李燕

【摘 要】物理實驗教學(xué)課要更高效，質(zhì)量也要更高。必須認(rèn)真做好初中物理實驗教學(xué)的備課。實驗設(shè)計方面要提高實驗教學(xué)的有效性。關(guān)注學(xué)生的實驗操作過程，實驗教學(xué)中對實驗進行小小的改進、創(chuàng)新。

【關(guān)鍵詞】實驗設(shè)計;實驗操作過程;實驗改進;創(chuàng)新

在物理教學(xué)中，物理實驗占有舉足輕重的地位。初中物理實驗操作考試成績將開始計入上海中考成績總分。初中物理實驗已經(jīng)被提到了一個相當(dāng)高的地步。

在新課程改革背景下，物理教學(xué)始終提倡以培養(yǎng)學(xué)生的核心素養(yǎng)為教學(xué)目標(biāo)，從而體現(xiàn)物理這門課程的價值。物理課程必須倡導(dǎo)物理學(xué)習(xí)的自主性、探究性、合作性。讓學(xué)生主動參與學(xué)習(xí)，體驗和感悟科學(xué)探究的過程和方法，激發(fā)他們持久的學(xué)習(xí)興趣和求知欲望，并在探究過程中培養(yǎng)自主學(xué)習(xí)的能力，逐步實現(xiàn)學(xué)習(xí)方式的轉(zhuǎn)變，使學(xué)生逐步養(yǎng)成敢于質(zhì)疑、善于交流、樂于合作、勇于實踐的科學(xué)態(tài)度。如何有效地開展物理實驗教學(xué)，培養(yǎng)學(xué)生的核心素養(yǎng)，怎樣上好每一節(jié)物理實驗教學(xué)就顯得更加重要了，也是廣大初中物理教師需要深入思考的問題。下面是我結(jié)合自己的平時實驗教學(xué)實踐，從幾個方面來體現(xiàn)基于核心素養(yǎng)下的初中物理實驗教學(xué)的思考。

一、精心設(shè)計，認(rèn)真做好初中物理實驗教學(xué)的備課

物理是一門以實驗為基礎(chǔ)的學(xué)科，我們在上每一節(jié)課前，都要認(rèn)真分析好教材、學(xué)生來進行備課。除了基本的實驗?zāi)康模瑢嶒炘?，實驗的器材，實驗方法，實驗步驟，實驗數(shù)據(jù)的記錄和處理以外，還有一些屬于實驗教學(xué)方面的要素也是要備課進去的，比如是學(xué)生實驗還是演示實驗。學(xué)生操作實驗主要是培養(yǎng)學(xué)生的“學(xué)”。有的是為了讓學(xué)生對實驗現(xiàn)象觀察得更仔細，培養(yǎng)學(xué)生的觀察能力;有的是培養(yǎng)學(xué)生的實驗的操作能力;有的是培養(yǎng)學(xué)生的思維能力;有的是培養(yǎng)學(xué)生的實驗創(chuàng)新能力;還有培養(yǎng)學(xué)生的分析數(shù)據(jù)、處理數(shù)據(jù)的能力，從而提高學(xué)生的解決問題的能力。而演示實驗是為了增強學(xué)生的感官刺激，激發(fā)其濃厚的學(xué)習(xí)興趣。有的是為了使學(xué)生更深入地了解儀器的結(jié)構(gòu)和性能，提高學(xué)生的操作技能;實驗的關(guān)鍵過程和實驗的結(jié)果一定要在學(xué)生的共同參與下完成和總結(jié)。這樣就要注意演示實驗應(yīng)直觀簡單，要有一定的可視度，現(xiàn)象要明晰易見，能充分說明問題。為便于全班每個學(xué)生的觀察，特別是最后排的學(xué)生，做演示實驗時盡可能采用大型的儀器，有條件的最好利用投影儀放大。所以這些是備課當(dāng)中都要備進去的。

