利用物理小實驗提升學生綜合素養

張東明

物理是以實驗為基礎的學科。在物理學科的核心素養中，實驗探究能力是一個重要組成部分。但目前的實驗教學存在以下幾個問題：一是實驗的研究性較弱，多數實驗停留在驗證性實驗層面;二是受實驗器材不足、課時有限等因素影響，許多老師往往以演示實驗或講述實驗的方式來替代學生的動手操作。如果能根據實際情況和教學需要，合理地安排學生做一些小實驗，則能彌補現行實驗教學中的局限和不足，提升初中物理的教學效果。

小實驗在物理教學中的意義。一是能激發學生學習興趣，培養學生主動探究的意識。現行實驗教學中的許多演示實驗和分組實驗，其過程體現了科學探究的嚴謹性和規范性，但多數是驗證性的，趣味性也稍差。如果教師能結合相關知識，安排一些小實驗，引導學生自己去發現問題，思考如何解決問題、如何改進實驗過程、如何分析實驗現象，就能大大地激發學生的學習興趣。例如，當學生拿著自制的氣壓計，樓上樓下來回跑動，觀察細玻璃管中液面高度的變化時，一定會發現物理其實來源于生活，這樣的實驗在豐富學生感性認識的同時，也有利于培養學生主動探究的意識。

二是有利于學生對物理概念的建立，加深對物理規律的理解。物理概念雖是實踐的產物，但經過物理學家的提煉和抽象，理解起來有些難度。小實驗則能幫助學生從感性認識上升到理性認識，有助于提高學生對抽象的物理概念的理解。比如，在學習大氣壓的概念時，教師可利用“覆杯實驗”來引入，引導學生思考“誰拖住了杯中的水”，從而自然地建立大氣壓的概念。“自制密度計”的小實驗則能幫助學生更好地理解阿基米德原理和影響浮力的因素。

三是能培養學生的動手實踐能力。聽老師講實驗，看老師做實驗，通過習題“悟”實驗，固然可以訓練學生的應試能力，但無法培養學生的動手能力，更無法培養學生的創造性。在實驗操作的過程中，學生會遇到或發現一些新問題，這些新問題會引起學生思考，刺激學生運用所學知識去解決問題。這個過程本身就是對學生對所學知識的遷移能力和綜合運用能力的鍛煉。

小實驗在初中物理教學中的運用。設計小實驗的內容要貼近生活，使學生能夠從生活走向物理，從物理還原生活;同時也要貼近教材，為教學服務。此外，還要有趣味性，能激發學生的探究興趣，如“自制一件小樂器”;要能體現物理研究的過程和方法，如用“壓在桌邊的鋼板尺”來探究音調、響度與哪些因素有關時，學生會對控制變量法形成深刻認識，并自覺運用到實驗過程中。要有創新意識，可以讓學生嘗試對某些實驗做改進，以獲得更好的效果。如在學習“流速與壓強的關系”時，可以讓學生在家里把兩個空的礦泉水瓶剪去底部，然后瓶口對瓶口粘牢，再用電吹風和乒乓球來演示“吹不掉的乒乓球”。

小實驗取材要簡單，覆蓋面廣。一般來說，小實驗選取的實驗材料多數來自生活中常見的物品，如“紙鍋燒水”“自制吸管琴”“沉浮子”等，這些小實驗材料易得，學生參與面就廣。

小實驗在教學環節中的安排。小實驗不一定都要學生在課外進行，也可以根據教學需要，安排在課堂教學中完成。在新課或復習課教學中，為吸引學生注意力或引發學生思考，也可以用到小實驗。如制作“土電話”“水果電池”等。

小實驗的評價與反饋。教師可以在課堂上安排部分學生展示自己的成果，表述自己的實驗過程，學生在展示過程中不但可以鍛煉語言表達能力，還可以加深對事物的認識。教師也可以讓學生用手機拍一段自己做小實驗的視頻，發到班級群里，并進行評比，然后把獲獎作品集中展示。

在物理教學中運用小實驗，不是為了取代現行的實驗教學，而是對課堂教學的一種輔助和延伸。長期的小實驗訓練，可以使學生養成自主探究的習慣，增強學生把所學知識運用于實踐的綜合能力，提升學生綜合素質。

責任編輯/鄢志勇