初中物理趣味小實驗的研究與實踐

穆姿芹

(金昌市第三中學，甘肅 金昌 737199)

0 引言

趣味物理實驗是一眾一線物理教育工作者，整合物理實驗教學理念、學生素養成長訴求以及學生年齡特點等多方面客觀因素，創設的一種富有趣味性及教育性的綜合教學模式，能顯著提升初中物理實驗教學效率。對此，筆者將結合本人的物理實驗教學經驗，淺述個人對趣味實驗教學應用的見解，以供相關教育工作者參考。

1 趣味小實驗應用于初中物理教學的意義研究

1.1 有助于充分調動學生物理實驗參與興趣

簡短精煉的趣味物理小實驗能有效調動培養學生物理實驗學習參與的興趣。因為趣味小實驗在設計環節就充分考慮了初中生的年齡特性，盡可能選擇較為有趣或者其較為感興趣的內容進行實驗設計，通過富有趣味性的形式展示物理實驗知識，盡可能帶領學生體會感受物理實驗的奧秘樂趣，養成物理實驗學習的樂趣，久而久之就喜歡上物理實驗學習參與，不再需要被動等待物理教師實驗主導。[1]此外，趣味小實驗還不同程度上聯系了學生的生活實際，利用貼切學生生活日常的內容引起學生的共鳴，讓學生意識到物理實驗與生活的聯系，自然也就愿意主動參與物理實驗學習之中，主動參與到個人物理實驗興趣的培養。

1.2 有助于培養學生物理實驗思維意識

趣味小實驗有助于學生培養學生的實驗思維。因為豐富有趣的趣味小實驗能帶領學生從不同的角度切入思考實驗背后的物理知識內涵，體悟物理知識處理解決現實問題的具體策略，逐步積累物理實驗探究物理知識概念的經驗，為后續個人實驗思維能力的逐步鍛煉提升打下良好的基礎。此外，貼切學生生活日常的趣味實驗模式能引起學生的反思及思考，使其明白物理實驗知識源于生活，生活處處充斥著值得關注的知識內容，并主動運用所掌握的物理知識解析一些生活日常的現象，懂得運用物理實驗解析思考物理概念，逐步提升個人的物理實驗思維意識，滿足當前物理學科素養發展的各項訴求。

1.3 有助于改革創新初中物理實驗教學模式

趣味小實驗的教學應用有助于改革創新初中物理實驗教學模式。相較于形式化的傳統物理實驗模式，趣味小實驗真正意義上做到了站在學生角度思考實驗設計的初衷，切實落實生本教育理念，懂得貼切學生興趣愛好來采取趣味性形式展示各種物理知識內涵，精簡物理實驗教學流程，并盡可能落實多媒體技術、實物投影技術以及生活化實驗教學等多種形式策略的應用，為初中生的物理實驗學習提供更為豐富的選擇內容，實現初中物理實驗的課堂內外延伸，持續深化物理實驗教學改革的深度，借此來實現初中物理實驗的改革創新，踐行學科核心素養的實驗素養發展理念精神。

2 初中物理教學運用趣味性小實驗的具體策略

2.1 設計生活化趣味實驗，激發學生參與實驗學習興趣

貼切學生生活實際的物理實驗內容能拉近學生與實驗教學的距離，提升學生對物理實驗的熟悉程度，使一些生活日常的經驗轉化為具體的物理實驗內涵，借此來幫助學生感受物理實驗學習的樂趣與奧秘。對此，初中物理教師可選取一些生活化的實驗素材，依托這些生活化的實驗素材設計具體的趣味小實驗，激發學生探究物理實驗對生活影響的好奇心，促使學生主動參與到生活化物理趣味小實驗的探索學習中，達到培養學生物理實驗參與興趣目的。[2]

以《熔化與凝固》一課的趣味小實驗教學應用為例，教師可讓學生帶一塊冰塊來到課室，不加任何保溫舉措，并觀察途中冰塊的形態變化，這樣學生便會發現帶到課室的冰塊逐漸熔化了，這時教師可提出問題：“為何冰塊會熔化了？”同時為學生提供蠟燭、溫度槍等實驗器材，要求學生運用蠟燭區分冰塊熔化與蠟燭熔化的實驗結論，這樣學生便會聯系他們日常玩冰塊以及家中點蠟燭的經驗，產生深入研究該小實驗的興趣，利用溫度槍檢測冰塊熔化時的溫度變化情況，蠟燭燃燒熔化時的溫度變化情況等，繪畫出對應的凝固溫度圖像，發現冰塊在熔化過程中的溫度不變，而蠟燭熔時溫度不斷上升，而教師再適時插入晶體與非晶體熔化特點的知識，使學生運用他們在趣味小實驗所觀察到的實驗現象來驗證教師所提出的結論以及先前個人所提出的猜想，進而逐步掌握“熔化與凝固”的核心知識概念，清晰了解“晶體與非晶體”之間的差異性，最終達到提升個人生活化實驗學習參與興趣目的。

