進(jìn)行改進(jìn)，二是尋找更好的手段，從技術(shù)層面進(jìn)行思考，問題的發(fā)現(xiàn)或解決能是因循守舊僅使用已有，還是要進(jìn)行創(chuàng)新，促進(jìn)問題更好的解決

例4物理實(shí)驗(yàn)操作中的研究方法

轉(zhuǎn)化法是常用的研究方法.在復(fù)習(xí)活動(dòng)中讓學(xué)生通過用具體的實(shí)驗(yàn)操作說明研究方法的應(yīng)用.如對聲音的認(rèn)識(shí)、通過觀察電流的某種效應(yīng)知道電流的存在、通過磁場所表現(xiàn)的物理特征認(rèn)識(shí)磁場等

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

控制變量法是中學(xué)物理學(xué)中最常用的方法，也是科學(xué)研究中最常應(yīng)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(yùn)動(dòng)、壓力產(chǎn)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(dǎo)體的電流與電壓及電阻的關(guān)系都廣泛應(yīng)用等

例5“研究導(dǎo)體的電阻受哪些因素的影響”

常用“如圖2所示的實(shí)驗(yàn)器材探究影響導(dǎo)體電阻大小因素的實(shí)驗(yàn)中，條件是導(dǎo)線a、b、c粗細(xì)相同，b、d粗細(xì)不同；a、b、d長度不同.”

通過對此實(shí)例的研究，讓學(xué)生真正理解“控制變量”研究方法

23物理實(shí)驗(yàn)?zāi)芰μ嵘幸嬗谒季S活動(dòng)

物理思維過程是從發(fā)現(xiàn)問題開始的.問題是在實(shí)踐中發(fā)現(xiàn)并產(chǎn)生的，運(yùn)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(dòng)變阻器改變電路中的電流

由于電學(xué)實(shí)驗(yàn)的特點(diǎn)，所以電學(xué)實(shí)驗(yàn)中是最容易出問題的.教師在復(fù)習(xí)活動(dòng)中，也學(xué)會(huì)設(shè)計(jì)一些相關(guān)問題讓學(xué)生進(jìn)行判斷，由于初中學(xué)生思維活動(dòng)的特點(diǎn)，對于感性的問題容易解決，所以教師在復(fù)習(xí)階段還是應(yīng)該為學(xué)生提供一些感性的情景.如電路故障，其表現(xiàn)在接觸不良、斷路、短路、小燈泡不能正常發(fā)光等.教師在提供給學(xué)生的實(shí)驗(yàn)器材中有意識(shí)的做了一些手腳設(shè)置一些陷井，讓學(xué)生在解決這些具體問題的操作中取得成功的喜悅，激發(fā)獨(dú)立思考的意識(shí)，調(diào)動(dòng)主動(dòng)學(xué)習(xí)的積極性

3利用物理實(shí)驗(yàn)活動(dòng)提升綜合能力

分析和解決實(shí)際物理問題的能力是物理能力之一.物理實(shí)驗(yàn)是一種手、眼、腦并用的活動(dòng)，具有探索性和創(chuàng)造性.通過實(shí)驗(yàn)使學(xué)生不但知道該怎樣做，而且知道為什么要這樣做，養(yǎng)成善于從所觀察到的物理現(xiàn)象中發(fā)現(xiàn)問題，靈活運(yùn)用已有知識(shí)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(shí)驗(yàn)活動(dòng)既有利于培養(yǎng)學(xué)生實(shí)際操作能力，固化實(shí)際操作經(jīng)驗(yàn)，也有利于活躍思維，發(fā)展操作思維能力，中學(xué)階段的物理實(shí)驗(yàn)大致可分為：利用給定實(shí)驗(yàn)器材進(jìn)行探究實(shí)驗(yàn)或測量物理量；根據(jù)實(shí)驗(yàn)?zāi)康倪x擇實(shí)驗(yàn)器材.不論是何種實(shí)驗(yàn)活動(dòng)，都對實(shí)驗(yàn)?zāi)芰τ幸欢ǖ囊螅椒ㄅc手段的多樣性就能促進(jìn)學(xué)生進(jìn)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(shí)驗(yàn)

器材：天平一架、0～10N彈簧測力計(jì)一個(gè)、細(xì)線、小石塊一個(gè)、100ml量筒一個(gè)、燒杯一個(gè)、水、抹布一塊

利用給定的器材讓學(xué)生設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)，學(xué)生最先想到的是：

方法一：天平、量筒、細(xì)線、小石塊、水

根據(jù)ρ=m1V

利用天平稱出小石塊的質(zhì)量m，利用量筒及水、細(xì)線測出小石塊的體積V石=V2-V1.

