實驗，引領學生走進物理的樂園

黃歡??

摘要：物理學是一門以實驗為基礎的自然科學，研究物理問題的基本方法是進行實驗和觀察。物理規律、物理概念都是從生活實際中提煉出來的，進行物理實驗可以幫助學生建立清晰的物理概念，更好地理解物理規律。初中生剛開始學習物理，思維能力有限，學習方法有待改進，而物理實驗在初中教學過程中扮演著尤其重要的角色。生動有趣的物理實驗能夠有效激發學生學習物理的興趣，引領學生走進豐富多彩的物理樂園，全面提高學生的科學素養。

關鍵詞：物理；實驗

一、 引導學生觀察實驗

觀察是指有目的有計劃地進行察看和了解，是人們為了從現實生活中獲得感性認識而進行的積極主動的認知形式，是一切創造的開端。實驗則是在人工控制條件下的觀察。初中物理教材中出現的實驗，大部分都是學生在日常生活中比較常見的現象，但往往又有很多現象是被學生忽視或沒有認真觀察思考過的，如“水的沸騰”等。因此，引導學生觀察實驗，不僅是學習物理獲得感性認識的源泉，也是學習物理學的重要手段。它可以提高學生學習的積極性和主動性，幫助學生加深對物理現象及其本質的認識和理解。在實際教學中，教師要讓學生明確觀察的目的和內容，制定周密的觀察計劃，啟發學生對本次實驗的操作使用和注意事項，指導學生掌握一定的觀察方法，把握實驗和觀察的重點，進行有序的觀察，既要注意觀察意料之中的現象，更要有對異常現象的敏感，并教會學生做好觀察的記錄，引導學生討論得到觀察后的歸納、總結等等。

二、 放手讓學生自主進行實驗

學生要學好物理，必須以觀察物理現象，進行物理實驗作為思維的基礎。做好物理實驗，對于培養學生的實驗能力，提高學生學習物理的興趣是十分必要的。我相信，放手讓學生自主地進行實驗探究是實現物理教學目標非常重要的手段之一。在教學過程中，不僅要教給學生既有的物理知識，更要引導學生親身經歷物理知識“再發現”的過程，注重培養學生收集和處理信息的能力，分析和解決問題的能力，獲取新知識的能力，體驗科學探究的樂趣，領悟科學的思想和精神。

例如，在《牛頓第一定律》的教學中，我讓學生觀察小車在毛巾上運動的情況后，提出問題：小車在什么表面可以運動得更遠？然后放手讓學生選用不同的實驗器材讓小車運動地更遠，并要求學生獨立操作，獨立思考，不仿效書本和盲目跟從別人，按自己的思路獨立進行實驗探究，體驗科學探究的過程，開放問題探究的空間，充分發揮學生探究學習的主動性、積極性和創造性。學生通過一系列研究活動，逐步解決諸如“如何保證小車到達水平面時的初速度相等？”“如何減小小車所受的阻力？”等問題，從而推理出如果沒有摩擦會出現什么現象，使學生順理成章地得出并理解牛頓第一定律的內容，同時也切身體會了科學探究的樂趣。

三、 指導學生設計實驗

指導學生設計實驗，就是教師給出實驗的內容和實驗的條件，指導學生自主設計實驗方案、選擇合適的實驗器材、制定合理的實驗進程，通過自己的行動加以實現并對結果進行分析處理。這對學生的能力要求較高，是實驗教學的高級階段。在教學過程中教師應對實驗設計方案從細節上給予指導，注重養成學生對實驗設計方案的反復性修改習慣，并在這種習慣的養成中激發學生多維度思考的能力，以確保實驗的順利操作以及實驗結果的相對穩定性。

例如，“比較材料的隔聲性能”這個內容教材安排學生進行綜合實踐活動。學生在實際生活中接觸的事物不盡相同，積累的生活經驗和背景知識也有很大不同，對同一個探究活動，他們往往會提出多種不同的想法。為了讓研究更為有序有效，教師可以對學生進行適當的指導。第一，提醒學生注意控制聲源發出聲音的響度，因為人耳對于響度較小的聲音的變化比較敏感，當響度較大時，發生相同的變化人耳的反應一般不太靈敏；第二，操作時要注意控制變量法的運用，實驗前先要分析清楚控制哪些量相同；第三，為了保證測試的合理性，學生必須選定一種確定聲音等級的方式。于是，通過學生的實際研究和比較，終于選定了本實驗要采用聽秒表走動時微弱的“嚓嚓”聲，而排除了很多同學剛開始比較認同的鬧鈴聲，進一步注意了控制所選隔聲材料的厚度相同、聲源的響度相同等問題。尤其是，否定了距離聲源距離相同聽響度大小的方案，最終設計出了更有說服力的方法，即測量出人耳剛好聽不見秒表走動的聲響時與聲源之間的距離。在這個活動中，學生經歷了多次發現問題、解決問題的過程，初步體驗到了科學研究的曲折和困難，更享受到了探究成功的喜悅，從而堅定了他們學好物理的信念。

