優化初中物理實驗教學的幾點思考

文 /李正華

引 言

實驗是物理教學的重要組成部分。學生通過實驗可以觀察到許多新奇有趣的現象，能夠激發學習興趣，點燃探究熱情。在本文中，筆者結合自己的教學實踐，對如何優化物理實驗教學談幾點粗淺的認識。

一、優化演示實驗，提高課堂教學效率

（一）實驗前要認真備課、準備充分

演示實驗無論成功與否，都會給學生留下深刻的印象。如果演示實驗做得很成功，學生的注意力會被吸引，其也會獲得感性認識，這對提高課堂教學效率有重要的促進作用；如果演示實驗失敗了，學生會產生疑慮，學習阻力大大增加，教學效果會受到一定程度的影響。因此，對每個演示實驗，教師都要認真研究、精心準備，絕不能麻痹大意。確保演示實驗一次成功，首要的條件是備好課。教師在備課時要嚴謹細致，對演示實驗的目的、意義、原理、注意事項等必須全面掌握，力爭做到胸有成竹、萬無一失。例如，在教學“串、并聯電路的特點”時，教師需要在課堂上做一個演示實驗。實驗前，教師應準備好兩個帶燈座的小燈泡、電池、開關和導線若干等實驗器材，而且要對這些器材進行檢驗，以確保其可用。上課前，教師要反復操作實驗直到熟練演示，還應預估實驗中可能出現的常見故障，掌握其解決方法，保證演示實驗的順利進行，進而切實提高實驗教學的效率。

（二）引導學生積極參與演示實驗

讓學生參與演示實驗，既可以激發學生的學習熱情，調動學生的學習主動性，又可以培養學生操作的規范性，提高課堂探究效率。例如，在探究“電流與電壓的關系”實驗時，為了讓全班學生都能看清實驗電路，教師可將實驗器材如電源、開關、滑動變阻器、電流表、電壓表等，用磁鐵吸附在黑板上。通過課前預習，學生能夠在黑板上畫出正確的電路圖。然后，教師可以請另一位學生在黑板上連接實物電路，并在一旁關注學生的實驗操作過程，及時糾正其不規范操作。

（三）注重演示實驗的規范性

學生物理實驗操作技能的提高，一方面需要學生在分組實驗中進行實際操作訓練，另一方面則依靠教師演示規范性的實驗操作[1]。因此，教師在進行演示實驗時對學生細致講解、正確示范、巧妙引導至關重要。

1.演示實驗中操作的規范

教師在做演示實驗時，必須嚴格遵循實驗操作規程。例如，溫度計是用來測量溫度的，不能當攪拌棒使用，溫度計的玻璃泡不能碰到容器底，也不能碰到容器壁；使用酒精燈時，必須用酒精燈的外焰加熱；燒杯加熱時應放置在石棉網上，確保其受熱均勻，防止炸裂。關于實驗儀器的使用方法及注意事項，教師要明確告知學生。在演示實驗中，學生會注意教師的每個動作，而教師的規范操作會成為學生獨立操作的榜樣，對學生有著引領和示范作用。

2.演示實驗中語言的準確

在教學過程中，教師必須做到語言準確簡明，不含糊其詞。例如，在“觀察水蒸氣的液化”的實驗中，教師在要求學生觀察金屬盤底面的小水滴時，應明確指出：“請同學們觀察金屬盤的底面，你看到了什么現象？”在實驗教學中，教師應盡量避免使用模棱兩可的語言，否則會對學生正確認識實驗器材、掌握概念、理解定律產生不良的影響。

（四）合理運用現代化教學手段

一些在特定條件下才能完成的實驗或具有危險性的實驗，教師不可能在課堂上進行演示。對于這些實驗，教師可以借助多媒體設備來展示。例如，“核聚變、核裂變”的實驗無法在課堂上演示，但教師就可以將核聚變、核裂變的演變過程制作成動畫，在課堂上展示出來，使學生對抽象的知識有具體形象的認識。又如，大氣壓強中的托里拆利實驗需要使用水銀，而水銀具有一定的危險性。因此，教師可以用多媒體設備播放托里拆利實驗的視頻，讓學生觀看實驗的操作過程，從而明白托里拆利實驗的原理。在此基礎上，教師可以引導學生計算出標準大氣壓的值。作為輔助手段，多媒體技術具有許多優越性，但在教學中不能喧賓奪主。教師只有不斷學習，不斷豐富自己，巧妙而恰當地運用現代化教學手段，才能實現教學效果的最優化[2]。

