“小實驗”在初中物理教學中的創新應用

□ 廣西壯族自治區欽州市第六中學 姚聰鎮

所謂“小實驗”，是指取材簡單、操作簡單、用時較短的實驗。在物理教學中，教師有意識滲透“小實驗”內容，學生喜聞樂見，其助學作用更為突出。精選教材實驗內容做延伸設計，組織學生自然進入到多種實驗操作環節，在創造性學習中培養學科物理綜合能力。“小實驗”操作簡單，但其助學效果不容小覷，教師科學設計實驗任務，學生參與熱情不減，其探索成效肯定顯著。教師針對學生學習給予輔助和引導，確保“小實驗”順利展開，讓“小實驗”贏得“大效果”。

一、整合“小實驗”資源，促進學生知識理解

物理學科教學有固定教材內容，教師要深度研究實驗課程，精選實驗內容，搜集課外實驗素材，設計實驗方案，為學生提供更多實驗操作機會，能夠促進學生知識的理解和應用。“小實驗”特點突出，教師需要有創意設計意識，成功激發學科教學氛圍。

1.精選教材實驗

教材中有一些實驗內容，教師需要做整合處理，以降低操作難度，提升助學效果。因為學生在生活條件下展開實驗操作，其操作帶有局限性，教師在實驗設計時，需要考慮諸多客觀因素的影響，唯有做好對接設計，讓學生順利進入實驗操作，這樣才能成功激發學生學習熱情。教師在實驗設計和調整時，要做優化處理，將復雜的實驗進行簡約化處理，提升實驗的應用價值。

如教學人教版八年級物理下冊《彈力》，教師指導學生做“小實驗”：課前準備實驗材料，現場進行實驗操作，對彈簧、海綿、橡皮泥、直尺等準備好的實驗材料施加力的作用，看看有什么現象出現？學生根據教師指導進行實驗操作，很快得到回饋：這些物品受到壓力后，發生了一些形變，有些形變能夠漸漸恢復，產生彈力。形變急速恢復的，其彈力較大；形變恢復緩慢的，彈力較小，甚至感受不到彈力的存在。教師對學生實驗體驗情況進行歸結，推出彈力概念，對彈力產生條件和彈力方向等內容展開專業研究，學生從實驗學習中獲得思想啟迪，也促進其操作能力的提升。在這個“小實驗”設計時，教師深入教材展開研究，發掘出實驗內容，給學生提供簡單操作的機會，其學習效果顯著。“小實驗”有“短平快”的特點，教師指揮學生隨時操作，其組織更為便捷，操作效果顯著。

2.搜集課外實驗

物理學科實驗內容極為豐富，課內課外都有海量素材可以應用。教師需做優化設計，通過多重篩選，找到實驗設計取點，以提升實驗設計適合性，讓學生借助生活環境展開實驗操作和研究，讓學生在實踐操作中完成知識理解和應用目標。如果教師能夠結合學生生活認知積累基礎做實驗推送，勢必對學生形成思維沖擊，以提升教學適合性。

教師推出生活化實驗任務，學生接受起來沒有太多難度，其訓練氛圍也會更和諧。如教授《摩擦力》，教師在解讀摩擦力概念時，要求學生利用課桌和凳子，還有文具盒和課本做“小實驗”操作：推動你的桌子和凳子，需要較大的勁才能推動，而推動文具盒、課本，只稍微用力就可以推動，通過操作體驗，說說其中的實驗原理。學生開始實驗操作，并做實驗分析和討論：桌子和凳子需要更大的勁能推動，說明桌凳與地面的摩擦力是比較大的，因為桌凳質量比較大，其摩擦力也較大。地面光滑程度也不如桌面，增加了摩擦力。文具盒和課本在桌面上移動時，也會產生一些摩擦力，但其質量較小，桌面也比較光滑，摩擦力就更小。在這個“小實驗”中，教師沒有做太多引導，只是要求學生自行操作和分析，學生進入到實驗操作環節，其知識不斷蓄積，自然內化一些物理概念。

二、創設“小實驗”情境，激發學生操作興趣

教師利用“小實驗”展開教學設計，學生接受更為自然，實驗本身帶有操作性、探索性、開放性等特點，學生對這些實驗操作充滿不同期待，主動進入到學習環節，對實驗方案做深度研究，對實驗目標做具體探索行動。學生是學習主體，教師實驗情境設計要做好學情調查，以提升設計適合性。

