初中物理實驗分類及應對策略

杜景林

（甘肅省隴南市武都區濱江學校，甘肅 隴南）

實驗教學是初中物理教學中很重要且不可缺少的一部分內容。對于這部分內容，主要是通過讓學生參與實驗過程，從而提高學生的物理實驗思維和動手操作能力。由于這部分內容較多，涉及面也較廣，因此，學生在學習過程中會覺得這部分內容難學、不易掌握。而教師也對這部分內容感覺無從下手，不知如何更好地讓學生熟練掌握。鑒于這種情況，為了方便教師易教、學生易學，下面對初中物理實驗教學進行總體的分類，并對分類問題具體給出解決方案。

一、初中物理實驗的特點

（一）以培養學生的科學思維能力為主

初中物理實驗對學生的科學思維要求主要體現在解決問題時抱有的心智態度和解決問題時切入口的選擇上。因此初中階段的科學實驗思維主要包括：（1）多因素問題常常采用的控制變量法；（2）把看不見、摸不著的抽象規律、概念，轉化成看得見的、可測的一些物理量，即轉換法的使用；（3）對一些受實驗器材限制的問題，可采用等效替代法進行解決；（4）對測量類實驗該如何采用較好的方法，以減少實驗誤差。在實驗過程中，有些物理量是變大了還是變小了，如何造成的，要求學生會分析一些常見的減小誤差的方法。

（二）難易程度不同

初中物理實驗在內容上主要體現在力學、熱學、光學、電磁學、機械運動這些方面。在這幾個領域內，每個領域安排的實驗內容的多少與難易程度都不同。如在電學實驗中，由于在教學中加入了電流表與電壓表，因此，這一塊的實驗主要考查對這兩個電表的選擇、接法、讀數、保護等問題。不僅如此，還加入了一定的理論分析、動態變化等問題。因此，電學這部分的物理實驗內容，學生是最難懂的。這無形中增加了教學的難度。相反，在聲學、力學、熱學的部分實驗中，由于設計的實驗器材較少，分析的問題也都比較單一，學生學習這部分實驗內容就較容易。當然，這在課程設置的前后順序上也體現了出來。如八年級安排的實驗，相對于九年級的實驗就要簡單得多、單一得多，對數據的處理方法也只是停留在定性的分析，而非定量的計算結果上。

（三）熟練掌握的要求不同

由于八、九年級的實驗在難度上不同，這就要求學生掌握實驗熟練的程度不同。對一些定性的實驗，如真空不能傳聲的實驗，只要求能定性地理解、知道就可以，因為這個實驗做起來比較容易。再比如，在探究影響阻力的影響因素的實驗中，中學生只要有控制變量的思維，便可對整個實驗完全掌握。但是九年級的實驗相對就要難一點，尤其電學實驗，對這部分的實驗，由于不僅涉及學到的電流、電壓、電阻、電功率的概念，還涉及串、并聯電路的電流、電壓、電阻及電功率的規律。不僅如此，還加入了歐姆定律的內容，這就使得知識點顯得復雜，難以理解。但這部分的知識卻很好地訓練了學生設計實驗的能力、邏輯思維能力、實驗數據的處理能力，而且也可以通過考查這些知識，對學生的各項能力進行很好的鑒別和篩查。鑒于這種原因，對這部分內容自然應熟練掌握。

（四）對實驗技能的要求不同

初中物理實驗在一定程度上可分為定性分析與定量計算兩大類。對定性分析的實驗，一般只要求知道實驗的過程、實驗具體的操作方法及實驗最終的結論即可。但定量計算的實驗，對學生的技能要求就不同。除了包括基本的實驗設計與測量儀器的準確使用外，還要求能對得到的實驗數據具有處理的能力。這涉及學生綜合的數學素養，如對常見的正比例函數和反比例函數能否熟練地應用，是否會對一些典型的物理問題進行數學化處理，從而能最終得到實驗結論。尤其較明顯的就是對函數圖像的掌握。這個掌握的好壞程度，直接決定了對物理圖像的決定性理解及運用。如常見的在電阻一定時研究電流與電壓的關系；在電壓一定時，電流與電阻的關系的實驗。總之，根據學生所學及實驗的難易程度不同，對初中物理實驗技能有不同的要求。這就要求教師在平時的教學中區別對待，抓住重點、難點，精準教學。

