張亞偉

[摘 要]物理實驗是發(fā)展學(xué)生核心素養(yǎng)的重要途徑，文章結(jié)合物理教學(xué)實踐，探索物理實驗設(shè)計的新思路。

[關(guān)鍵詞]初中物理；實驗設(shè)計；思路拓展

[中圖分類號] G633.7 [文獻標(biāo)識碼] A [文章編號] 1674-6058（2018）14-0065-02

在物理教學(xué)中，教師要關(guān)注學(xué)生核心素養(yǎng)的培養(yǎng)。要提升學(xué)生的物理學(xué)科核心素養(yǎng)，就應(yīng)當(dāng)用好物理實驗，通過實驗讓學(xué)生參與物理知識探索，通過實驗讓學(xué)生體會物理研究過程。然而在現(xiàn)有的辦學(xué)條件下，很多地方的初中學(xué)校由于條件限制，無法為學(xué)生提供足夠的實驗條件，這也就要求教師拓展思路，多方開發(fā)實驗資源，為學(xué)生提供更有啟發(fā)性和引導(dǎo)性的實驗。

一、整合實驗資源，優(yōu)化實驗設(shè)計

當(dāng)前教材上所安排的實驗，無論是演示實驗，還是學(xué)生分組實驗，大多數(shù)學(xué)校還是配置了相應(yīng)的器材，能基本滿足教學(xué)需要。很多教師在教學(xué)過程中，也是按照教材安排進行實驗教學(xué)的，這樣也就讓教師在思維上產(chǎn)生了一種定式：教材上怎樣安排實驗，教學(xué)中就怎樣進行實驗；教材上所配的實驗用了哪些器材，課堂教學(xué)就用哪些器材。這樣的教學(xué)實際是傳統(tǒng)教材觀在作祟，為了有效發(fā)展學(xué)生的核心素養(yǎng)，教師在課堂教學(xué)中，不應(yīng)簡單地用教材教，教材上所提供的實驗是有限的，如果我們僅僅圍繞教材上的實驗開展實驗教學(xué)，將在一定程度上束縛學(xué)生思維，也很難讓學(xué)生產(chǎn)生新鮮感，因此教師在教學(xué)中要勇于對實驗資源進行重組和設(shè)計，結(jié)合教學(xué)需要對實驗進行調(diào)整，創(chuàng)設(shè)使學(xué)生耳目一新的實驗，進而提升學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情。

比如為了讓學(xué)生感知“大氣壓的存在”，教師大多會結(jié)合圖片資料和模擬課件為學(xué)生介紹馬德堡半球?qū)嶒?，希望為學(xué)生提供最為形象的感性信息。但是學(xué)生只會對那些能夠親自接觸和感知的東西形成較為深刻的印象。因此如果我們能夠?qū)⑦@個實驗搬到教室里，讓學(xué)生直接參與到實驗中，則效果更好。實際教學(xué)中，“大氣壓存在”的實驗可以用注射器來進行。將注射器的柱塞完全推進去并將出口封住，讓兩個同學(xué)配合，一個同學(xué)握住注射器的主體，另一個同學(xué)拉著柱塞，相互配合向外拉，學(xué)生能夠感到這是一個很費力的過程；為了對比，再讓學(xué)生將出口堵塞物拿走，重新實驗，學(xué)生會感到很輕松。預(yù)習(xí)過的學(xué)生很快就會將其與馬德堡半球?qū)嶒炦M行類比，并分析原因。上述實驗的優(yōu)勢在于：（1）器材簡便易得，可以從醫(yī)務(wù)室領(lǐng)取，且不受數(shù)量限制，適合學(xué)生實驗；（2）實驗器材能反復(fù)使用，不會造成資源浪費。

教學(xué)中，很多教師認為一個實驗足以說明問題，那么就沒有必要再多做其他實驗了。筆者認為，僅僅一個實驗是無法滿足學(xué)生學(xué)習(xí)需要的，特別是物理規(guī)律的普遍性，就不是一個實驗?zāi)苷f明的了。要全方位揭示物理規(guī)律，讓學(xué)生深度理解，就要多做一些實驗。還是以“大氣壓的存在”為例，教師還應(yīng)該拓展實驗思路，設(shè)計出更多的實驗，啟發(fā)學(xué)生探索和研究。在演示聲音的傳播時，我們都會用到玻璃罩和抽氣機，相關(guān)器材在實驗室都有，我們再準(zhǔn)備一個空的塑料瓶子就可以進行實驗了。（1）將空塑料瓶中的空氣擠掉一些，然后擰緊瓶蓋，并扣在玻璃罩中，將抽氣機與玻璃罩相連。（2）打開抽氣機的閥門，將玻璃罩內(nèi)的空氣逐步抽出，學(xué)生將被內(nèi)部塑料瓶的變化所吸引：塑料瓶重新鼓起來了！是什么力將瓶子撐開了的？（3）將抽氣機的閥門關(guān)閉，同時將進氣閥門打開，學(xué)生再一次被其中的現(xiàn)象所吸引：塑料瓶再一次被壓癟！學(xué)生再一次陷入思考：是什么力將塑料瓶壓癟了呢？通過這樣一組實驗，學(xué)生將進一步明確氣體壓強的存在，而且這種實驗是用老器材完成的新實驗，起到了“老瓶子灌新酒”的效果，讓學(xué)生在思考和探索之余，感受一種別樣的新鮮情境。