方法二：彈簧測力計(jì)、量筒、細(xì)線、小石塊、水

中學(xué)物理中測量物質(zhì)密度的方法就是利用公式ρ=m1V

沒有天平，而有彈簧測力計(jì)，學(xué)生會(huì)想到利用重力與質(zhì)量的關(guān)系G=mg，用彈簧測力計(jì)測出物體的重力G.則小石塊的質(zhì)量為m=G1g

利用量筒及水、細(xì)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(jì)、燒杯、細(xì)線、小石塊、水

學(xué)生知道測物質(zhì)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(shè)法測出小石塊的質(zhì)量m及小石塊的體積V.學(xué)生思考后想到：用彈簧測力計(jì)測出物體的重力G，根據(jù)重力與質(zhì)量的關(guān)系G=mg.得m=G1g測量出小石塊的體積成了問題的關(guān)鍵.部分學(xué)生會(huì)用燒杯測量小石塊的體積，但經(jīng)過分析發(fā)現(xiàn)此辦法行不通.仔細(xì)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(dòng)，促進(jìn)學(xué)生思考，在已有的條件下，發(fā)揮器材的作用和自己的智慧，也激活著學(xué)生的思維，使學(xué)生認(rèn)識(shí)到思維過程的方法.分析法與綜合法

32設(shè)計(jì)物理實(shí)驗(yàn)，發(fā)展學(xué)生綜合能力

獨(dú)立的進(jìn)行實(shí)驗(yàn)與設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)的能力，也就是綜合、靈活運(yùn)用所學(xué)物理知識(shí).明確實(shí)驗(yàn)?zāi)康摹⒅缹?shí)驗(yàn)原理、確立觀察對象（研究的對象）及觀察內(nèi)容、會(huì)選用實(shí)驗(yàn)器材、遵循實(shí)驗(yàn)規(guī)則、合理安排實(shí)驗(yàn)步驟、注意實(shí)驗(yàn)過程中的安全問題、確定記錄信息的方式、采用恰當(dāng)?shù)姆治龇椒ā⒌玫綄?shí)驗(yàn)結(jié)論，是設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)的關(guān)鍵

例8通過設(shè)計(jì)“測量小燈泡的電功率”實(shí)驗(yàn)活動(dòng)使學(xué)生的電學(xué)實(shí)驗(yàn)技能得出提高，并能很好的將電學(xué)的相關(guān)知識(shí)進(jìn)行聯(lián)系

實(shí)驗(yàn)?zāi)康?知道小燈泡在不同條件下的實(shí)際電功率

實(shí)驗(yàn)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(shí)際電壓U及此電壓時(shí)通過小燈泡的實(shí)際電流I

觀察的現(xiàn)象：小燈泡在不同電壓下的亮暗情況

實(shí)驗(yàn)器材：實(shí)驗(yàn)器材是完成實(shí)驗(yàn)的基本條件，應(yīng)選擇實(shí)驗(yàn)器材有：電壓表、電流表、導(dǎo)線、開關(guān)、滑動(dòng)變阻器、電源

記錄實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象及實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的表格：實(shí)驗(yàn)次數(shù)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(shí)驗(yàn)步驟.

步驟一：設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)電路圖；

步驟二：連接實(shí)物電路，在實(shí)驗(yàn)中選擇合適的電表量程；

步驟三：將滑動(dòng)變阻器的滑片調(diào)到適當(dāng)位置，觀察燈泡亮度，記錄電流表、電壓表的示數(shù)并填入表格中；

步驟四：改變滑動(dòng)變阻器滑片的位置，重復(fù)做步驟三幾次

步驟五：分析實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，得到實(shí)驗(yàn)結(jié)論

步驟六：撰寫實(shí)驗(yàn)報(bào)告

當(dāng)學(xué)生能獨(dú)立的完成了本實(shí)驗(yàn)的設(shè)計(jì)和實(shí)驗(yàn)后，也就實(shí)現(xiàn)了實(shí)驗(yàn)技能的飛躍.

33設(shè)計(jì)特殊物理實(shí)驗(yàn)，激發(fā)行為創(chuàng)新

在解決問題的活動(dòng)中促進(jìn)思維發(fā)展

例9“用一種電表測電阻”

問題的條件：其他實(shí)驗(yàn)器材不受限制，只提供一個(gè)特量程合適的電表.這樣就不能直接運(yùn)用常用的方法——伏安法.引導(dǎo)學(xué)生分析還是應(yīng)該從常用的方法R=U1I出發(fā)，因?yàn)楫吘乖谒峁┑钠鞑闹羞€有一個(gè)電表，也就是在實(shí)驗(yàn)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(xiàn)以電流表為例.

思考：本案中雖然只有一個(gè)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(xiàn)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(guān)系呢？想到并聯(lián)電路，因?yàn)椴⒙?lián)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(jù)圖4選擇可用的器材R0及其他輔助器材.考慮到減小實(shí)驗(yàn)誤差，實(shí)驗(yàn)中的R0可以用多個(gè)已知阻值的定值電阻或使用電阻箱

總之對于初中畢業(yè)的總復(fù)習(xí)課，教師要根據(jù)學(xué)生的特點(diǎn)組織教學(xué)活動(dòng)，運(yùn)用適合學(xué)生需求的方法和手段，促進(jìn)知識(shí)的內(nèi)化，使學(xué)生學(xué)得更輕松，課堂效率更有效，幫助學(xué)生掌握和應(yīng)用知識(shí)與技能解決實(shí)際問題，發(fā)展學(xué)生的能力.

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