董月華

摘 要：物理是一門科學(xué)性的學(xué)科，實驗教學(xué)也是物理教學(xué)的重中之重。初中物理中涉及了大量的實驗，在傳統(tǒng)的教學(xué)過程中，教師通常會沿用課本中設(shè)計好的實驗過程，按部就班，得到結(jié)論。但是在實際授課中有不少實驗，要么現(xiàn)象不明顯，要么操作中有困難，這就引發(fā)了教師對整個實驗的反思。反思每次的實驗過程，是提高教學(xué)水平的有效手段。近期我針對初中物理中探究杠桿平衡實驗進(jìn)行了反思，并對實驗教學(xué)中的一些學(xué)生容易出現(xiàn)問題的地方進(jìn)行了總結(jié)。

關(guān)鍵詞：準(zhǔn)確性；直觀；主體地位

“探究杠桿平衡條件”是初中物理教學(xué)的重點實驗之一，這個實驗的重點是找到杠桿的平衡條件，難點是準(zhǔn)確找到力臂。開展這部分教學(xué)是為了引導(dǎo)學(xué)生通過觀察和實驗感知杠桿，總結(jié)杠桿平衡的條件，為他們下一階段的學(xué)習(xí)奠定基礎(chǔ)。在開展這部分教學(xué)時，我結(jié)合教學(xué)重難點組織學(xué)生開展實驗，卻在學(xué)生們進(jìn)行實驗時發(fā)現(xiàn)了一些問題，在反思中總結(jié)出些許經(jīng)驗，本文對此展開論述。

一、打破傳統(tǒng)實驗思路，探究杠桿平衡滿足的條件

在開展實驗時，我讓學(xué)生以小組為單位展開探究。與此同時，我進(jìn)行了觀察，發(fā)現(xiàn)學(xué)生先調(diào)節(jié)杠桿在水平位置平衡，然后在支點兩側(cè)懸掛鉤碼，讓杠桿保持水平平衡，在杠桿上直接讀出力臂，并由此得出了杠桿平衡規(guī)律：動力×動力臂=阻力×阻力臂。可是，也有一部分學(xué)生得出的結(jié)論是：動力×支點到動力作用點的距離=阻力×支點到阻力作用點的距離。這種現(xiàn)象的出現(xiàn)，我和學(xué)生一致認(rèn)為這是實驗方法的局限性導(dǎo)致的。于是，他們對實驗方法進(jìn)行改進(jìn)。學(xué)生討論后，認(rèn)為可以利用彈簧秤代替砝碼，這樣不僅可以豎直方向拉動，也可以斜拉，通過多次實驗得出一般規(guī)律，這樣有力地辨別了力臂與支點和作用點之間的距離這兩個概念。但是，學(xué)生們在實驗中又出現(xiàn)了其他問題，如彈簧秤斜拉動時力的讀數(shù)不穩(wěn)定，力臂是空中一條線段，不在杠桿上等，導(dǎo)致力臂的測量困難變大，針對這個問題，我讓學(xué)生將豎直平面內(nèi)轉(zhuǎn)動的杠桿改為在水平平面上轉(zhuǎn)動，利用定滑輪輔助實驗，從而讓各個方向力的測量更為準(zhǔn)確。此外，為了更為準(zhǔn)確地測量力臂，可利用轉(zhuǎn)動的圓形刻度盤來突破力臂測量的難點，從而更為準(zhǔn)確地得出實驗規(guī)律。

對這個教學(xué)片段進(jìn)行反思后，我意識到開展實驗教學(xué)要發(fā)揮學(xué)生的主體作用，認(rèn)真地觀察學(xué)生的實驗情況。同時，在優(yōu)化實驗時更要大膽創(chuàng)新，打破固有思維，從而讓實驗教學(xué)效率更高。

