善用實驗讓初中生學好物理

楊宏

物理學是一門以實驗為基礎的科學，物理實驗以其直觀性、形象性為學生提供了豐富的感性信息。利用實驗來設置情景，引導學生觀察實驗現象、分析實驗現象，可以更好地揭示物理現象的本質，探究物理規律。因此，充分發揮物理實驗的作用、巧用實驗幫助學生學好物理是物理老師必備的業務素養。

一、教師課堂演示實驗

1.通過演示實驗設疑

學貴有疑，小疑則小進，大疑則大進。授課前演示實驗設疑，能有效提高學生的興趣和積極性，吸引學生注意力，調動學生積極思維和主動探索。例如，在學習大氣壓強的內容時，為了讓學生感受到大氣壓的存在，很多老師會使用一只水杯裝上水后用紙覆蓋，然后倒置后水不會流出來以此證明大氣壓的存在，甚至可以使用半杯水做這個實驗。這樣做有其優點，因為學生會很自然地想到，那么大氣壓有多大呢？大氣壓能托起多高的水柱呢？這樣就很自然地提到托里拆利測量大氣壓的方法和大氣壓值。但這個實驗由于知名度太高使得有些學生都已經知道和了解了，這種實驗往往對學生失去了新奇性和吸引力，效果當然也會大打折扣。如果換個實驗，一塊玻璃板，放一段濕衛生紙，紙中央放一團點燃的酒精棉球，然后用一只水杯扣于其上，棉花熄滅后，提起水杯可以帶起玻璃板，甚至還可以讓學生參與實驗操作，嘗試在玻璃板上放置一些重物，這樣不僅能快速把學生帶入課堂使其“由疑生問”，進而激發學生的主動探究。授課結束時再向學生介紹上述操作簡便易行的“覆杯”實驗，鼓勵學生自己動手嘗試，那么學習的效果會更好。再如學習磁現象時，可以使用一只磁懸浮陀螺置于盒子中，展示時只呈現出空中懸浮的在旋轉陀螺，不明就里的學生則一下就被吸引了；學習紫外線內容前，在前一次作業批改中可以使用熒光筆在學生作業中留一些批語，上課時提醒學生翻看，當學生一臉懵懂、毫無發現時，讓學生把作業本放在紫外線燈燈光下再次觀察，當學生看到發光的熒光批語時一堂精彩的物理課就可以開始了。

2.通過演示實驗幫助學生全面透徹學習物理

物理學習如果恰當結合相應的實驗進行講解，可以有效地幫助學生加深認識、突破難點，起到事半功倍的效果。例如，在組織學生探究問題“重為1 牛的水能否產生大于1 牛的浮力？”時，很多學生會按部就班按照理論闡述來理解：物體受到的浮力等于排開水的重力，容器中的水重1 牛，物體放入時不可能排開大于1牛的水，也就無法產生大于1 牛的浮力……這個問題如果通過實驗來說明，可能就會簡單得多。取一只容器裝好水，然后浸沒一個比容器略小的物體，用稱重法測出浮力后拿出物體，然后稱出容器中水的重，學生會發現實驗數據和他們的推斷不甚一致。問題出在哪呢？當實驗結果有與學生結論不一致時，學生會主動探究，積極解決問題。最終學生在多次實驗和細致推敲“阿基米得原理”中明白“容器中的水”是剩余在容器中的水，它與“排開的水”的多少沒有什么關系，容器中剩余1 牛的水，排開的水是多少都有可能。因此，通過實驗演示學生對這一物理概念有了更完整、更透徹的理解。

3.通過演示實驗把控課堂教學的節奏及方向

初中生在初接觸物理時，在課堂上往往表現出不會提問、不會回答、不會思考，教師可以通過演示實驗，創設直觀的教學情境，控制教學節奏和方向。比如，在學習紅外線的知識時，教師可以使用數碼相機或者手機調成拍照功能對著遙控器，這時按動遙控器觸鍵，學生會發現通過手機鏡頭看到遙控器在閃爍。通過實驗的演示，將學生從漫無目的的茫然拉回到“有的光是人眼看不見的”這一客觀事實，從而順理成章引出下一步的教學。

4.通過演示實驗，開闊學生視野，引導學生深入學習

初中生由于認識水平、知識水平有限，對于身邊的許多物理現象“面熟”，但對其原理遠不了解，教師可以通過實驗演示開闊學生視野，啟發學生深入鉆研。

二、學生動手操作實驗

1.學生實驗前教師要充分備課

有些教師存在著對實驗課不夠重視的態度，認為實驗課收效不大、浪費時間，一節課下來學生玩得蠻開心，氣氛蠻熱鬧，課后一問三不知。其實，這都是教師實驗課備課不充分所導致的結果。“實驗課不如習題課有效果”這種重解題輕實驗的做法不僅與課程改革的初衷相違背，更是不符合學生物理學習的認知規律，對培養學生科學的物理學習方法、物理學習習慣，以及終身學習都是百害而無一利的。因此，在學生實驗操作前教師要充分在以下幾個方面做好準備。

（1）備教材

課前一定要對實驗有充分的了解，要了解過程、細節、重難點等。把實驗分解為幾個小目標，比如實驗器材的介紹使用和注意事項，實驗數據的收集處理與結論闡述，實驗操作錯誤的改正，實驗的改進等。這樣學生操作時既有針對性，又便于把控上課節奏。

