初中物理實驗教學中的問題與對策

周麗萍

[摘要]初中物理是一門以實驗為基礎的學科，上好物理實驗課有利于學生加深對相關知識的理解，有利于提高學生的操作技能和培養學生的科學探究精神。因此，在實驗教學過程中，如何改進實驗方法使實驗效果更理想，值得廣大教師思考與探索。

[關鍵詞]初中物理；實驗教學；問題；對策

[中圖分類號]G633.7[文獻標識碼]A[文章編號]16746058（2018）05004602

一直以來，實驗在物理教學中占有舉足輕重的地位，對培養學生的觀察能力和實驗能力，培養學生實事求是的科學態度，具有不可替代的作用。但由于教學設計或實驗器材的原因，總會使得實驗現象大打折扣。本文結合初中物理教學實踐，對初中物理實驗教學中的問題與對策進行分析探討。

一、課堂演示實驗

在課堂演示實驗教學中，實驗設計的好壞直接影響著實驗效果，更影響著學生對實驗結果的理解。有時傳統的實驗設計，往往不能收到預期的效果，所以將傳統實驗改進創新一下，反而會使實驗效果更明顯。

1.密度概念的引入

密度是初中物理中一個很重要的概念，但同時也是學生較難理解的概念。筆者原來是這樣教學的：

（1）讓學生先分別稱量出體積分別為10cm3、20cm3、30cm3的鋁塊的質量，計算出質量與體積之比；

（2）再分別稱出體積分別為10cm3、20cm3、30cm3的銅塊質量，計算出質量與體積之比；

（3）由學生歸納分析得出：

①同種物質，質量與體積之比相同；

②不同物質，質量與體積之比不同；

③物理學里，用“密度”這個物理量反映這種特性，從而得出密度的概念。

這樣的設計，科學概念的引入是人為規定的，許多定義是用一種生硬的方式直接給出的。這樣做可以節省時間，提高效率。但這樣強行灌輸的知識不可能深入學生的心靈，學生無法熟練遷移、應用。

于是，筆者做了如下改進：

（1）將體積均為10cm3的兩個銅塊、兩個鐵塊、兩個鋁塊給學生分辨，并將它們分類。學生可以根據顏色、質量分類，甚至不需要用到天平。

（2）將體積均為10cm3的兩個銅塊、兩個鐵塊、兩個鋁塊用黑色薄膜包裹，要求學生分類。學生可以用天平

將它們的質量分別稱量出來，質量相同的歸為一類。

（3）將一組體積為10cm3的銅塊、鐵塊、鋁塊和另一組體積為20cm3的銅塊、鐵塊、鋁塊用黑色薄膜包裹，學生只稱量質量是無法分類的。這時通過組內學生的討論，學生會想到還要測質量，并計算單位體積物質的質量，通過這樣的實驗操作學生可以將三類物質進行分類。這樣密度的概念就建立起來了。

這一系列的問題，其中一部分，學生根據已有的經驗可以解決，但另一部分問題，必須超越已有的經驗，探尋新的解決辦法。這樣基于學生已有經驗，設計的問題，有利于學生積極、主動地投入到智力活動中去，有助于學生形成正確的科學概念。初中生在學習新的物理概念時，無論從知識基礎，還是從認知發展來看，都離不開具體經驗的支持。

2.探究液體壓強特點實驗

這一節課，筆者利用右圖的器材，引導學生觀察容器底面和側壁的橡皮膜有什么特點，引出液體壓強。在這個實驗中，底面的橡皮膜向下凸，說明液體對底面有壓強。為什么有壓強呢？從橡皮膜向下凸，說明它受到了向下的力，學生很容易想到“由于液體重力作用在底面的橡皮膜上，從而產生了壓強”。側壁的橡皮膜也向外凸，說明容器的側壁也有液體壓強。為什么有這個壓強呢？從橡皮膜向外凸，說明它受到了一個向外的力，這個力是液體產生的。液體為什么會產生向外的力呢？學生經過思考，會想到液體具有流動性，產生向外的力，作用在橡皮膜上就產生了壓強。從教學的效果看，通過實驗引入，學生知道了液體內部會產生壓強，并且知道產生壓強的原因，從而引出液體內部壓強特點的探究。學生由已掌握的知識，逐漸向未知的知識探索，有效激發了學生的學習興趣。但在實驗過程中，也有部分學生提出了疑問，容器側壁的橡皮膜外凸的程度不明顯，后排的學生看不清楚，可視度差。

