“小實(shí)驗(yàn)”在初中物理教學(xué)中的應(yīng)用

謝媛姬

摘? ?要：物理結(jié)論和定律大多是從實(shí)驗(yàn)中得出的。因此，教師要高度重視物理實(shí)驗(yàn)的作用，并將其高效融入物理教學(xué)中。這樣，不僅能使學(xué)生清楚地認(rèn)識(shí)物理知識(shí)的形成過程，還能滿足學(xué)生的求知欲，提高學(xué)生的課堂參與度，使學(xué)生高效掌握物理基礎(chǔ)知識(shí)，提高物理教學(xué)效率。本文以初中物理教學(xué)為研究主題，闡述了“小實(shí)驗(yàn)”在初中物理教學(xué)中的作用，并對(duì)其具體運(yùn)用進(jìn)行了詳細(xì)的分析，希望能通過“小實(shí)驗(yàn)”驅(qū)動(dòng)學(xué)生的物理深度學(xué)習(xí)。

關(guān)鍵詞：“小實(shí)驗(yàn)”? ?初中物理? ? 應(yīng)用

物理學(xué)是一門通過科學(xué)觀察、實(shí)驗(yàn)探究、推理計(jì)算等形成系統(tǒng)性的研究方法和理論體系的學(xué)科，實(shí)驗(yàn)探究是學(xué)生學(xué)習(xí)與探究物理知識(shí)的關(guān)鍵途徑。初中階段是學(xué)生初次接觸物理知識(shí)的階段，這一階段的物理知識(shí)較為簡單，大多數(shù)結(jié)論都能通過形象直觀的物理實(shí)驗(yàn)歸納總結(jié)出來。因此，在初中物理教學(xué)中，教師可以根據(jù)物理知識(shí)的特征，結(jié)合學(xué)生的認(rèn)知發(fā)展規(guī)律，設(shè)計(jì)科學(xué)的物理“小實(shí)驗(yàn)”，引導(dǎo)學(xué)生在實(shí)驗(yàn)中觀察物理現(xiàn)象、探究物理知識(shí)形成的過程、理解物理定律。這種教學(xué)方式不僅可以提升學(xué)生的實(shí)踐技能和團(tuán)隊(duì)協(xié)作能力，還可以提升學(xué)生的專注力和觀察力，調(diào)動(dòng)學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性，激發(fā)學(xué)生積極探究物理知識(shí)的熱情。

一、“小實(shí)驗(yàn)”在初中物理教學(xué)中的作用

（一）激發(fā)學(xué)生物理學(xué)習(xí)的興趣

“小實(shí)驗(yàn)”是指實(shí)驗(yàn)器材較為簡易、操作過程較為簡單的日常實(shí)驗(yàn)，具有生活性、簡易性、直觀性等特點(diǎn)，是初中物理教學(xué)的重要途徑，能轉(zhuǎn)變傳統(tǒng)課堂過度重視知識(shí)理解而忽視實(shí)踐探究的不良狀態(tài)。在開展“小實(shí)驗(yàn)”的過程中，學(xué)生需要充分利用生活中的素材進(jìn)行實(shí)驗(yàn)探究。在這個(gè)過程中，學(xué)生的主體性得到了充分的展現(xiàn)，有助于學(xué)生積極主動(dòng)地探究物理專業(yè)知識(shí)，發(fā)展學(xué)生的物理思維能力。同時(shí)，“小實(shí)驗(yàn)”與現(xiàn)實(shí)生活聯(lián)系緊密，在實(shí)驗(yàn)的過程中，學(xué)生能充分運(yùn)用自己的現(xiàn)實(shí)生活經(jīng)驗(yàn)開展實(shí)踐探究，從而認(rèn)識(shí)到生活的多元性以及物理知識(shí)的實(shí)用性。這不僅能激發(fā)學(xué)生探究物理問題的興趣，還能讓學(xué)生在實(shí)驗(yàn)過程中充分體會(huì)到物理學(xué)習(xí)的快樂，進(jìn)而激發(fā)學(xué)生探究物理知識(shí)的積極性與主動(dòng)性。