二、初中物理實驗分類的必要性與意義

（一）初中物理實驗分類的必要性

1.初中物理實驗的要求

《義務教育物理課程標準》中提出，要求學生學習一定的物理基礎知識，養成良好的思維習慣，能嘗試運用科學原理和科學的研究方法，經歷基本的科學探究過程，具有初步的科學探究能力；要求具有創新意識，能獨立思考，勇于有根據地懷疑，養成尊重知識、尊重事實、大膽想象的科學態度和科學精神。由于對實驗的要求較高，且初中階段要求掌握的基礎實驗又較多，因此，學生對這部分內容的學習、選擇障礙重重，因此有必要對實驗進行分類，以便學生更系統地進行學習與復習，也便于教師教學。

2.學生學習過程中存在的問題

（1）缺乏主動性，怕動手

學生在實驗學習過程中體現出來的，先是怕動手。因為無知，從而害怕，害怕實驗過程中萬一出現不良情況，會對自己造成傷害，還害怕萬一弄壞實驗器材怎么辦。整個過程先是一個怕的過程，因為有怕的心理，所以全程體現的都是不主動、不積極。

（2）沒有良好的科學素養

由于沒有良好的科學素養，因此，對任何實驗問題都不能很好地解決。這種不會解決主要體現在無從下手，沒有科學的思維、科學的方法，不知道實驗過程中從哪一方面開始。除此之外，還體現在對實驗數據不會分析、處理，對實驗結論也不能科學、準確地描述。

（3）實驗內容多，不會分類

由于實驗內容多，學生不僅很難掌握已有的實驗內容，還分不清各類實驗之間的區別與聯系，在總結性學習過程中顯得力不從心。因為不會很好地分類，又沒有綜合的、很高的科學素養，導致這部分的復習學習顯得很盲從，效果不佳。

鑒于以上兩點的分析，可見，對初中物理實驗進行分類就顯得很有必要。分類之后，不僅能幫助學生更好地、系統地掌握實驗內容，還可以幫助教師，根據實驗類別不同采用不同的教學方法進行教學。這樣學生更容易掌握，教師也教得輕松。

（二）分類的意義

1.學生易于掌握

通過分類，學生對初中階段的所有實驗有了清晰的框架，能通過框架進行記憶，能通過分類，分門別類地對各類問題采用不同的、具體的學習方法，這樣降低了學生學習的難度。而且對考查的各類問題也能采用不同的、具體的方法進行解決。學生也能觸類旁通、舉一反三，通過一例一案，而學會一類問題。也可以極大提高學生學習的興趣，增強學生的自信心、成就感，對提高學生對科學實驗的熱愛有很大的作用。讓學生體驗到了自然科學的探索之美，從而激發學生的學習興趣、探究熱情，極大地發揮了學生的主動性、創造性。

2.教師易于教學

由于對實驗進行了分類，教師會對各類實驗問題了如指掌，對具體各類問題如何學習、如何掌握，都會有一定的方法與知識結構。這樣，教師在教的過程中就能根據實驗的分類不同，結合學生的實際情況，從而給出一些相應的解決某類問題的模型和物理實驗方法。這樣大大降低了教學的難度，學生也能根據教師的教，更輕松地掌握物理實驗內容，也能根據教師所給的實驗模型對應地解決類似的問題，真正做到舉一反三、觸類旁通。這對教師的教和學生的學都有積極的意義。