針對這一個問題，課后我進行了反思，如何能讓實驗現象更明顯？從液體壓強的特點來看，壓強越大，效果越明顯。而容器深度卻限定了，我首先將水換成了鹽水，效果變化不大。后來，換成了硫酸銅溶液。原以為效果會比較好。實驗發現，效果仍不理想。后來我又到實驗室找了一根合適的玻璃管，將玻璃管插入到容器里，使水的深度大約增加了10厘米。用改進后的器材做實驗，效果較理想。我計算了一下，假設原有液柱深10cm，如果插入一根長度合適的玻璃管，使水的深度增加10厘米的話，計算得到圓筒側壁的壓強大約是2×103Pa，可有效增強實驗效果。

二、課堂探究實驗

探究性實驗是在假設的指引下，獲取支持或推翻假設的科學證據，是以實驗為載體探究科學結論的過程，是在教師的指導下，學生運用已學的知識、技能，把自己當作新知識的探索者和發現者，通過實驗親自發現問題。探究性實驗重視過程和方法，有利于提高學生發現問題和解決問題的能力。因此，初中物理新課程增加了較多的探究性實驗，提倡將演示實驗盡量轉化為學生的課堂探究實驗。

在“光的直線傳播”實驗中，要讓學生知道，光在氣體、液體、固體中沿直線傳播。最初的教學設計，筆者采用了教師演示的方法，讓激光在煙霧中傳播，可看出光在氣體中沿直線傳播；讓激光在加液體奶的水中傳播，可看出光在液體中沿直線傳播；讓光在玻璃磚和果凍中傳播，可看出光在固體中沿直線傳播。從效果來看，現象都非常明顯，很容易歸納出光沿直線傳播的結論。課后經過反思，筆者認為這節課的實驗環節，是驗證性的實驗，學生很少積極主動思考，課堂上也很少留給學生獨立思考的時間，學生的情緒調動不充分。能否將這堂課改為探究課呢？通過改進教學設計，在探究光在氣體中的傳播路徑時，筆者先提出問題：光在空氣中的傳播路徑是怎么樣的？通過學生的討論或聯想，會有一些猜想。筆者進一步啟發：在平常狀態下，能看得光在空氣中的傳播路徑嗎？再引導、啟發學生思考：有霧天氣，穿過樹林的陽光是什么樣子的？我們可以制造出一個有煙霧的環境嗎？利用桌面上的實驗材料怎樣做實驗？到這里，學生就會想到點燃線香，能夠制造有煙霧的環境。接下來，讓學生設計實驗、進行實驗，就順理成章了。同理，探究光在水中傳播的路徑時，用同樣的辦法，引導學生，讓光在加了液體奶的水中傳播，現象更明顯。

三、課后小實驗

課堂是物理學習的主陣地，讓學生在課堂學習的基礎上，課后做一些課堂實驗的延伸和拓展，不僅能鞏固課堂中所學的知識，還能在實驗過程中有新的收獲、新的體驗。

1.瓶子變癟

在講完大氣壓強后，可布置學生回家利用身邊的材料，做證明大氣壓強存在的實驗：拿一個空飲料瓶，倒入少量熱水，輕輕搖晃，使瓶內空氣受熱后倒掉熱水，然后蓋緊瓶塞。一會兒后，伴隨著“咔咔”聲，瓶子慢慢變癟。這個實驗簡單易行，學生參與性強，更能體驗科學神奇。

2.洗黃豆的實驗

學完密度的應用之后，有一些學生對鹽水選種不理解。教師可要求學生回家做一個很簡單的實驗：將家里存放有一定時間的黃豆洗一洗，然后看看會發現什么現象。有部分學生會發現，有少量黃豆浮起來。為什么黃豆會浮起來呢？通過思考，學生會想到因為部分黃豆被蟲蛀空，密度比水小，會浮在水面上。同理，調制一定濃度的鹽水，可以使不符合要求的種子浮起來。

在物理實驗教學中，只要認真反思，用心發掘，就會發現一些改進方法，從而提高物理實驗教學效果。

（責任編輯易志毅）