1.展示演示實驗

課堂啟動環節，學生剛剛進入學習狀態，如果教師能夠借助直觀情境做調動，學生會有更多觸動產生。“小實驗”對操作條件要求較低，便于教師在課堂上做展示，如果能與學生一起合作演示，其激勵效果會更為豐富。學生對演示性實驗更為敏感，能夠認真觀看實驗操作過程，對實驗結論進行深入研究。教師精選實驗內容，引導學生觀看實驗過程，解讀實驗原理，分析實驗結論，順利建立學科認知基礎。

在教學《杠桿》這部分內容時，教師先利用阿基米德的名言做引導：“給我一個支點，我能撬起地球。”這句話有沒有道理呢？教師拿出一根細長的木棍，在課桌腿增加一個支點，用這根木棍進行撬別操作，課桌開始撬起來。學生觀看整個操作過程，對杠桿原理有了更直觀的認識。教師對實驗操作情況做分析：大家可以看到，我只是用很小的力量，便撬起笨重的課桌，這便是杠桿原理。杠桿為什么會省力呢？不妨找出身邊的物品，親自嘗試一些這個實驗操作，并對其省力原理做深入分析。學生進入“小實驗”設計和操作環節，課堂學習研究氣氛逐漸形成。這個實驗沒有操作難度，學生都能夠順利進入到實驗核心，對實驗操作原理展開深入分析，課堂學習氣氛活躍起來。

2.設計媒體實驗

學生對媒體展示實驗有更高觀看熱情，教師需要做精心選擇，以提升教學設計品質。如教學《牛頓第一定律》這部分，教師先利用多媒體展示一些生活現象畫面：自行車、汽車、列車等運動物體，觀察其運動和靜止的狀態，在什么情況下開始運動，在什么情況下停止？學生開始思考和歸結：這些交通工具都有動力來源，例如自行車需要人力，當施加外力停止后，其運動也便停止了，汽車和列車也是有動力支持的，動力撤銷后，它們也會停下來。教師與學生直接對話，針對性做評價，學生受益匪淺。為給學生帶來更直觀的體驗認知，教師組織學生做“小實驗”：在桌面上拉動文具盒，文具盒開始運動，當停止用力時，文具盒還會動嗎？學生進入實踐操作環節，對實驗原理進行深入思考和探索，課堂研究氣氛逐漸形成。

三、組織“小實驗”活動，歷練學生學習思維

“小實驗”活動組織時，教師要充分考慮學生學習實際需要，不管是個體實驗，還是合作實驗，都能夠成功激發學生實驗情結，在主動探索過程中歷練學習思維。“小實驗”操作難度較小，適合生活條件下操作，教師要做好創新設計，讓更多學生主動參與實驗操作。

1.推出獨立實驗

“小實驗”一般都很簡單，學生獨立一個人都可以操作，教師做好篩選和設計，及時推出一些個體實驗任務，讓每一個學生都得到鍛煉的機會。學生進入實驗環節后，需要對實驗目標、實驗程序、實驗操作方法、實驗效果等做出積極探索，由此建立起來的學習認知也會更為豐富，教師適時做學習調度，給學生帶來心理觸動，其激發效果更為突出。

教師對實驗內容做精心篩選，推出一些趣味性、操作性、探索性“小實驗”，為學生創造良好學習環境，順利啟動學習思維。如教學《壓強》這部分內容時，教師為學生準備的“小實驗”是：壓力作用與什么因素有關系呢？不妨以實驗手段展開探索學習，確保實驗學習順利打開。學生接受任務后，開始閱讀教材相關內容，尋找適合的材料展開實驗設計。教師深入課堂，對學生操作情況做觀察，協助學生做好實驗分析。有學生找到一些學習工具做實驗操作，如鉛筆尖施加力量，可以穿破紙張，以同樣的力換成粉筆就不行，說明壓力的作用與壓力大小和受力面積大小有關系。教師設計“小實驗”，學生獨自操作和分析，創造更多探索機會。從學生學習表現可以看出，這些實驗簡單有效，學生操作沒有障礙，其實驗效果顯著。

2.組織合作實驗

學生對“小實驗”有積極的參與熱情，教師推出一些合作實驗，讓學生借助生活條件做分工協作實驗，同樣能夠形成多點激發，以提升其助學作用。“小實驗”有多種呈現形式，教師要做好創新設計，教師還可以發動學生參與實驗設計活動，讓學生自行成立合作團隊，集體選擇實驗內容，設計實驗方案，研究實驗結論，學生參與熱情更高，實現學習突破。