（二）活躍物理課堂氛圍

在傳統(tǒng)的物理課堂教學(xué)中，大多數(shù)教師都重視理論知識(shí)教學(xué)，卻忽視了物理實(shí)驗(yàn)探究。這種教學(xué)模式不但讓教師倍感疲勞，而且讓學(xué)生缺失興趣，無形中給學(xué)生造成了極大的精神壓力。如果在初中物理課堂教學(xué)中融入物理“小實(shí)驗(yàn)”，學(xué)生與教師共同開展實(shí)驗(yàn)探究，不僅能迅速集中學(xué)生的課堂注意力，還能活躍課堂氛圍，發(fā)散學(xué)生的思維。同時(shí)，在輕松、愉悅、充滿活力的物理課堂中，學(xué)生能跟隨教師的教學(xué)節(jié)奏，開展理論學(xué)習(xí)、實(shí)踐探究、深度思考，與教師進(jìn)行充分的溝通與互動(dòng)，形成良好的師生關(guān)系，構(gòu)建良性的課堂教學(xué)生態(tài)。

（三）豐富教學(xué)資源

教學(xué)資源的開發(fā)是拓寬課堂教學(xué)范圍、優(yōu)化教學(xué)環(huán)節(jié)的重要內(nèi)容。在初中物理教學(xué)中，教師不應(yīng)將教學(xué)資源的開發(fā)局限于教材內(nèi)，應(yīng)以教材內(nèi)容為基本參考，從日常生活中挖掘具有教育意義的資源，引導(dǎo)學(xué)生突破教材的局限性，豐富自身的學(xué)習(xí)體驗(yàn)，推動(dòng)學(xué)生物理認(rèn)知能力的發(fā)展。“小實(shí)驗(yàn)”是一種與生活聯(lián)系密切的學(xué)習(xí)方式，在初中物理教學(xué)中開展“小實(shí)驗(yàn)”，教師需要與學(xué)生一起思考如何利用生活中的素材進(jìn)行實(shí)驗(yàn)探究。這種教學(xué)方式能充分拓寬學(xué)生物理實(shí)驗(yàn)的渠道，豐富教學(xué)資源。

（四）發(fā)展學(xué)生的綜合能力

隨著新課程改革的深入推進(jìn)，促進(jìn)學(xué)生德智體美勞全面發(fā)展成了教育的重要目標(biāo)。物理知識(shí)具有較強(qiáng)的專業(yè)性，而物理“小實(shí)驗(yàn)”具有較強(qiáng)的綜合性。在開展“小實(shí)驗(yàn)”的過程中，學(xué)生不僅要了解物理知識(shí)，還要了解生活知識(shí)，掌握一定的生活技能。因此，在初中物理教學(xué)中融入“小實(shí)驗(yàn)”，不僅能發(fā)展學(xué)生的物理知識(shí)、技能與思維，還能發(fā)展學(xué)生的綜合能力，提高學(xué)生解決實(shí)際問題的能力。這種教學(xué)方式符合新課程標(biāo)準(zhǔn)的基本要求，能培養(yǎng)學(xué)生的綜合能力和跨界思維能力，是促進(jìn)學(xué)生全面發(fā)展的重要路徑。

（五）鍛煉學(xué)生的實(shí)踐操作能力

從“小實(shí)驗(yàn)”的實(shí)踐性、綜合性、生活性等特點(diǎn)來看，其本身具有靈活性，對(duì)培養(yǎng)學(xué)生的深度思考能力與實(shí)踐操作能力具有重要的作用。在物理教學(xué)中開展科學(xué)的“小實(shí)驗(yàn)”，能提高學(xué)生的反應(yīng)能力，促使學(xué)生對(duì)物理知識(shí)進(jìn)行遷移運(yùn)用，進(jìn)而幫助學(xué)生建構(gòu)科學(xué)的物理知識(shí)體系，對(duì)提升學(xué)生的邏輯思維能力有顯著的作用。