（2）備學生

要對學生的情況有充分的了解，要對學生實驗時的情況有一個充分的預判，對常見的問題選擇合適的時間點切入進行提醒、討論、答疑。實驗時針對特殊實驗問題及時進行個別指導。

2.學生實驗過程中教師要重視指導語的運用

實驗指導語的設計既要科學嚴謹，又要符合學生的心理特點，不可過于艱澀或隨意。指導語要設法引起學生的充分關注，同時還要引領學生的實驗操作和實驗觀察。實驗過程中的指導語要及時、準確、恰當。在學生進行實驗操作過程中，對于實驗的重要環節教師可以通過多次重復指導語來引起學生的注意；也可以通過設問的方式，引發學生的興趣與重視；或者讓學生復述指導語，借以強化概念；甚至可以讓學生演示自己實驗操作的同時，在實驗的關鍵細節上自己設計指導語……往往有效指導語在學生完成實驗之后就自然而然地成為學生對物理現象、物理原理的科學表述。有效的指導語有利于加深學生對物理現象的理解，推動學生對物理知識的探索，從而極大地提高其物理學習的興趣和效率。

3.對學生進行合理分組

學生分組實驗一方面使得組內學生各有分工、各司其職，人人參與；一方面有利于培養學生的合作意識和團隊精神。同時，分組實驗中組與組之間可以學習、借鑒、對比和探討，對準確深入理解實驗都是大有裨益的。endprint

4.重視實驗報告

學生的實驗報告是學生對實驗操作的一個科學化陳述，以及由實驗所產生的結論。學生在整理數據填寫實驗報告的過程就是細化、內化知識，準確構建知識結構的過程，特別對考試中的語言陳述、邏輯性有很大幫助。因此，對于學生實驗課的實驗報告教師應當特別重視。

三、實驗應注意的問題

1.不要為了實驗而實驗

物理實驗是為了幫助學生理解和掌握物理相關知識的重要手段。因此，物理實驗的設計與運用要強調其效果和目的。首先，教師設計實驗要深入鉆研教材，充分把握教材整體以及重難點和相關知識的延伸，這樣才能很好地通過實驗完成一定的教學目標；其次，教師要認真研究學生，了解學生整體的認知水平和興趣點，這樣才能有效地調動盡可能多的學生參與教學。物理實驗一定不能流于形式，造成“看上去很熱鬧，學生覺得很無聊”的局面。實驗的選擇一定要有針對性，要明確地突出體現所學的知識點，不要讓實驗變成噱頭和裝飾。

2.實驗器材不要過于復雜

麥克斯韋說過：“實驗的教育價值與儀器的復雜性成反比。”教師在組織物理實驗尤其是演示實驗時，應盡可能多地使用學生身邊常見的物品進行實驗。一方面簡便易得，便于教師隨時進行實驗活動；一方面有利于拉近學生與物理學科的距離，讓學生看到“科學就在身邊”，一改學生對科學遙不可及的看法；同時，通過教師的使用也會鼓舞學生充分利用身邊的物品積極主動地進行科學探究，從而學會學習，成為學習的主人。

3.充分調動全體學生參與，避免“少數專心，多數渙散”的局面

有些學生在物理學習中重理論輕實驗，在進行實驗操作時自己不動手，最后直接抄同學的實驗數據草草了事，這對于其物理學習是非常有害的。物理學是一門以實驗為基礎的科學，實驗對物理學習的重要性不言而喻。物理實驗的本身就是物理學習的一部分，因此，在實際的實驗操作與實驗觀察中，教師在實驗的設計上要充分研究全體學生，要力求“全員參與”，避免“少數專心，多數渙散”的局面。例如，在學習光的直線傳播內容時，可以事先拍一些班級同學的側面像，處理成黑白的側影，還可以混入幾個孩子們熟悉的明星側影，讓學生通過側影進行識別，水到渠成地提出影子的形成原因，以這種方式避免學生游離課堂。另外，在學生的實驗操作課上，可以事先細致分工，讓每個人都明確自己的目的和任務，同學之間相互合作、各司其職、互相監督等，這些對于學生的全員參與都很有幫助。

4.要充分利用多媒體技術及電腦仿真實驗

實驗在物理教學中有異乎尋常的重要作用，有助于觀察能力、動手能力、多途徑多方式獲取信息的能力、探究意識及解決問題的能力。但有時限于實驗器材、課堂教學時間，以及有些物理現象變化對學生理解物理原理不夠直觀的制約，適當引入多媒體技術及仿真實驗對學生的物理學習有很大的幫助。多媒體技術及仿真實驗具有操作簡便、實驗效果突出，而且可以反復播放、細節慢放等優勢；同時，現象的內部變化演示直觀，分析到位，重點突出。例如，在學習超聲波的內容時，如果利用聲波發生軟件，逐步提高發出聲音的頻率，當達到一定頻率后，雖然還不是超聲波，但有的學生已無法聽到聲音了，這一方面讓學生體會到不同的人的聽力頻率范圍是有區別的，也體會一下人耳無法聽到的超聲波。（次聲波也可以使用這個方法，就是教師在實驗操作的時候要注意聲波的響度不可太大）在學生學習直流電動機的相關知識時，教師就可以利用電腦仿真實驗進行演示。演示的過程中，學生可以通過動圖清楚地看到電動機的內部構造以及電動機工作時如何通過換向器改變電流方向，從而使電動機線圈持續轉動……無疑，這個仿真實驗的演示比教師現場實際操作給學生帶來的視覺體驗更直觀、更形象，學生的印象與理解也更深刻。其實，經過多年的實踐，我認為復習階段多媒體技術及仿真實驗可以發揮重要作用。多媒體仿真實驗現象清晰、過程明確、過程便于操控，可以反復播放、慢速播放等，這有利于強化實驗操作和概念，提高效率。

總之，一個出色的物理教師不僅要有深厚的學科理論素養，還要在生活中善于觀察，勤于思考，充分發揮物理實驗的教育功能。這樣不僅教師教得輕松，學生也學得省力。既雙贏又高效，何樂而不為？endprint