二、充分發(fā)掘素材，自制物理實驗

物理內(nèi)容非常豐富，如果我們的實驗教學(xué)僅局限于對實驗室資源的整合與使用，顯然就不夠的了，為了更加充分地拓展學(xué)生實驗，激活他們的思維，教師要積極自制實驗。這樣，一方面能充分而合理地使用有限的教學(xué)經(jīng)費，花小錢辦大事；另一方面，教師能回歸生活，從校園、家庭、社會中搜集素材充實實驗。從生活中搜集來的實驗素材，能夠縮短學(xué)生與物理實驗的距離，讓學(xué)生感到蘊含在物理實驗中的生活氣息，增強學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性。

比如，滑動摩擦力的學(xué)習(xí)，學(xué)生對摩擦力方向的判斷存在較大難度，原因是學(xué)生缺乏對相對運動的感知，怎樣幫助學(xué)生克服這一障礙呢？筆者認為可以通過實驗來豐富學(xué)生的感性體驗，為此可以借助生活中最常見的牙刷來完成這一實驗：（1）讓學(xué)生將自己的手指按壓在事先準(zhǔn)備好的牙刷的毛上，并用力將毛向后擦，在力的作用下，刷毛開始往后倒，教師開始提問：“為什么牙刷的毛會產(chǎn)生向后的形變？”（學(xué)生通過思考明確結(jié)論：當(dāng)刷毛受到向某方向的作用力時，它們就會向著該方向發(fā)生形變）（2）讓學(xué)生先拖動某個物體，讓其在地面上滑動，提問學(xué)生：“物體受到滑動摩擦力嗎？方向如何？”（3）教師再用牙刷來替換這個物體，使其在水平地面上向某方向運動，提問：“牙刷在滑動時受到滑動摩擦力嗎？方向如何？”（學(xué)生會明確，牙刷毛的指向?qū)⒊蔀榛瑒幽Σ亮Ψ较虻臉?biāo)記，從而形成結(jié)論：滑動摩擦力的方向與相對運動方向相反。）

三、妥善包裝，以游戲的方式呈現(xiàn)實驗

學(xué)生大多活潑好動，如果我們以一成不變的方式進行實驗教學(xué)，他們很難產(chǎn)生參與實驗的熱情。因此，為了更好地激活學(xué)生參與實驗的熱情，教師要善于對實驗進行包裝。我們應(yīng)結(jié)合學(xué)生的興趣，對實驗進行再一次的加工與設(shè)計，在保持科學(xué)性和啟發(fā)性的基礎(chǔ)上，進一步提升物理實驗的趣味性，比如將物理實驗設(shè)計成游戲，讓學(xué)生在游戲中主動參與探究。

以“光的折射”教學(xué)為例，我們從學(xué)生的生活經(jīng)驗入手，設(shè)計了這樣兩個實驗，第一個實驗側(cè)重觀察和思考；第二個實驗側(cè)重游戲與探索。具體實驗情況如下：（1）讓學(xué)生在上課前就準(zhǔn)備一杯水，讓學(xué)生將直尺或鉛筆等插入水中，要求學(xué)生觀察物品插入水杯后的情況，并描述觀察結(jié)果。學(xué)生紛紛匯報，插入水中的物品像折斷了一樣。教師繼續(xù)提問：“是不是真的折斷了？這是什么原因？”（2）事先準(zhǔn)備一個高度在一米左右的塑料桶，將清水注入其中，在一塊泡沫板上畫上一條魚，并將其插入水中。讓學(xué)生用一根竹竿來叉“魚”，看誰叉得又快又準(zhǔn)。這一游戲徹底點燃了學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情，他們在一次次的嘗試后發(fā)現(xiàn)問題：為什么明明已經(jīng)瞄準(zhǔn)目標(biāo)，但最后都沒有“叉”中魚呢？兩個實驗綜合起來思考，讓學(xué)生逐步分析清楚折射現(xiàn)象，進而讓他們對物理規(guī)律產(chǎn)生了較為深刻的認識。

實驗是學(xué)生建構(gòu)物理知識的有效手段，在初中物理課堂上，物理教師要靈活運用實驗資源，引導(dǎo)學(xué)生參與實驗，這樣的教學(xué)才能有效激發(fā)學(xué)生參與的興趣。學(xué)生只有真正參與了，才能最大限度地發(fā)掘他們的學(xué)習(xí)潛能。

[ 參 考 文 獻 ]

[1] 蔣玉英.生活化的初中物理實驗教學(xué)與研究[J].中學(xué)物理教學(xué)參考，2015（2）.

[2] 任磊.新課程下高中物理實驗教學(xué)自主探究模式的構(gòu)想與實施[J].課程教育研究（學(xué)法教法研究），2016（2）.

（責(zé)任編輯 易志毅）