(拉薩市北京實(shí)驗中學(xué),西藏 拉薩 850000)
物理實(shí)驗方案作為指導(dǎo)操作準(zhǔn)確性、保障教學(xué)有效性的重要依托,可以說良好的初中物理實(shí)驗教學(xué)是離不開精心設(shè)計的方案。為此,每位初中物理教師在開展實(shí)驗教學(xué)前都應(yīng)當(dāng)精心設(shè)計實(shí)驗方案,以此提高此方面教學(xué)的針對性與有效性。首先,初中物理教師要在備課階段先充分掌握某一實(shí)驗的要求、操作重難點(diǎn)以及注意事項等,隨后在此基礎(chǔ)上根據(jù)該實(shí)驗內(nèi)容并結(jié)合學(xué)生實(shí)際精心設(shè)計實(shí)驗方案。需要注意的是,在設(shè)計方案過程中不僅要確保實(shí)驗符合學(xué)生認(rèn)知,并且要有較高的針對性,從而最大程度地保障實(shí)驗教學(xué)的有效性。其次,在設(shè)計出實(shí)驗方案后,物理教師應(yīng)當(dāng)要對該方案進(jìn)行檢驗,即自己先在實(shí)施教學(xué)前根據(jù)所設(shè)計方案親自動手做一次,通過這樣的方式不但可以檢驗所設(shè)計方案是否存在紕漏,同時也能夠在實(shí)驗過程中對不合理的地方進(jìn)行調(diào)整,以此確保所設(shè)計方案的有效性。
在物理實(shí)驗方案設(shè)計好了之后,教師下一步工作便是選擇好材料。材料作為實(shí)驗教學(xué)有效開展的重要基礎(chǔ),這就要求廣大初中物理教師做好其選擇工作。結(jié)合筆者實(shí)踐來看,首先,教師應(yīng)當(dāng)充分依據(jù)所設(shè)計的實(shí)驗方案選擇相對應(yīng)的材料,例如在“電磁鐵”這一實(shí)驗教學(xué)中,教師在鐵釘選擇時應(yīng)當(dāng)采用經(jīng)過消磁處理的鐵釘,以此避免實(shí)驗中電磁鐵處于斷電狀態(tài)時鐵釘仍被吸引。其次,物理實(shí)驗材料選擇中,除了充分依據(jù)設(shè)計方案外,教師還應(yīng)當(dāng)盡可能地確保材料的多樣性,即根據(jù)實(shí)驗內(nèi)容多準(zhǔn)備一些材料。例如在“流體的壓強(qiáng)”中關(guān)于浮力的實(shí)驗中,教師可以多準(zhǔn)備一下材料,譬如泡沫、氣球、橡皮筋等,如此一來能夠使得學(xué)生能夠通過多種材料進(jìn)行實(shí)驗驗證浮力,進(jìn)而在確保物理實(shí)驗順利開展前提下保障教學(xué)的有效性。
(一)有些觀測效果不明顯的實(shí)驗現(xiàn)象,必須要通過改進(jìn)實(shí)驗的方法、設(shè)計,如通過運(yùn)用放大法、轉(zhuǎn)換法等方法來改進(jìn)實(shí)驗設(shè)計,更利于師生觀測,增強(qiáng)觀測的效果。如在研究聲音是由物體振動而產(chǎn)生的實(shí)驗中,將不容易觀測到的發(fā)聲物體的振動通過轉(zhuǎn)換法和放大法,音叉引起乒乓球的振動,說明音叉的振動,乒乓球的振動幅度大,說明音叉振動幅度大,易于學(xué)生觀測和分析得出聲音是由物體振動產(chǎn)生的、振動幅度越大響度越大的結(jié)論。也可以用鼓面紙屑跳動的方法來研究。又如壓力使物體發(fā)生微小形變等,可用反射法等轉(zhuǎn)換、放大實(shí)驗現(xiàn)象,增強(qiáng)實(shí)驗的可觀測性。