二、優化學生分組實驗，提高實驗探究能力

（一）合理分組，明確分工

首先，與女生相比，男生的抽象思維能力、動手能力要強一些，而女生在細節和感性認識方面占優勢。因此，教師在分組時要注意男女學生搭配。這樣，學生在進行分組實驗時會互相取長補短，男生可以提高自己的細心程度，女生可以學習男生的動手能力。其次，根據學生的學習能力，教師可以把全班學生分成若干小組。教師需要把能力不同的學生分到一組，便于他們相互學習、相互帶動，達到取長補短的目的，實現整體提高。最后，教師需要明確小組內各個成員的分工。教師可以根據學生的學習能力差異進行編號，通過編號為學生布置相應的學習任務。例如，在開展“測量小燈泡的電功率”這一實驗時，小組成員分工明確，1號、2號學生是操作員，負責連接實物電路；3號學生是記錄員，負責記錄實驗數據；4號學生是發言代表，負責匯報實驗結論。這樣，每位學生在活動中都能充分發揮作用。

（二）精心設置問題

分組教學會占用較多的課堂時間，要想在有限的時間內保質保量地完成教學任務，教師就必須精心設置問題，把握課堂教學節奏。教師要從學生認知發展水平和已有經驗出發，設置的問題要具有一定的梯度性，使學生通過深入思考都能跳起來摘到“桃子”。遇到難度較大的問題時，教師要進行鋪墊性提問，引領學生的思維走向深處，達到突破重點、解決難點的目的。

中部某省一經營漁業的老板告訴筆者，他近兩年一共辦了3個合作社，一個漁業養殖合作社、兩個茶葉種植合作社，都是空殼合作社，沒有什么實質性內容，其中一個還是當地政府以他的名義辦的。“辦理手續很簡單，只需5戶以上老百姓就可以辦理，這些老百姓拉來湊數，合作社的大小事情都是我一人忙活。”

例如，在探究“影響滑動摩擦力大小的因素”實驗中，筆者設置了以下問題。問題1：滑動摩擦力的大小與哪些因素有關呢？請你列舉生活中的一個實例來支持你的猜想。問題2：如何測量滑動摩擦力的大小？問題3：如何改變接觸面壓力的大小？問題4：如何改變接觸面的粗糙程度？問題5：如何改變接觸面的面積大小？問題6：怎樣研究其中某一個因素對滑動摩擦力大小的影響？

問題的設置是課堂教學中必不可少的一個重要環節，好的問題設置能激活學生思維，為一節課的教學奠定良好的基礎。

（三）把握介入時機

小組有效的、有意義的討論離不開教師積極的引導。在小組學習過程中，教師需要密切關注學生的討論過程。如果小組活動開展得很順利，那么教師就不要介入小組討論，而應給予及時的表揚和鼓勵；如果小組討論漫不經心，教師就應及時提醒和指正；如果小組討論遇到困難或陷入認知偏差，教師要及時糾正并加以引導；如果小組討論提前完成，教師要檢查小組討論的結果，并及時評價。另外，教師需要對學生的討論結果進行抽查，充分調動學生的討論積極性、自覺性，讓小組學習更高效。

（四）注重實驗反思

在以往的教學中，教師非常重視實驗操作和實驗結論的獲得，忽略了實驗之后的反思與總結，這種只做不想的實驗是不完善的。實驗完成后，教師要引導學生對實驗進行反思，發現不足。這不僅有利于改進和完善實驗，還可以提高學生的思維能力。例如，在探究“光的反射定律”的實驗時，教師可以引導學生反思：（1）白色硬紙板越光滑越好，還是越粗糙越好？（2）為了使光線能在紙板上顯示出來，方便實驗研究，該如何操作？然后，教師組織學生對以上問題進行小組討論，讓學生各抒己見。最后經過師生共同評議，學生對光的反射定律便有了更深刻的理解。