二、消除彈簧秤帶來的誤差，讓實驗準(zhǔn)確、直觀

探究杠桿平衡實驗時，很多學(xué)生認(rèn)為可以利用鉤碼來代替杠桿上的動力F1和F2，利用彈簧測力計測量的方法不可取，理由是他們認(rèn)為利用彈簧測力計去拉經(jīng)常會出現(xiàn)F1l1≠F2l2的情況。新課標(biāo)背景下，教師不僅要讓學(xué)生掌握知識，更要培養(yǎng)他們的綜合素養(yǎng)。利用砝碼代替動力F1和F2縱然是被大多數(shù)人接受的一種實驗方法，但是這種傳統(tǒng)的方法卻不夠直觀，無法給學(xué)生帶來更為深刻的印象，也不利于他們觀察能力的提高。

在組織學(xué)生開展實驗時，我建議學(xué)生采用彈簧測力計來測量拉力F1。當(dāng)然，學(xué)生們操作前，我為他們進(jìn)行了演示，通過改變松緊來改變力的大小。我讓學(xué)生認(rèn)真感受這個過程，真正感受杠桿的“平衡”與“不平衡”的變化。學(xué)生觀察我的演示后開始進(jìn)行實驗，但是當(dāng)他們在實驗時卻又發(fā)現(xiàn)F1l1≠F2l2。在我的點撥下，學(xué)生意識到其實彈簧測力計本身也有重力，在進(jìn)行測量時，必須要對其進(jìn)行調(diào)零，并且沿所測力的方向校零，否則得出的結(jié)果必然不準(zhǔn)確。學(xué)生掌握了正確的方法后，不僅消除了彈簧秤帶來的誤差，還更為直觀地觀察到了實驗現(xiàn)象，在實驗中總結(jié)出了實驗規(guī)律，進(jìn)一步感受到了杠桿平衡的特點。

對這個教學(xué)片段進(jìn)行反思后發(fā)現(xiàn)，實驗方法其實并不都是完美的，如果在實踐中，多觀察多思考，縱橫優(yōu)化知識網(wǎng)絡(luò)，優(yōu)化實驗中的細(xì)節(jié)，那必然會提高實驗的實效性。

三、改進(jìn)實驗數(shù)據(jù)記錄表格

教材中所采用的實驗數(shù)據(jù)表格包括了動力F1、阻力F2、動力臂l1、阻力臂l2這四個量。然后，讓學(xué)生們分三次進(jìn)行實驗，記錄了三組數(shù)據(jù)。學(xué)生將實驗數(shù)據(jù)填入表格后，對數(shù)據(jù)進(jìn)行了分析、處理，從而得出結(jié)論：動力×動力臂=阻力×阻力臂。但是在后來的反思中發(fā)現(xiàn)，實驗數(shù)據(jù)表格可以進(jìn)一步進(jìn)行優(yōu)化。

該實驗是探究杠桿平衡條件的，我們可以在表格中加上“杠桿是否平衡”這一項，不僅要記錄平衡情況下的4個量的數(shù)據(jù)，還要記錄不平衡時的數(shù)據(jù)，也就是需要記錄6組數(shù)據(jù)。這樣一來，學(xué)生即可對數(shù)據(jù)進(jìn)行清晰的對比，更為深刻地體驗到杠桿平衡的條件。因此，教材中的實驗數(shù)據(jù)表格不一定是最優(yōu)的，我們還是需要結(jié)合實際情況加以優(yōu)化，從而提高實驗教學(xué)的有效性。

通過對這個實驗教學(xué)的反思發(fā)現(xiàn)，實驗方式并不單一，作為一名優(yōu)秀的教師，我們需要以學(xué)生為中心，不斷地優(yōu)化教學(xué)設(shè)計，發(fā)揮他們的主體作用，從而真正實現(xiàn)高效的實驗教學(xué)，促進(jìn)學(xué)生的全面發(fā)展。

參考文獻(xiàn)：

[1]符東生.利用實驗幫助學(xué)生建構(gòu)概念：以“杠桿”教學(xué)為例[J].中小學(xué)教材教學(xué)，2015（10）.

[2]張明邦.對兩例易錯杠桿平衡問題的推理[J].中國校外教育，2013（20）.

[3]權(quán)亮，裴會明，權(quán)鶴丹.杠桿平衡條件探究儀[J].物理實驗，2016（8）.

編輯 張珍珍