陳素萍

(江蘇省泰州市姜堰區(qū)溱潼第二中學(xué) 225508)

物理是一門實驗型自然科學(xué)學(xué)科，實驗是物理課程的重要組成部分，實驗是物理課堂教學(xué)中的重要資源，實驗教學(xué)是物理課程教學(xué)的重要內(nèi)容；然而，在物理課堂教學(xué)實踐中，不少物理教師“圖方便、省時間……”，物理演示實驗用視頻或模擬動畫來代替，注重實驗如何操作？實驗題如何解答？不注重引導(dǎo)學(xué)生對實驗原理與方法的理解、對實驗方案的改進優(yōu)化、對實驗器材的取舍，幾乎沒有課外實驗的延伸與拓展；因此，作為一線教師應(yīng)該留足學(xué)生實驗和課堂演示實驗的時間，本文筆者重點從實驗教學(xué)的幾個細節(jié)入手，不斷提升物理實驗教學(xué)的有效性.

一、正確使用基本實驗儀器

物理實驗儀器主要涉及；刻度尺、秒表、溫度計、天平、彈簧測力計、電壓表、電流表等，物理課程標(biāo)準(zhǔn)明確指出學(xué)生必須熟練掌握使用基本實驗儀器的方法，此要求表面看似簡單，但是在實際教學(xué)中，筆者發(fā)現(xiàn)不少學(xué)生因為某些細節(jié)不理解，導(dǎo)致基本實驗儀器的使用出現(xiàn)問題.

例如，托盤天平測量物體質(zhì)量的實驗中，首先在右盤中放入與待測物質(zhì)量相近的大砝碼，再依次減少添加砝碼，實踐中發(fā)現(xiàn)理論考查時錯誤率很低；若讓學(xué)生動手操作的時候，出現(xiàn)隨意放置砝碼的現(xiàn)象比較嚴(yán)重，主要是學(xué)生對操作本質(zhì)不理解而導(dǎo)致的結(jié)果，多數(shù)學(xué)生操作中都習(xí)慣的認為，只要最終兩邊托盤達到平衡即可，大小砝碼添加的先后順序是無所謂的事情.物理教師可以從多元視角對此操作細節(jié)進行合理化的解釋，對于一臺托盤天平而言，砝碼盒內(nèi)砝碼數(shù)碼是有限的，在操作中先小后大的加入方式，容易導(dǎo)致小砝碼不夠用的情形，無法實現(xiàn)兩邊平衡；相反，若由大到小的添加方式，方便于控制天平兩邊平衡；此外，物理教師還可以從實驗誤差視角進行闡釋，砝碼盒中大小砝碼的真實質(zhì)量與標(biāo)稱值之間都存在一定的誤差，可以借助于誤差對比數(shù)據(jù)圖表進行說明，此法直觀、形象，便于學(xué)生理解與領(lǐng)悟；如圖1所示.

實踐表明，在實驗儀器的使用上，引導(dǎo)學(xué)生對操作中重要細節(jié)環(huán)節(jié)的理解，促使學(xué)生“觸類旁通、舉一反三”，從而實現(xiàn)學(xué)生正確操作基本實驗儀器，達成提升實驗操作技能的目標(biāo).

二、深刻理解實驗原理與方法

在物理實驗教學(xué)中，部分物理教師比較重視實驗步驟，總是希望學(xué)生機械地按照“章程”進行，學(xué)生被迫進行著“一頭霧水”的實驗操作，對于實驗原理和實驗方法的可行性，從不過問與思考，若實驗的可行性不能保證，實驗操作容易偏離科學(xué)方向，實驗結(jié)論的可靠性值得商榷與斟酌.

例如，在“色光混合”實驗教學(xué)時，部分物理教師采取如圖2所示的方式進行實驗操作展示，此實驗結(jié)論是有一定的爭議與商榷的；實際上玻璃磚對不同顏色的單色光的折射率存在差異，不同的單色光經(jīng)過玻璃三棱鏡后折射程度不同，白光(復(fù)色光)經(jīng)過三棱鏡后會出現(xiàn)色散現(xiàn)象，如圖3所示，根據(jù)光路可逆原理，單色光經(jīng)過三棱鏡后出色光線與入射光線保持平行，這樣經(jīng)過三棱鏡組合(兩個相互倒置的三棱鏡)后，單色光的入射光線與出射光線保持平行，這樣出射光線成為一個七種顏色的光帶(紅、橙、黃、綠、藍、靛、紫)，由于兩個倒置的三棱鏡間距很小，出射的各個單色光非常靠近，人的肉眼看似是一束白光(七種單色光混合在一起即為白光)，實際上這種色散沒有形成混合狀態(tài)；如果學(xué)生在實驗之前，對此實驗原理進行分析與思考，就會得出科學(xué)的正確實驗結(jié)論；相反，學(xué)生不去思考實驗原理中的本質(zhì)，在實驗操作中就容易得出“白光”的完美假象.

