淺談教科版物理教材對初中物理實驗的探索

張克軍

【摘 要】實驗是物理學永恒的主題，實踐是檢驗一切真理的唯一標準。無論是檢驗真理還是發(fā)現(xiàn)真理，都離不開物理學家們對物理實驗的不斷探索。本文就教科版物理教材對初中物理實驗的探索做了一系列的闡述。

【關鍵詞】初中物理；實驗；教科版；學生；生活化；原創(chuàng)性；數(shù)字化；虛擬化

一、物理實驗情景生活化社會化

物理實驗情景是學生學習物理知識與原理的背景，在物理情景中蘊含著物理思想與物理方法。只有讓學生走進物理情景當中，他們才能更有效地進行學習。例如，教科版中“液體的壓強”的探究實驗是安排在八年級的下冊，教材通過利用一個典型的、知名的科學事件——“Trieste”號潛水器深海潛水探索作為物理教學情景，引出“液體壓強特點”這一教學課題，并引發(fā)學生對相關問題的思考：液體內(nèi)部的壓強方向只有向下的一個壓強嗎？液體的側(cè)面以及液體的上表面是否又存在壓強呢？如果存在，壓強的大小是否可以計算？計算又遵循一個怎樣的規(guī)則？帶著對疑問的思考，教材引導學生利用壓強探測器模擬潛水器，探究在不同位置處液體的壓強大小，并做下記錄，觀察數(shù)據(jù)的規(guī)律性。如圖1-1是實驗情景圖，教科版通過這樣的方式，對物理實驗進行了一個很好的導入，并且讓學生對即將進行的實驗的“重要性”有一個更全面的感知，對物理實驗與生活社會的緊密相關性有一個更全面的認識。

二、注重學生原創(chuàng)性實驗思維的培養(yǎng)

教科版物理教材實驗教學的編寫還更加注重對學生原創(chuàng)性實驗思維的培養(yǎng)，學生的創(chuàng)造能力是物理學習生涯中難能可貴的精神，是學生學好物理的一大利器。教科版物理教材通過巧妙的實驗設計引發(fā)學生的動手動腦能力，例如，在探究“浮力”的實驗當中，傳統(tǒng)教材實驗的設計是利用阿基米德的“排水法”，將浸沒在水中的物體所排出的水收集起來，發(fā)現(xiàn)這些水的重力恰好等于浮力的大小。這個實驗確實既簡單又巧妙，但是卻無法培養(yǎng)學生的思考能力，教科版教材以一袋水代替物體浸沒在水中，引發(fā)學生思考，讓學生現(xiàn)在阿基米德的角度上去探索他發(fā)現(xiàn)這一規(guī)律的過程。整個實驗情景如圖2-1，這是思想與實驗的完美結合，也是教科版教材的突出優(yōu)點。

三、數(shù)字化實驗與虛擬化實驗相結合

1.利用計算機多媒體輔助教學

自多媒體教學走進教學舞臺以來，為初中物理的教學帶來一個嶄新的面貌。教科版初中物理教材物盡其用，要求教師利用多媒體充當“演示工具”，為學生提供更易理解的表現(xiàn)形式。例如，在九年級上冊“通電螺線管產(chǎn)生磁場”的物理現(xiàn)象中，我們通過用多媒體課件的展示，演示了如圖3-1所示的從通電電流到產(chǎn)生磁場的演變過程。這樣的教學形式，可以讓學生對通電導線產(chǎn)生磁場的方向有更加深刻的印象，對學習磁場的興趣激增。同時，學生還可以在觀看完演示之后，提出自己的相關猜想。

2.利用軟件代替儀器輔助教學

物理實驗中的儀器繁多，對于條件有限的學校來說尤其是對于農(nóng)村學校來說，想要一一備齊這些器材供學生使用是沒有可能得。但是利用軟件代替儀器進行仿真的模擬實驗，也可以達到相同的教學效果。在教科版物理教材中，考慮到了很多學校設備條件不足的短板，設計了很多利用計算機軟件代替實驗設備的實驗。例如，在測試聽覺頻率的實驗當中，教材中利用計算機虛擬示波器，學生不僅能夠聽到計算機傳出的聲音，還能從軟件窗口中看見如圖3-2所示的聲音波動的形狀。當聲音的頻率不斷上升到20000 HZ或者低于20HZ，學生就無法聽見聲音，但仍能在窗口看到聲波。如此一來學生就可以對聲波有更加深刻的認識。

科教版物理教材對初中物理實驗教學編寫別出心裁，是物理實驗教學的優(yōu)秀藍本，老師只要掌握好教科版教材的教學風格，便能讓物理實驗教學的效率大增。

參考文獻：

[1]《對物理教學中科學探究的一些認識（一）——科學探究的含義、分類》，《物理通報》 2005年3期 作者：劉鋒.

[2]《關于課堂教學的有效性》，《物理通報》 2010年7期 作者：趙力.endprint