（六）促進(jìn)學(xué)生高效掌握物理規(guī)律

在初中階段的物理學(xué)習(xí)中，學(xué)生學(xué)習(xí)的關(guān)鍵不僅是理解一個(gè)個(gè)零散的知識(shí)點(diǎn)，更為重要的是梳理知識(shí)點(diǎn)，并將其按照一定的脈絡(luò)進(jìn)行聯(lián)結(jié)，從而形成相對(duì)科學(xué)的知識(shí)結(jié)構(gòu)。只有這樣，學(xué)生才能充分認(rèn)識(shí)物理知識(shí)的基本結(jié)構(gòu)，進(jìn)而從根本上提高物理知識(shí)水平、邏輯思維能力和實(shí)踐技能，培養(yǎng)物理學(xué)科核心素養(yǎng)。物理“小實(shí)驗(yàn)”能將抽象的物理定律進(jìn)行直觀化、形象化、生活化的展示，不但能消除學(xué)生對(duì)物理問題的疏離感和距離感，充分調(diào)動(dòng)學(xué)生參與物理實(shí)驗(yàn)的積極性，而且能讓學(xué)生在實(shí)踐體驗(yàn)的過程中，將新知識(shí)與已學(xué)知識(shí)進(jìn)行關(guān)聯(lián)，并進(jìn)行綜合運(yùn)用，進(jìn)而高效掌握物理規(guī)律。

二、在初中物理教學(xué)中開展“小實(shí)驗(yàn)”的策略

（一）確立科學(xué)的實(shí)驗(yàn)?zāi)繕?biāo)

開展“小實(shí)驗(yàn)”的第一步是確立科學(xué)的實(shí)驗(yàn)?zāi)繕?biāo)?？茖W(xué)的實(shí)驗(yàn)?zāi)繕?biāo)是開展實(shí)驗(yàn)探究的前提，是充分體現(xiàn)物理實(shí)驗(yàn)價(jià)值的重要保證。在確立實(shí)驗(yàn)?zāi)繕?biāo)的過程中，教師要從“知識(shí)與能力”“過程與方法”“情感態(tài)度與價(jià)值觀”三維目標(biāo)入手，結(jié)合物理學(xué)科核心素養(yǎng)的基本要求，充分發(fā)展學(xué)生的物理觀念、科學(xué)思維、科學(xué)探究、科學(xué)態(tài)度與責(zé)任。

以“用刻度尺測量長度”的初中物理實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)為例，本實(shí)驗(yàn)的重要目標(biāo)是使學(xué)生掌握刻度尺的正確用法、基本認(rèn)識(shí)記錄單位的定義，以及準(zhǔn)確運(yùn)用這些記錄單位。因此，在設(shè)計(jì)物理“小實(shí)驗(yàn)”的過程中，筆者確立了具體的實(shí)驗(yàn)?zāi)繕?biāo)：第一，知識(shí)與能力維度的目標(biāo)是掌握刻度尺的正確用法；第二，過程與方法維度的目標(biāo)是觀察刻度尺的“零刻度線、量程和分度值”，了解使用刻度尺的規(guī)則；第三，情感態(tài)度與價(jià)值觀維度的目標(biāo)是認(rèn)識(shí)刻度尺在生活中的應(yīng)用，以及物理知識(shí)與生活的關(guān)聯(lián)。在確立了科學(xué)的多維目標(biāo)之后，筆者以這些目標(biāo)為基礎(chǔ)，設(shè)計(jì)了具有針對(duì)性的“小實(shí)驗(yàn)”，并讓學(xué)生獨(dú)立操作。這樣，不僅能使學(xué)生高效掌握刻度尺的正確用法，還能使學(xué)生養(yǎng)成良好的物理實(shí)驗(yàn)習(xí)慣，發(fā)展學(xué)生的物理綜合能力。

（二）將“小實(shí)驗(yàn)”融入預(yù)習(xí)環(huán)節(jié)

課前預(yù)習(xí)環(huán)節(jié)不僅是課堂教學(xué)活動(dòng)的重要組成部分，還是保證課堂教學(xué)效率的重要因素。高效的預(yù)習(xí)環(huán)節(jié)是推動(dòng)課堂教學(xué)效率和教學(xué)質(zhì)量全面提升的重要途徑。在傳統(tǒng)的物理課堂中，教師通常以教材內(nèi)容為載體，通過組織學(xué)生閱讀文本或做練習(xí)題等方式開展課前預(yù)習(xí)活動(dòng)，讓學(xué)生了解課堂上將要學(xué)習(xí)的定義、知識(shí)與技能。這種預(yù)習(xí)方式對(duì)獨(dú)立學(xué)習(xí)能力弱的學(xué)生來說，實(shí)際效果并不是十分明顯。而“小實(shí)驗(yàn)”具有直觀性，能將抽象的物理知識(shí)與方法進(jìn)行直觀的展現(xiàn)，提高學(xué)生預(yù)習(xí)的效率。例如，在引導(dǎo)學(xué)生預(yù)習(xí)“熱脹冷縮”這一知識(shí)時(shí)，筆者給學(xué)生布置了預(yù)習(xí)任務(wù)：觀察生活中的熱脹冷縮現(xiàn)象，并試著開展一個(gè)相關(guān)的“小實(shí)驗(yàn)”。比如，有的學(xué)生觀察到熱的饅頭大且軟，而冷的饅頭小且硬；夏季車胎氣壓不夠是為了防止熱脹情況的發(fā)生。這些都是生活中熱脹冷縮的現(xiàn)象，能為學(xué)生的課堂學(xué)習(xí)做好充分的準(zhǔn)備，使學(xué)生全身心地投入課堂學(xué)習(xí)。