實踐表明，理解實驗原理與方法是實現(xiàn)后續(xù)實驗的重要保障，欲想讓學(xué)生的科學(xué)探究真正發(fā)生，必須讓學(xué)生真正的理解實驗原理與方法.

三、合理選擇恰當(dāng)?shù)膶嶒炂鞑?/h2>

實驗器材是確保實驗取得圓滿成功的關(guān)鍵因素，實驗前選擇合適器材進行實驗，實驗后針對實驗現(xiàn)象進行實驗儀器的改進；實驗器材選擇細節(jié)的處理，有助于實驗現(xiàn)象的呈現(xiàn)和實驗結(jié)論的獲得，有助于提升學(xué)生科學(xué)思維能力，有助于提升物理學(xué)科核心素養(yǎng).

例如，如圖4所示，為“探究導(dǎo)體中電流與電阻關(guān)系”實驗的電路圖，其中電源提供電壓恒為4.5V，實驗中提供的器材有：電阻R有“5Ω、15Ω、25Ω”三種，滑動變阻器有“5Ω 0.6A、20Ω 0.5A、50Ω 0.3A”三種，若使電流表讀數(shù)恒為0.3A，應(yīng)該選擇哪種滑動變阻器？在此實驗進行實際操作之前，教師可以引導(dǎo)學(xué)生從滑動變阻器總阻值和允許電流最大值兩個方面進行思考，選擇合適器材，切不可直接灌輸給學(xué)生結(jié)論，應(yīng)該給學(xué)生創(chuàng)設(shè)合理情境，讓學(xué)生自主參與、自主探究、自主生成，有助于學(xué)生思維能力的培養(yǎng).

實踐表明，實驗器材的選取在實驗教學(xué)中十分重要，也是中學(xué)實驗考查的重點，在實驗教學(xué)過程中，學(xué)生對實驗?zāi)康呐c原理的理解是正確選取實驗器材的重要條件，實驗器材的合理選取是獲得理想實驗現(xiàn)象、實驗原理的保障.

四、充分改進與優(yōu)化實驗方案

對于一個初中物理實驗而言，實現(xiàn)實驗?zāi)康膶嶒灧桨甘嵌鄻踊?，課本教材中列舉的實驗方案往往都屬于比較優(yōu)秀的方案，但也不盡然都是十分完美的實驗方案，也有可能存在一定的“瑕疵”，在初中物理實驗教學(xué)中，物理教師可以引導(dǎo)學(xué)生對提供的實驗進行大膽的優(yōu)化與改進，發(fā)揮學(xué)生創(chuàng)新思維的能力，促進學(xué)生知識與能力的融會貫通，促進學(xué)生綜合應(yīng)用能力的提升.

例如，在“探究滑動摩擦力大小與什么因素有關(guān)”的實驗教學(xué)中，原來實驗方案中拉動木塊使其作勻速直線運動，控制木塊勻速實際操作難度很大；多數(shù)學(xué)生容易想到如圖5所示的實驗改進方案，拉動木板運動，實驗操作難度降低不少，但是彈簧測力計重力影響，實際操作時細繩始終保持水平也相當(dāng)困難；此時，物理老師可以引導(dǎo)學(xué)生思考運用定滑輪的性質(zhì)特征，改變拉力方向克服上述困難，如圖6所示，這樣實驗的操作性明顯提升.

實踐表明，教師應(yīng)該充分介紹實驗儀器的優(yōu)缺點，讓學(xué)生在理解實驗儀器本質(zhì)特征的基礎(chǔ)之上，進行物理實驗方案的優(yōu)化與改進；針對原有的實驗原理或者實驗方案進行思維，挖掘?qū)嶒炛写嬖诘牟蛔悖鶕?jù)所學(xué)知識進行有效的改進與優(yōu)化，促進學(xué)生實驗綜合技能的提升，促使學(xué)生創(chuàng)新實驗?zāi)芰Φ奶嵘?

總而言之，在初中物理實驗教學(xué)中落實學(xué)生核心素養(yǎng)，必須對實驗教學(xué)中的細節(jié)加以關(guān)注；對于初中物理一線教師而言，在教學(xué)實踐中，應(yīng)該想方設(shè)法引導(dǎo)學(xué)生從“實驗儀器選擇和使用、實驗原理與方法的理解、實驗方案的優(yōu)化與改進”等角度入手，針對這些實驗細節(jié)進行探討與思考，進而提升學(xué)生對物理實驗的理解程度，促進學(xué)生實驗操作能力的提升，進而提升學(xué)生分析物理問題和解決物理問題的能力.