學生做物理實驗時，必須遵守相應的注意事項。教師引導學生反思實驗的注意事項，不僅能規范學生的實驗操作，還能保證實驗的順利進行。例如，“液體的壓強”一節的重點是探究液體內部壓強大小的影響因素。實驗的注意事項為實驗前應檢查裝置的氣密性，具體操作是用手輕輕按壓幾下橡皮膜，觀察U形管中的液體，若U形管中的液體能靈活升降，則說明裝置的氣密性良好。在學生檢查完裝置的氣密性后，教師可以讓學生思考：如果裝置不先進行氣密性檢查，會帶來什么結果？通過這樣的實驗反思，學生便對實驗有了更深刻的認識，也提高了實驗素養。

三、開發課外實驗，提高學生的學習效率

物理課外實驗是實驗教學的重要組成部分，能夠開闊學生的視野，豐富學生的知識。課外實驗對培養學生科學探究能力和科技創新意識大有裨益。因此，物理教師應注重課外實驗的開展。

（一）利用日常生活用品做實驗，增加親切感和可信度

利用身邊隨手可得的物品設計一些有趣的物理實驗或擴充課本中的實驗，不僅可以增加實驗的親切感、可信度，還能拉近物理與生活的距離，讓學生在生活中掌握知識，真正實現學以致用。例如，在“體驗大氣壓強的存在”一課中，課本安排了一個演示實驗——被壓癟的易拉罐。課后，教師可以讓學生利用身邊的物品設計一個實驗來證明大氣有壓強，并親自動手做一做。于是，學生積極收集身邊的物品來開展實驗。他們找來了玻璃杯、水、硬紙片、塑料瓶、塑料吸盤等，設計了多樣化的實驗來驗證大氣壓的存在。學生在動手實驗的過程中，既鍛煉了動手能力，也加深了對理論知識的理解，達到了“雙贏”的效果。

（二）利用廢舊物品做實驗，培養學生的創新意識

家庭生活中的一些廢舊物品也可以作為實驗器材，如廢舊的塑料瓶、衣架、縫衣針、硬紙板等。教師在教學中要鼓勵學生開發與利用各種廢舊材料。這不但可以實現資源的再利用，而且有利于培養學生的科技創新意識和勤儉節約的習慣。例如，“浮力”是中考物理的重點，也是難點，部分學生難以理解浮力產生的原因。為此，教師便可以指導學生自制一個學具——浮力產生的原因演示器。此學具構造簡單、容易制作，用到的材料只有一個剪去底部的塑料瓶、兩個乒乓球和一些水等。學生用自制的學具來演示浮力產生的原因，能獲得直觀的感受，這對學生深入掌握知識是有巨大幫助的。又如，教學完杠桿的相關知識后，教師可以指導學生完成課本上的小制作“蠟燭蹺蹺板”。這是一個很有趣的關于杠桿平衡的小實驗，當蠟燭燃燒時，這種蹺蹺板會一上一下地動。物理教師要練就一雙發現資源的慧眼和一雙組合資源的巧手，指導學生利用廢舊物品做實驗，提高他們的物理學習效率。

另外，教師要對學生的課外實驗加強督促檢查，做好學生的指導工作。課外實驗由學生在家里獨立完成，學生回到學校后，可以和同學交流實驗心得。通過交流共享，學生之間可以互相啟發、互相學習、共同提高。教師可以在班級中組織學生開展課外小制作評比活動，比一比誰的作品最好，并從中評選出最優秀的作品加以表彰。例如，在教學“物體的浮與沉”一節時，教師給學生演示經典的“浮沉子”實驗，那忽上忽下的浮沉子有趣且引人深思。教師可以舉辦一個“浮沉子”制作比賽，讓學生享受課外實驗帶來的快樂。

結 語

總之，物理教學離不開實驗，優化實驗教學是提高物理課堂教學效率的有效途徑。作為一線的初中物理教師，我們必須與時俱進，堅持以實驗為基礎的教學方向，努力優化實驗教學，使物理實驗教學發揮其應有的作用。