吳 泊

(江蘇省常熟市海虞中學，江蘇常熟 215519)

引 言

實驗探究是學生學習物理的一種非常重要的方法，物理學上的每一個概念或者定律都是在實驗的基礎上產生的。因此，實驗對學生學習物理來說極其重要。通過實驗，學生可以發(fā)現(xiàn)真理所在；同時，實驗也可以幫助學生掌握基本技能，樹立科學的精神品質，提高他們的動手能力以及觀察能力[1]。因此，教師應該積極培養(yǎng)學生實驗探究的能力。

一、控制變量法，發(fā)現(xiàn)影響因素

在初中物理實驗中，最常用的方法就是控制變量法。在物理實驗過程中，常常有多個變量影響某一個物理量的現(xiàn)象。如果不對這些影響變量進行控制，往往會影響實驗效果，達不到實驗的目的。因此，教師需要對其他影響因素進行控制，只允許其中一個因素改變，從而探究這個因素與物理量之間的關系。在初中的許多實驗中，都需要用這個方法進行實驗。所以，教師要積極培養(yǎng)學生使用這種方法進行實驗探究的能力。

例如，筆者在教學蘇科版初中物理八年級上冊第二章“物態(tài)變化”的時候，就引導學生運用控制變量法進行實驗。在探究“影響蒸發(fā)快慢的因素”這個問題時，學生知道影響因素一共有3個，分別是液體的溫度、表面積和液體表面的空氣流動速度。為了探究蒸發(fā)快慢與溫度的關系，就必須保證其他兩個影響因素不變。因此，筆者分別拿來了1盞酒精燈、1瓶酒精、2個相同的盤子等實驗器具；并在兩個相同的盤子中分別倒入同樣多的酒精，然后將其中1個盤子放在燃燒的酒精燈上進行加熱，另外1個盤子放在常溫的空氣中。2分鐘之后，學生發(fā)現(xiàn)加熱的盤子里的酒精所剩無幾，而另一個盤子的酒精還有很多。之后，筆者讓學生思考蒸發(fā)快慢與液體溫度的關系，并進行總結。學生通過討論，得出最終結論。在其他條件都相等的情況下，蒸發(fā)快慢與液體溫度有關系：液體溫度越高則蒸發(fā)得越快，否則蒸發(fā)得越慢。學生通過控制變量法進行實驗，然后得出正確結論。

二、等效替代法，簡化復雜問題

在物理實驗過程中，往往會出現(xiàn)比較復雜的物理環(huán)境，影響學生做實驗的積極性，不利于學生的學習。面對這種情況，教師可以引導學生利用等效替代法進行實驗。即在保證實驗效果不變的情況下，把復雜的物理過程轉化成簡單的、易于操作的物理過程研究實驗[2]。這樣可以將復雜的問題簡單化，激發(fā)學生的學習熱情，從而有更大的動力進行之后的實驗，為最后的實驗結果奠定良好的基礎。

例如，筆者在教學蘇科版初中物理九年級上冊第十四章“歐姆定律”的時候，就引導學生用等效替代法簡化問題。在一個實驗中，需要串聯(lián)兩個電阻，分別是3Ω和5Ω，這樣實驗起來比較麻煩。那么筆者詢問學生有沒有簡單的方法解決這個問題，將這2個電阻用1個電阻來表示。學生認真思考，并就近進行討論，他們認為可以用一個8Ω的電阻替代這2個串聯(lián)的電阻，這樣可以讓線路更簡單。為了驗證學生的看法，筆者引導學生進行實驗，最終發(fā)現(xiàn)在其他條件均不發(fā)生改變的情況之下，這條支路上的電流并沒有發(fā)生任何的改變。說明用1個8Ω的電阻可以完全替代串聯(lián)的3Ω和5Ω的電阻，前者與后者對電流的阻礙作用效果是完全一樣的。這樣在電阻串聯(lián)或者并聯(lián)的情況下，引入串聯(lián)或者并聯(lián)電阻的等效電阻，可以簡化實驗問題，培養(yǎng)學生實驗探究的能力。

