初中物理課堂教學(xué)中小實驗的研究

宣卉

摘 要：物理小實驗，是指利用日常生活中的常用物品和工具，自制各種各樣簡單的儀器，學(xué)生觀察操作都比較簡單自由的實驗.本文根據(jù)新課程標準改革的要求，從實驗教學(xué)的現(xiàn)狀出發(fā)，提出初中物理課堂教學(xué)中小實驗的必要性.并結(jié)合前人已有的成果和近幾年的實踐經(jīng)驗，提出一些小實驗的開發(fā)途徑.

關(guān)鍵詞：課堂小實驗；必要性；開發(fā)途徑

1 小實驗的特點

初中物理小實驗有著它獨特的魅力，不是通過語言表述或者視頻代替的.而這些小實驗都有一些共同的特點.

（1）器材簡單易取

實驗室的器材需要學(xué)校集中去固定點采集，有些甚至市場上不易購買.而小實驗無需多么高大上的器材，都是隨手可得的日常用品，乃至生活中的廢品，瓶瓶罐罐當儀器，拼拼湊湊做實驗.如一個氣球，可以研究彈力等，一根吸管可以研究音調(diào)等.

（2）研究時間較短

對比于物理上的一些探究實驗，研究時間較長，甚至一節(jié)課的時間都在探究，物理課堂上的小實驗簡單明了，一兩分鐘顯示現(xiàn)象解決問題.

（3）形式靈活多樣

教材上研究的實驗嚴格按照課程標準和教科書進行，有相對穩(wěn)定的內(nèi)容和形式.而課堂上的小實驗不受教材限制，開展形式靈活多樣，可以是教師演示，可以個人操作，可以小組合作，小實驗在內(nèi)容上都是很容易操作和完成的.

2 小實驗開展的必要性

2.1 課堂方面

2.1.1 創(chuàng)設(shè)有趣情境教學(xué)

用小實驗創(chuàng)設(shè)有趣的教學(xué)情境，激發(fā)學(xué)生的求知欲望，是教學(xué)活動產(chǎn)生和維持的基本依托；是學(xué)生自主探究物理知識的起點和原動力；是提高學(xué)生學(xué)習(xí)物理能力的一種有效手段.例如，在學(xué)習(xí)壓強時，利用一個小實驗，將幾十張紙卷成筒狀并粘黏在一起，如圖1，在上面放上一塊木板，學(xué)生能夠安然的站立在木板上，引發(fā)了學(xué)生的好奇，為什么一個紙筒做不到，而幾十個紙筒卻能完好無損呢？從而激發(fā)起學(xué)生學(xué)習(xí)壓強的欲望.

2.1.2 幫助理解基礎(chǔ)知識

物理學(xué)是研究物質(zhì)、相互作用和運動規(guī)律的自然科學(xué).在中學(xué)物理教學(xué)中，學(xué)生對大量的物理概念和規(guī)律的建構(gòu)是建立在實驗的觀察和探究的基礎(chǔ)上，生動直觀的實驗現(xiàn)象更有助于學(xué)生理解概念和規(guī)律.例如：在學(xué)習(xí)《力 彈力》，如圖2，利用氣球，彈簧，橡皮筋等器材讓學(xué)生感知彈力，認知彈力的概念.

2.2 學(xué)生方面

2.2.1 激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣

物理教學(xué)過程中，若只是理論知識的講解，學(xué)生會覺得枯燥單調(diào)，特別是抽象的知識，學(xué)生更不易理解，而對物理知識的學(xué)習(xí)感到困難，失去了學(xué)習(xí)物理的興趣和動力.課堂上的小實驗利用身邊的器材，讓學(xué)生覺得物理就是我們身邊的知識，會促使學(xué)生產(chǎn)生極大的好奇心，激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)物理的興趣.

例如《二力平衡》中，利用了兩個叉子，高腳杯和火柴棒，使得兩個叉子組合一起能夠站在高腳杯上，如圖3，學(xué)生驚訝不已，立刻調(diào)動了學(xué)生學(xué)習(xí)的動力，學(xué)習(xí)過二力平衡之后，能夠用所學(xué)知識解決這個小實驗.

2.2.2 培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)素養(yǎng)

觀察和實驗本身就是物理研究的重要方法，實驗教學(xué)能夠使學(xué)生在實驗過程中能夠感悟?qū)W習(xí)物理的方法，通過理解實驗原理、操作實驗、觀察實驗現(xiàn)象，分析實驗數(shù)據(jù)，總結(jié)實驗結(jié)果等活動，潤物細無聲的培養(yǎng)學(xué)生質(zhì)疑，設(shè)計，探究，分析，動手等科學(xué)素養(yǎng)， 提高學(xué)生的觀察能力，分析能力，思維能力，操作能力等.