（三）設(shè)計(jì)差異化的“小實(shí)驗(yàn)”

物理學(xué)是一門研究自然科學(xué)領(lǐng)域物質(zhì)的基本結(jié)構(gòu)、相互作用和運(yùn)用規(guī)律的基礎(chǔ)學(xué)科，物理知識(shí)具有很強(qiáng)的抽象性。對(duì)于從形象思維向抽象思維過渡的初中學(xué)生而言，學(xué)習(xí)物理知識(shí)的難度較大，并且不同學(xué)生的學(xué)習(xí)進(jìn)度、學(xué)習(xí)效果與知識(shí)水平會(huì)呈現(xiàn)出差異化的特征。對(duì)此，在初中物理課堂中融入“小實(shí)驗(yàn)”，教師要根據(jù)學(xué)生的具體學(xué)習(xí)情況與認(rèn)知發(fā)展規(guī)律，將學(xué)生進(jìn)行科學(xué)的分組，引導(dǎo)學(xué)生根據(jù)小組的特點(diǎn)，設(shè)計(jì)差異化的“小實(shí)驗(yàn)”。這種具有針對(duì)性與差異化的“小實(shí)驗(yàn)”，一方面可以適應(yīng)學(xué)生的學(xué)習(xí)習(xí)慣與學(xué)習(xí)能力，使學(xué)生能實(shí)現(xiàn)針對(duì)性的提高；另一方面可以使所有學(xué)生都參與到實(shí)驗(yàn)中，從而提高學(xué)生的課堂參與度，增強(qiáng)學(xué)生物理學(xué)習(xí)的自信心。

（四）設(shè)計(jì)生活化的“小實(shí)驗(yàn)”

在傳統(tǒng)的物理課堂中，很多教師在設(shè)計(jì)物理實(shí)驗(yàn)時(shí)，往往會(huì)依據(jù)教材中的實(shí)驗(yàn)步驟，設(shè)計(jì)與教材內(nèi)容完全相符的實(shí)驗(yàn)過程。但是在實(shí)際教學(xué)中，由于客觀條件的限制，很多物理實(shí)驗(yàn)難以真正落實(shí)，實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象也會(huì)與教材內(nèi)容存在差異。并且，由于部分物理實(shí)驗(yàn)存在一定的危險(xiǎn)性，難以在課堂中開展。從物理知識(shí)的本質(zhì)來看，很多物理知識(shí)都是對(duì)生活中各類現(xiàn)象的歸納、總結(jié)和反思，本身具有較強(qiáng)的生活化特點(diǎn)。因此，在物理課堂教學(xué)中，教師要以生活為”場域“，以物理知識(shí)為基本內(nèi)容，設(shè)計(jì)具有生活化的“小實(shí)驗(yàn)”。這樣，不僅可以培養(yǎng)學(xué)生解決物理問題的能力，還可以使學(xué)生將課本上的專業(yè)知識(shí)應(yīng)用到生活中，進(jìn)而提高學(xué)生遷移與運(yùn)用物理知識(shí)的能力。