通過利用等效替代法進行實驗，學生的實驗負擔大大減輕，實驗的速度也會大大提高，使實驗效率事半功倍。因此，面對比較復雜的物理實驗，教師可以引導學生用這種方法進行實驗，進而發(fā)展他們的物理核心素養(yǎng)。

三、間接轉換法，直觀測量現(xiàn)象

在物理實驗過程中，有很多現(xiàn)象是看不見摸不著的。為了使實驗結果更準確，就需要學生采用各種方法將實驗現(xiàn)象顯示出來，間接轉化法就是其中一種。此方法是用非常直觀的方式去觀察物理現(xiàn)象或者對其他的物理量進行測量，得出結論。間接轉化法可以幫助學生更好地理解所學知識，讓學習效率事半功倍。

例如，筆者在教學蘇科版初中物理八年級上冊第一章“聲現(xiàn)象”的時候，就引導學生利用間接轉換法進行實驗。在講解“聲音是由物體的振動產生”這個知識點時，學生都比較茫然，對聲音的產生原理不是很清楚，因為學生觀察不到“振動”的過程。因此，筆者引導學生進行實驗。筆者在上課時拿著1個音叉走進教室，并準備了1個乒乓球，用這個乒乓球的變化向學生展示聲音的振動。筆者先敲擊音叉，然后用乒乓球靠近音叉，學生發(fā)現(xiàn)乒乓球被彈開，因此發(fā)現(xiàn)了音叉的振動。

通過間接轉化法進行實驗，學生可以清晰看出平時看不見摸不著的實驗現(xiàn)象，對測量現(xiàn)象進行直接觀察，從而對物理知識的理解會更加深刻，為以后物理知識的學習奠定良好的基礎。因此，面對有些情況，教師要積極引導學生利用間接轉化法進行實驗。

四、比較類推法，推測事物屬性

物理知識比較抽象，對于學生來說，需要他們花費大量的時間對知識進行理解，學習負擔很重，而且效率也很低下。如果這樣下去，學生會逐漸對物理產生一種抵觸的情緒，不再愿意學習物理。因此，教師要采取措施改變這種情況，可以利用比較類推法來進行教學。即把物理中的有關知識與學生生活中比較常見的事物聯(lián)系在一起，或者與之前所學知識進行聯(lián)系，幫助學生理解新知識，提高教學效率[3]。

例如，筆者在教學蘇科版初中物理九年級上冊第十三章“電路初探”的時候，就用比較類推法進行教學。在學習“電流”的屬性時，由于電流是學生看不見摸不著的事物，比較抽象。學生對電流充滿了好奇，但是又不知如何下手，不知道如何了解它。因此，筆者將學生日常生活中常見的水流與電流進行比較，讓學生根據(jù)水流的屬性推測電流的屬性。筆者給學生舉了水流的1個例子：在理想的水渠交叉點上，在單位時間內，流入的總的水量＝流出的總的水量。學生根據(jù)筆者的描述，推測出電流的屬性：在電路的某個連接處，流入的電流總和就等于流出的電流總和，并用實驗進行驗證。通過這種方式，學生就對電流有了一定的了解。由于電流和水流有一定的相似之處，因此學生理解起來比較容易。

通過利用比較類推法進行教學，學生對于比較抽象的物理知識理解起來會更加容易，也會減少他們掌握知識所消耗的時間。因此，面對比較抽象的物理知識，教師要積極利用這種方法進行教學。

結 語

物理實驗是學生學習物理知識的基礎。在實驗中，學生可以對物理有更加直觀的體驗，可以更直接地獲得各種能力，有助于發(fā)展他們的物理核心素養(yǎng)。因此，教師在平時的教學中，要積極向學生滲透各種實驗方法，在實驗中培養(yǎng)他們的探究能力，促進他們不斷發(fā)展。