2.2.3 激發(fā)學(xué)生的創(chuàng)新意識和創(chuàng)新精神

物理是一門以實驗為基礎(chǔ)的自然科學(xué)，通過小實驗，可以促進學(xué)生的動手動腦能力，促使學(xué)生積極參與探索，加深對課本知識理解，有利于創(chuàng)新和發(fā)明.實驗本無定法，但可擇法，亦可創(chuàng)法.例如：在學(xué)習(xí)酒精燈的使用后，學(xué)生根據(jù)酒精燈的構(gòu)造，利用錫箔紙，紙巾和煤油自制了煤油燈，如圖4.

3 小實驗的分類

課堂小實驗根據(jù)實驗方法和目的可以分為：觀察性實驗，探究性實驗，測量型實驗，驗證性實驗.根據(jù)實驗結(jié)果可以分為：定量實驗和定性實驗.根據(jù)操作主體可以分為：演示實驗和分組實驗.

4 小實驗開發(fā)途徑

有些小實驗是來源于課本，而更多的小實驗是課本以外的，這就要求教師多觀察多思考，做一個生活中的有心人，另外也需要跟其他人多多交流，從他人中獲取靈感.可以從以下幾個方面開發(fā)小實驗.

4.1 課本實驗的改進和補充

例如：探究聲音的傳播，課本上采取的是第一次將衣架懸掛在細繩當中，輕輕敲擊衣架聽聲音，第二次是將細線的兩端繞在兩只手的食指上，再用食指堵住耳朵，敲擊衣架聽聲音.這個實驗說明聲音可以傳聲，并且固體傳聲效果更好.但是該實驗需要衣架，細線器材，并兩人為一組進行配合.為了能讓每位學(xué)生都有所體會，故課堂上對該實驗進行改進：讓學(xué)生趴在桌面上，一只耳朵緊貼桌面，輕輕敲擊桌面，通過學(xué)生聽并比較兩只耳朵所聽聲的不同，該實驗改進后參與度高且現(xiàn)象明顯，并與原實驗相比，有同時對比性.

例如：體驗大氣壓強的存在，課本上采取的是在易拉罐中注入少量的水，用酒精燈對著易拉罐進行加熱，待罐口出現(xiàn)白霧時，將罐口堵住，再撤去酒精燈，讓易拉罐冷卻.由于堵住罐口這個環(huán)節(jié)，大部分采用橡皮泥堵塞，可能會漏氣，導(dǎo)致實驗失敗.為了提高實驗的成功率，對該實驗改進，如圖5，采用乒乓球拍代替橡皮泥堵塞，讓學(xué)生體驗大氣壓強的存在.

4.2 書后實驗的開發(fā)

例如：在研究物質(zhì)的升華和凝華時，有一題目：“如圖2-40所示，舞臺上經(jīng)常用干冰制造白霧，以渲染氣氛，你知道這種白霧是怎么形成的嗎？”學(xué)生對這個場景僅僅是有感知認識，課堂上可以做個與干冰有關(guān)的小實驗，如圖6，將干冰放在水中，可以觀察到出現(xiàn)大量的白霧，并且學(xué)生能感受到周圍溫度的降低，更易理解干冰的升華吸熱現(xiàn)象.利用該小實驗還可以解釋另外一題目：“電冰箱中的霜是如何形成的？”，將干冰放在鐵質(zhì)的罐子里，一段時間后看到罐子外面出現(xiàn)白霜，如圖7，所以霜的形成是由空氣中的水蒸氣遇冷凝華而成.

3 課后作業(yè)和試題的研究

例如：漁民用魚叉叉魚時，應(yīng)將魚叉對準看到魚的_________方，若用激光槍，應(yīng)對準____________.課堂上利用一個大魚缸，用一只小球代替魚，如圖8，通過該實驗直觀發(fā)現(xiàn)，如果利用魚叉叉魚時，應(yīng)將魚叉對準看到魚的下方，因為光由水射向空氣時發(fā)生了折射，根據(jù)光路圖可知，真實的魚在所看到的魚的下方.若用激光槍，應(yīng)對準所看到的魚，因為激光槍照射時，從空氣到水也發(fā)生了折射，根據(jù)光路是可逆的，可知應(yīng)對準所看到的魚照射.利用小實驗，突破了該題的難點.

使用生活中常見物品進行物理小實驗，容易觸發(fā)學(xué)生其創(chuàng)新潛能，帶來意想不到的效果.課堂中小實驗的開展可以激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)物理的興趣，鞏固學(xué)生對物理知識的掌握，提高學(xué)生的實驗操作技能，培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)創(chuàng)新能力，也能拉近物理學(xué)與生活的距離，讓學(xué)生深切感受到科學(xué)的真實性，感受到“從生活走向物理，從物理走向生活”.

參考文獻：

[1]沈孝兵.初中物理“實驗教學(xué)資源”的開發(fā)策略[J].物理教學(xué)，2013（12） .