例如，在教學(xué)“力的相互作用”這一知識(shí)點(diǎn)時(shí)，筆者設(shè)計(jì)了“水中小船”的生活“小實(shí)驗(yàn)”，并給學(xué)生設(shè)計(jì)了驅(qū)動(dòng)性問題：“當(dāng)小船的載重量是多少時(shí)會(huì)沉沒？有什么規(guī)律嗎？”在確立了實(shí)驗(yàn)內(nèi)容之后，筆者將學(xué)生分成多個(gè)小組，并進(jìn)行分工合作。有的小組負(fù)責(zé)制作小船；有的小組負(fù)責(zé)收集凈重不同的小物件；有的小組記錄實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象等。這種生活化的“小實(shí)驗(yàn)”能讓學(xué)生通過簡單的實(shí)驗(yàn)過程與實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象認(rèn)識(shí)抽象的物理知識(shí)，提升學(xué)習(xí)的效率。

（五）將“小實(shí)驗(yàn)”融入課后練習(xí)環(huán)節(jié)

課后練習(xí)是物理教學(xué)的重要環(huán)節(jié)，是幫助學(xué)生鞏固知識(shí)、拓寬思維渠道、發(fā)展創(chuàng)新能力的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。但是有的課后練習(xí)題難度較高，很多學(xué)生難以理解題目的意思。因此，在課后練習(xí)環(huán)節(jié)中，教師可以引導(dǎo)學(xué)生開展“小實(shí)驗(yàn)”，將抽象而復(fù)雜的練習(xí)題具象化，強(qiáng)化學(xué)生對(duì)物理知識(shí)的記憶，延伸學(xué)生的物理學(xué)習(xí)。

例如，有一道考查慣性定律的練習(xí)題：用繩子拴住一個(gè)小球，在光滑的水平面上做圓周運(yùn)動(dòng)，當(dāng)繩子突然斷裂時(shí)，小球?qū)⒃鯓舆\(yùn)動(dòng)？絕大多數(shù)學(xué)生在做這道題時(shí)，都會(huì)簡單地認(rèn)為小球?qū)⒈３衷瓉淼膱A周運(yùn)動(dòng)。為了引導(dǎo)學(xué)生有效突破思維的桎梏，筆者設(shè)計(jì)了一個(gè)“小實(shí)驗(yàn)”，讓學(xué)生“眼見為實(shí)”，引導(dǎo)學(xué)生借助一根繩子和一個(gè)小球，根據(jù)題目的描述，開展“小實(shí)驗(yàn)”。在實(shí)驗(yàn)中，學(xué)生能直觀觀察到慣性的作用，并得出“小球?qū)⒈３掷K斷時(shí)的速度做勻速直線運(yùn)動(dòng)”的答案。這種基于實(shí)際練習(xí)題的“小實(shí)驗(yàn)”不僅可以深化學(xué)生對(duì)知識(shí)的理解，還可以豐富學(xué)生的學(xué)習(xí)體驗(yàn)，發(fā)展學(xué)生的思維能力。

三、結(jié)語

“小實(shí)驗(yàn)”是物理教學(xué)的重要手段，不但能提高教師教學(xué)的效率和學(xué)生的學(xué)習(xí)效率，而且能豐富學(xué)生的物理學(xué)習(xí)體驗(yàn)，激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)物理知識(shí)的興趣。在物理教學(xué)中，教師要根據(jù)教學(xué)內(nèi)容和學(xué)生的學(xué)習(xí)情況，設(shè)計(jì)符合學(xué)生認(rèn)知特點(diǎn)的“小實(shí)驗(yàn)”，培養(yǎng)學(xué)生的實(shí)驗(yàn)操作技能、觀察能力及邏輯思維能力，發(fā)展學(xué)生的物理學(xué)科核心素養(yǎng)。

參考文獻(xiàn)：

[1]王雪剛.小實(shí)驗(yàn)在初中物理教學(xué)中的作用及應(yīng)用分析[J].數(shù)理天地（初中版），2023（8）：83-85.

[2]劉萍.初中物理教學(xué)課外小實(shí)驗(yàn)的價(jià)值探究[J].數(shù)理天地（初中版），2023（6）：71-73.

[3]鄭媛.初中物理教學(xué)小實(shí)驗(yàn)的重要性研究[J].廣西物理，2022，43（4）：91-93.

[4]姚聰鎮(zhèn).“小實(shí)驗(yàn)”在初中物理教學(xué)中的創(chuàng)新應(yīng)用[J].新教育，2022（14）：36-38.

[5]何桂菊.初中物理教學(xué)中“物理小實(shí)驗(yàn)”的應(yīng)用與實(shí)踐[J].智力，2021（19）：113-114.

（作者單位：江西省永新縣永安中學(xué)）