學生對集體性實驗任務有特殊參與興趣，教師要做好教學調查，推出合作性實驗方案，鼓勵學生做集體性研究，這樣可以順利啟動學生學習思維。如教學《滑輪》這部分內容時，教師將學生分成幾個小組，并分配了實驗材料，如滑輪、細繩子、掛鉤、砝碼、彈簧測力計等，要求學生集體設計實驗方案，在互動協作操作中研究實驗現象，對滑輪省力原理進行深入探究。學生進入實驗小組后，都能主動進行思考和操作，合作學習氛圍良好，互動效果也十分突出。教師做觀察指導，對學生實驗操作情況做歸結，為學生帶來更多學習體驗。合作實驗有一定難度，教師及時引導，對實驗器材做合理分配，對實驗要求做梳理，為學生順利進入實驗創造條件。合作實驗需要材料支持，教師針對性組織，為學生帶來更多學習幫助，確保實驗自然展開，獲得預想學習效果。

四、延伸“小實驗”訓練，加強學生認知鞏固

教師結合學生生活實際做實驗任務設計，不僅能拓寬學生學習視野，還能促進其學科認知的內化和鞏固。學生對實驗有更高認同感，教師抓住學生學習心理展開設計，利用“小實驗”任務進行調動，能夠建立更多訓練起點，促使學生在實踐操作中建立學科核心素養。

1.對接生活實驗

實驗訓練設計時，教師需要有延伸和對接意識，結合學生生活認知展開實驗設計，推出更多生活化“小實驗”，為學生帶來更多學習契機。學生有一定生活認知積累，這無疑是重要實驗操作條件，教師組織學生展開實驗設計和操作，強化學生操作體驗，促使學生展開創造性學習，在積極探索中進入實驗核心，在主動性學習中完成實驗認知內化。

教師根據教學內容展開設計，推出一些可操作性的“小實驗”，能夠成功激發學生學習興趣，培養學生良好學習意識。如教學《浮力》，教師先利用多媒體展示一組圖片：這是“死海不死”的故事，人們可以自由漂浮在水面上不下沉，這是為什么呢？教師端出一個水槽，將準備的實驗材料做展示：這里有乒乓球、塑料片、橡皮泥、蘿卜塊、石塊、鐵塊、木塊。大家可以猜想一下，將這些材料放入水中，會出現什么現象呢？學生有豐富生活經驗積累，紛紛做出自己的判斷。教師將實驗材料一一投放到水槽中，驗證學生的猜測。在這個實驗設計時，教師充分考慮學生生活經歷，要求學生對熟悉的生活材料做浮力判斷，成功激發學生參與熱情。經過實驗的驗證，學生的判斷得到證實，確保實驗操作順利展開。

2.設定探索實驗

“小實驗”大多簡單易行，且有一定探索屬性，教師針對性設計實驗目標，推出更多實驗方案，都能為學生帶來探索啟示。如果有條件，教師不妨布設一些“小實驗”任務，讓學生自主選擇，根據自身生活條件做實驗操作，在個性化探索中建立實驗認知。物理學科與學生生活對接點眾多，教師設計實驗任務有更多取點，提升實驗設計品質，能夠激發學生學習主動性。

教師設計探索實驗時，要考慮學生接受能力，唯有對接學生生活認知，讓學生利用舊知展開實驗操作，才能建立實驗認知基礎。如教學《功率》，教師先與學生一起探究功率的概念，然后設定實驗方案：胖同學和瘦同學兩個人爬樓，胖子體重80千克，瘦子體重40千克，兩個人一起出發，如果同時達到三層樓頂，他們做的功一樣大嗎？如果胖子用時是瘦子用時的兩倍，誰做功更多？學生開始討論這個案例，對功率應用做深入探索。教師與學生展開多重互動，鼓勵學生做對應思考。為激發學生學習主動性，教師要求學生自行設計一個“小實驗”，對功率問題做深度探索。學生接受任務后，主動展開思考和討論，課堂學習氣氛活躍起來。

“小實驗”簡單易行，在物理學科教學有廣泛應用，教師要正視“小實驗”的助學作用，深度發掘教材內容，結合學生生活認知做實驗設計、實驗組織、實驗探索、實驗評價，為學生創造良好學習環境。學生對“小實驗”有特殊情結，教師針對學生學習需要做設計和組織，借助“小實驗”手段打開教程，能為學生帶來更多學習啟示，促使學生自然進入到學科核心，在主動探索中建立學科認知能力。