(二)有些實(shí)驗可通過改進(jìn)實(shí)驗設(shè)計,不僅使學(xué)生清晰看到實(shí)驗現(xiàn)象,明晰實(shí)驗原理,而且實(shí)驗效果大大超過學(xué)生想象,有非常大的震撼力,成為一個終生難忘的實(shí)驗。如演示大氣壓的實(shí)驗,易拉罐不易密封,實(shí)驗很難成功,效果不佳,改進(jìn)實(shí)驗設(shè)計后,換成大的純凈水桶用橡膠蓋密封,操作簡便,實(shí)驗效果明顯,不僅使學(xué)生明確實(shí)驗原理,而且效果震撼,終生難忘,激發(fā)學(xué)生探究興趣。又如在慣性教學(xué)中,除了常規(guī)實(shí)驗外,也可演示或借用多媒體手段播放慣性的大型實(shí)驗,增強(qiáng)實(shí)驗震撼力。如從網(wǎng)絡(luò)下載一人抽桌布到另一桌的實(shí)驗視頻,甚至利用摩托車抽桌布的大型實(shí)驗;大型卡車的卸貨視頻,實(shí)驗現(xiàn)象清晰,效果震撼。
在教材設(shè)計的實(shí)驗中,部分實(shí)驗操作要求較高、操作繁瑣、實(shí)驗現(xiàn)象觀測不清晰,需改進(jìn)實(shí)驗設(shè)計,實(shí)現(xiàn)操作的簡便性,實(shí)驗現(xiàn)象觀測更清晰。如觀察水的沸騰實(shí)驗中,實(shí)驗裝置繁瑣、要求高、實(shí)驗時間長、實(shí)驗現(xiàn)象不清晰??筛倪M(jìn)實(shí)驗設(shè)計,將酒精燈、石棉網(wǎng)、燒杯等器材用大的透明養(yǎng)生壺來實(shí)驗,用電加熱,實(shí)驗器材少、控制簡便、現(xiàn)象觀測清晰明顯。同理,在研究不同物質(zhì)的比熱容實(shí)驗中,裝置繁瑣、兩個酒精燈的火焰大小難以調(diào)節(jié)一致,操作難度大,也可用相同功率的電加熱的方式進(jìn)行控制,操作簡便,觀測清晰。當(dāng)然也可借助數(shù)字傳感器技術(shù),進(jìn)行數(shù)據(jù)收集與處理,觀測現(xiàn)象,總結(jié)規(guī)律。再如在研究滑動摩擦力影響的因素中,有兩個實(shí)驗操作難點(diǎn):一是較難控制木塊做勻速直線運(yùn)動,二是彈簧測力計隨木塊移動,運(yùn)動過程中難以讀數(shù)。這就需要改進(jìn)實(shí)驗設(shè)計,消除實(shí)驗難點(diǎn)和障礙??蓪⒛緣K通過彈簧測力計固定在豎直固定物上,拉動底部木板的實(shí)驗設(shè)計改進(jìn),既降低了實(shí)驗條件要求、降低實(shí)驗難度,也更易測得實(shí)驗數(shù)據(jù),分析得出規(guī)律特點(diǎn)。
在通過實(shí)驗研究,得到現(xiàn)象規(guī)律的基礎(chǔ)上,再通過理論驗證實(shí)驗規(guī)律的正確性。如在實(shí)驗得到凸透鏡成像規(guī)律的基礎(chǔ)上,通過特殊光線的作圖特點(diǎn)驗證,驗證實(shí)驗規(guī)律的正確性,并通過規(guī)律的應(yīng)用進(jìn)行拓展。在實(shí)驗得到規(guī)律的基礎(chǔ)上,多角度驗證,深入理解規(guī)律性質(zhì)和原理,融會貫通,形成知識網(wǎng)絡(luò)。
物理是一門實(shí)驗科學(xué),與實(shí)際生活緊密相關(guān),研究和解釋實(shí)際生活中的物理現(xiàn)象和原理。學(xué)生在研究和學(xué)習(xí)了相關(guān)物理知識后,聯(lián)系身邊生活實(shí)際,研究和解釋生活中的相關(guān)物理現(xiàn)象,設(shè)計相關(guān)物理小實(shí)驗,通過小實(shí)驗的探究,不僅深入掌握了相關(guān)物理知識點(diǎn),而且融會應(yīng)用,在應(yīng)用的同時深入理解相關(guān)知識內(nèi)容,提升相關(guān)能力。
結(jié)束語:對初中物理來說,實(shí)驗作為其重要的組成部分,良好地物理實(shí)驗教學(xué)不但是新時期下教育改革的要求,同時更是確保初中物理教學(xué)質(zhì)量的關(guān)鍵。為此,廣大初中物理教學(xué)應(yīng)當(dāng)在充分結(jié)合實(shí)際情況基礎(chǔ)上采取相應(yīng)策略提高實(shí)驗教學(xué)有效性。