2.2 應用情景化趣味實驗，培養學生情境實驗學習能力

情景化的趣味小實驗既能發揮物理實驗情境要素的氛圍調動效能，調動學生物理實驗學習參與的熱情，將一些學生難以理解的物理實驗要素轉化為物理實驗情境的要素內涵，便于學生更加深入地理解不同物理情境下的趣味小實驗的物理內涵。[3]對此，教師需要活用多媒體技術、虛擬成像技術以及實物投影技術進行情景化的趣味小實驗設計，選擇性融入一些有助于學生實驗了解學習的要素，并借此來強化學生的物理實驗情境意識，導向學生培養結合不同物理情境靈活選擇物理知識的能力。

以《杠桿》一課的趣味實驗教學運用時，教師可先運用多媒體技術構建情境：“班內最健壯的小明約比較瘦弱的小張到公園玩蹺蹺板，但是小明發現小張很難把他翹動起來”，然后要求學生結合所掌握的杠桿知識，思考為什么會出現情境中所發生的情況，而學生便會利用一些支撐點以及木板進行簡易蹺蹺板設計，實驗調整蹺蹺板兩端地長度來進行翹動效果的觀察。這樣學生就通過情景化趣味小實驗的參與，靈活運用了已掌握的物理知識處理情境問題，也增強了個人運用物理實驗處理解決實際問題的能力，為后續個人實驗動手操作能力的二次提升打下良好的基礎。

2.3 采取自主性趣味實驗，鍛煉學生實驗交流協作能力

教師可利用趣味實驗作為平臺，要求學生利用教師所提供的趣味小實驗器材進行對應的實驗活動設計參與，完成特定物理知識概念的論證探索，以此來逐步提升初中生物理實驗的動手協作學習能力。

以《簡單的磁現象》一課的趣味小實驗教學為例，教師需先準備實驗所需的器材各種形狀的磁鐵、磁針、別針、鐵屑以及鐵片等，要求學生驗證磁極所存在的地方以及磁極間相互作用的規律，讓學生帶著該問題進行自主趣味實驗，這樣學生就會與身邊的小伙伴分別開展“小磁針放在針尖上隨手撥動小磁針，然后觀察磁針停止時所指的方向”等，協調合作驗證感知“磁現象”相關的物理實驗規律，發現小磁針靜止后指向北端的為南極，指向南端的為北極，掌握所存在的磁極的地方，這樣學生就通過自主實驗學習鍛煉了個人的實驗操作能力，滿足了學科素養對初中生實驗素養的發展訴。

2.4 落實演示性趣味實驗，降低學生實驗參與學習難度

部分趣味小實驗蘊含較為深層次的物理知識概念，對于基礎薄弱以及動手能力尚未發展成熟的初中生來說，實驗理解與操作學習難度較大，教師要想更好地發揮趣味小實驗的教育效能，就需要發揮其自身的教育引導效能，在部分操作難度及理解難度較大的環節采取演示教學，輔助學生思考理解趣味小實驗所想傳遞的物理知識內涵，保障學生不僅能感受到趣味小實驗學習參與的樂趣，也能很好地掌握其背后的物理知識內涵。對此，物理教師需要掌握演示教學時機，選擇最為恰當的時機切入教學演示，最終達到提升趣味小實驗的教學應用效能目的。

以《壓強》一課的趣味實驗教學為例，教師先要求學生思考：“在同一塊海綿上放一個小桌，甲小桌上不妨任何東西，乙小桌上放置一個砝碼”如圖1 所示：

圖1

與此同時為幫助學生更好的理解上圖，教師需要再進行一次演示性實驗，讓學生近距離觀察受力面積一定的情況下不同重量所產生的壓強大小存在差異，重量越大所產生的壓強越發；然后教師再將丙桌子倒放，乙桌子不變，二者均放上重量相等的砝碼，如圖2 所示：

圖2

并同時進行演示性實驗操作教學，讓學生思考受力面積不同的情況下，哪種壓強更大，而在教師的趣味實驗演示教學輔助下，學生便可很快發現重量相等的情況下，受力面積更小的壓強更大，最后教師只需要讓學生進行一些驗證性的趣味小實驗即可，要求學生適當進行一些創新優化，借此來幫助學生二次深化認識其對壓強部分知識內容的理解，最終達到發揮趣味小實驗的教學提升效能目的。

綜上所述，趣味實驗創新應用于初中物理實驗是教學改革的必然結果，也是培養初中生物理實驗素養的良好選擇，能綜合培養學生物理實驗素養及實驗思維能力，滿足物理學科素養培養所提出的多項要求。對此，初中物理教師應當結合實驗教學情況，運用生活素材、動畫內容等進行趣味性實驗的設計，并切實應用于初中物理實驗教學之中，推動初中物理實驗教學改革創新，逐步培養初中生實驗學習參與的興趣，最終達到顯著提升初中物理實驗教學效能目的。

3 結論

趣味實驗創新應用于初中物理實驗是教學改革的必然結果，也是培養初中生物理實驗素養的良好選擇，能綜合培養學生物理實驗素養及實驗思維能力，滿足物理學科素養培養所提出的多項要求。對此，初中物理教師應當結合實驗教學情況，運用生活素材、動畫內容等進行趣味性實驗的設計，并切實應用于初中物理實驗教學之中，推動初中物理實驗教學改革創新，逐步培養初中生實驗學習參與的興趣，最終達到顯著提升初中物理實驗教學效能目的。