三、初中物理實驗的分類及應對方案

根據是否進行探究進行分類，可將初中階段的物理實驗分為兩類，即探究類、測量類。并根據分類不同、特點不同、側重點不同，分別采用不同的教學方法。

（一）探究類實驗

這類實驗多以探究為主，實驗的主要特點是：在不知道某些現象、原因的前提下，先對該現象的產生做出合理的假設、猜想，然后設計一系列實驗來驗證假設和猜想。這樣通過探究的過程可以讓學生弄清各因素之間的關系，也可以提高學生對問題大膽、合理猜想的能力。結合實驗內容的特點，這類實驗多以規律性、結論性的結論為主，旨在通過問題教給學生分析、解決問題的能力，教給學生運用科學思維進行科學實驗的能力。教師在對待這類實驗時可恰當地通過問題情境的創設，讓學生先對問題提出大膽的猜想，然后教師再有針對性地進行引導，從而完成探究的過程。此類實驗在初中階段主要包括：探究光的反射定律，探究平面鏡成像的特點，探究凸透鏡成像的規律，探究影響滑動摩擦力大小的因素，探究阻力對物體運動的影響，探究二力平衡的條件，探究壓力的作用效果與哪些因素有關，探究液體內部壓強的特點，探究浮力大小與哪些因素有關，探究浮力的大小跟排開的液體所受重力的關系，探究動能的影響因素，探究杠桿的平衡條件，探究固體熔化的溫度變化規律，探究比較不同物質的吸熱能力，探究影響導體電阻大小的因素，探究串、并聯電路的電流規律，探究串、并聯電路的電壓規律，探究電流與電壓的關系，探究電流與電阻的關系，研究影響電流熱效應的因素，探究磁生電的條件。這類實驗共計21個。在這21個實驗中，基本上都是研究物理規律、條件的一些問題。從本質上講，還是研究一些規律性的問題。既然是規律性的問題，一定程度上主要就是實驗過程是用來驗證的。學生主要從中吸收的營養知識，主要是掌握問題研究時常采用的方法。如初中階段主要涉及多因素問題的控制變量法。對控制變量法得出的結論，教師應給予學生基本的敘述模式。這樣學生學習起來就容易很多。除此之外，還常用到等效替代法。這個方法在探究平面鏡成像特點時用得最為典型。即主要是用玻璃來替代平面鏡。教師在這部分教學中主要抓住用玻璃和用平面鏡的區別，要讓學生很清晰地看見用玻璃和平面鏡時實驗現象的不同。最后就是對這類實驗的實驗數據的處理問題。既然都是規律，那就一定具有普遍性的特點。因此就要避免偶然性，要告訴學生：首先，在搜集數據時要保證至少有三組數據。其次，就是對數據的處理，常見的包括列表法、圖像法。最后，通過分析數據得出結論。而對這些規律、結論的敘述，一定要嚴謹。一般必須說出它的前提條件，然后再說出具體的對應關系，也就是讓學生最好把這塊的結論熟記下來。

（二）測量類實驗

這類實驗主要考查測量儀器的使用是否正確、讀數是否準確。如常見的測量儀器有：天平、刻度尺、機械停表、溫度計、電流表、電壓表。這類實驗主要包括：測量物質的密度，測量物體運動的平均速度，測量滑輪組機械的效率，伏安法測電阻，測量小燈泡的電功率，共5個。盡管只有5個實驗，但在中考中會頻繁出現，而且一旦出現，至少為五分左右。由于學生這部分的知識較為欠缺，因此，在考查中最易失分。由此這類實驗便成為考查的重、難點。對這類實驗，我們主要是對精確度與測量方法的考查。因此，如何減小誤差，就成為該類實驗所要考查的重點。而一般減小誤差的方法主要有：多次測量求平均值、采用精密的測量工具、采用科學的測量方法。其中采用科學的測量方法為考慮之重。如測量物質的密度。多次測量求平均值，主要體現在伏安法測電阻上。因此，對這部分的教學，教師應放在測量方法和儀器如何正確使用的教授上。學生的學習也主要體現在測量方法的選用和會使用測量工具上。一般這部分的題型主要是用了怎樣的測量方法，然后導致測量結果偏大或偏小。如測量物質密度的實驗中，教師只要抓住密度不變進行分析，分析清楚到底是M變還是V變，也就是說一定要抓住關鍵變量。而對測量工具的準確使用，一般常考查電流表與電壓表的準確使用。這主要體現在伏安法測電阻和測量小燈泡的電功率的實驗中。鑒于這種區分和要求不同，教師應靈活采用物理教學方法，以期達到最佳效果。

綜上所述，對初中物理實驗的教學，我們一定要先進行分類，根據不同類別采用不同的教學方法。只有進行了分類，學生才能更清晰地知道初中物理實驗考查的方向及重、難點，并可以根據分類，進行分門別類的學習。這樣學生學起來更容易，教師教起來也更得心應手。