四、 鼓勵學生改進實驗

在初中物理教學中對實驗的改進應遵循以下幾個方面的原則：一是“可靠”。確保實驗有較高的成功率；二是“簡單”。演示器材數量不要多，結構簡單，操作簡便；三是“直觀”。盡量讓學生能從實驗現象中直接領悟到其中的本質；四是“明顯”。實驗現象要清晰，實驗過程要簡潔明了。只有對實驗不斷地加以研究和改進，才能充分發揮物理實驗在教學中的作用，從而收到良好的教學效果。教師應鼓勵學生對已有的實驗方案提出有理由的質疑，大膽改進實驗方法，這可以大大提高學生探求物理知識的綜合能力。

例如，《光的折射》這節內容，按照教材上的思路是這么操作的：探究光從空氣斜射入水中時的情況，可以將一束激光射至空水槽的某一位置，然后向水槽內加水，再讓學生觀察光的折射情況。為了顯示光路，可以在水面上噴些煙霧或在水中滴幾滴牛奶。但是在實際的操作中，我們不難發現煙霧的制作、濃度，水中牛奶的多少以及教室內光的亮度等因素都會影響光路是否能清晰地顯示出來，加在水中的牛奶會使激光的強度減弱，反而影響了演示實驗的效果。那么，怎樣才能把在空氣和水中的光路清晰地顯示出來？怎樣才能在改變入射光線的同時使學生清晰地觀察到折射光線的變化？怎樣簡便地量出入射角和折射角的度數？怎樣觀察到光垂直射到水面上時光路的情況呢？等等這一系列的問題，激發了學生的求知欲，同時也打開了學生思想的大門。經過大家的交流討論，學生提出可以利用一塊白色的塑料板，并在上面適當地畫些直線，將它固定在容器中，然后在容器中注入適量的水；讓激光筆發出的光沿著塑料板上的某根線斜射入水中，觀察折射光線的情況；改變入射光線的方向，再觀察光的折射情況；接著，把塑料板沿著中間的豎線向后折，使左右兩半不在同一平面內，再使激光沿塑料板上的某根線斜射入水中，觀察情況；最后，讓激光沿塑料板垂直射入水中，再次觀察。改進后的實驗效果更明顯，操作更簡便。經歷了這樣的過程，學生對于學習物理的積極性更高，對所學物理知識也掌握得更牢固。

五、 師生協作開發小實驗

實驗是一種行之有效的、比較直觀的教學方法，也是學生最喜歡的學習方法之一。除了課堂上進行的學生實驗和演示實驗之外，教師和學生還可以協作開發更多的課外小實驗。小實驗簡單易做，且不受時間、地點等條件的限制，關鍵是取材方便，塑料瓶、易拉罐、保鮮袋等這些隨處可見的小物品都是很好的實驗器材。一個簡單易行、生動有趣的小實驗包含著學生積極探索、認真思考的科學思維過程，它可以使學生對學習物理產生濃厚的興趣，幫助學生真正理解物理概念和物理規律，突破知識的重點和難點，全面提高學生的學習能力。

例如，在學習浮力的方向時，雖然學生能夠接受“浮力的方向是向上的”這一事實，但是理解“總是豎直向上的”總有一點硬塞的感覺。為了突破這一教學上的難點，我和學生一起討論，設計了這樣一個實驗：把棉線的一端用膠帶固定在乒乓球上，線的另一端固定在一個去了底的可樂瓶瓶口（口用瓶塞塞緊），將瓶子倒置，然后往瓶中加水，直至棉線拉直，此時乒乓球浮在水中，觀察發現連著乒乓球的棉線是豎直的，根據平衡力知識進行分析，可以得出乒乓球受到水的浮力是豎直向上的。將可樂瓶傾斜，系乒乓球的棉線依然是豎直的，說明乒乓球受到的浮力仍是豎直向上的。向不同方向傾斜可樂瓶，看到線總是豎直的。這樣，學生一下子就明白了浮力方向“總是豎直向上”的這一道理，而且印象特別深刻。當然，在此基礎上，老師可以引導學生課后自己找器材制作出不同的實驗裝置，還可以進行比賽，看誰取材巧妙，實驗效果更好。

初中物理教材中的演示實驗、學生自主探究實驗及課外實驗等已基本形成一個比較完整的體系，教師要引導學生做好這些實驗。而低成本的小實驗在初中物理教學中的開展不僅適應了新教材的課改理念，也彌補了一些學校儀器的不足，更使得學生學以致用，將所學知識與生活實踐相結合，既鞏固了知識，又讓所學的知識得以升華。總之，教師要多創造有利條件，鼓勵學生多動手、多觀察、多思考，真正意義上實現知識與技能、過程與方法、情感態度與價值觀的三維教學目標，使學生學會、會學、樂學。教師要以物理實驗教學為載體，引領學生走進物理的樂園，使學生盡情體會“從生活走向物理、從物理走向社會”的樂趣，全身心感受物理的魅力。endprint