二、有效實施，提高實驗教學(xué)的有效性

第一：精心設(shè)計實驗，提高實驗探究有效性

案例1? ?探究杠桿平衡的條件

在這個實驗中很容易老師會先把實驗過程演示一次，接著讓學(xué)生跟著老師的方法再來做一次記錄實驗結(jié)果，所以這樣做的后果是，學(xué)生完全是按照老師的方法來做，學(xué)生會缺少思考。所以在這個實驗中，我們教師可以讓學(xué)生基于生活中的蹺蹺板的模型，對于杠桿處于平衡條件需要什么條件？提出猜想可能與力和力臂有關(guān)。從而設(shè)計實驗方案，1.利用鉤碼如何探究？2.利用彈簧測力計和鉤碼又如何探究？3.彈簧測力計的拉力方向不同，如何探究？實驗活動設(shè)計要讓學(xué)生在明確的規(guī)格的引領(lǐng)下，動手和動腦相結(jié)合，在實踐中獲取直接經(jīng)驗，獲得對客觀世界的體驗和感悟，促進深度學(xué)習(xí)的開展。學(xué)生自己設(shè)計方案，進行實驗，在實驗中體驗探究的樂趣，激發(fā)學(xué)生的思維。

第二：優(yōu)化實驗教學(xué)方式，提高實驗有效性

案例2? ?探究動能與哪些因素有關(guān)

在這個實驗中老師們會擔(dān)心怎么講解動能如何體現(xiàn)，怎么講解小球高度不一樣，到水平面的速度不一樣。導(dǎo)致這樣講解的知識越來越多，會花很多時間，學(xué)生也不一定會懂。教師可以提出問題：基于生活中的經(jīng)驗，猜想動能可能與哪些因素有關(guān)？學(xué)生會答：速度和質(zhì)量。教師提出：①那我們接下來設(shè)計實驗來探究此實驗，同學(xué)們想想我們?nèi)绾蝸砜刂谱兞磕兀刻貏e是速度這個變量？②動能這個物理量又如何測量呢？學(xué)生分組討論可得：①目前我們還是無法測量某個瞬間速度是否相同，但是我們可以從其他方面去控制，從而達到讓小球速度相同。操作方法：讓同一小球從斜面相同的高度滑下，這樣小球到達斜面底端的速度就相同了。②動能也是不能直接測量的，我們可以測量小球在水平面推動木塊的距離來反映動能的大小。在學(xué)生討論的過程中，得到實驗方案。以情境、問題，活動、討論等環(huán)節(jié)為主線，讓學(xué)生親身經(jīng)歷實驗操作，實驗觀察與記錄，實驗分析和表達交流等過程，在“自主、合作、探究 ”中獲得科學(xué)知識與技能，在實驗探究過程中，要引導(dǎo)學(xué)生相互啟發(fā)，在明確分工的基礎(chǔ)上開展有效的合作，從而培養(yǎng)學(xué)生的合作精神。

第三：自制實驗器材，提高實驗有效性

案例3? 力

在講解力的作用效果時，力的作用效果可以使物體發(fā)生形變，于是我通過捏海綿，拉橡皮筋，使竹竿變彎等顯而易見的實驗使學(xué)生馬上可得到力可以使物體發(fā)生形變，但是當(dāng)我問到大家坐在椅子上，我們的椅子有沒有發(fā)生形變呢？學(xué)生馬上說沒有發(fā)生形變，是不是真的沒有發(fā)生形變呢？于是我在這里給學(xué)生觀看了微小形變的多媒體課件，可是課后有些學(xué)生還是覺得椅子是沒有發(fā)生形變的。雖然多媒體課件可以模擬很多物理現(xiàn)象，但是只有動手做的實驗學(xué)生親眼看到，親身感受到才有深刻的印象，才能更加深刻的理解這個現(xiàn)象。

于是我去買了一支激光筆，和自制了一個發(fā)生微小形變的瓶子。在另一個班上課的時候，我將激光筆固定在鐵架臺上，在桌子上放了一個平面鏡，打開激光筆，光線經(jīng)過平面鏡反射后反射到墻上。提醒學(xué)生仔細觀察墻上的光點。于是我用手按了按桌子，學(xué)生喊出來：“光點移動了！”在這里我引導(dǎo)學(xué)生為什么會發(fā)生這樣的情況呢？學(xué)生說出是因為反射光線的方向改變了，于是我又提出反射光線的方向為什么會改變呢？學(xué)生說：“是因為手對桌子施加力了，力使桌子發(fā)生的形變，從而使方向改變，進而改變了發(fā)射光線的傳播方向”。于是讓學(xué)生親自體驗手捏玻璃瓶的實驗，通過玻璃瓶上端的細玻璃管的液面的上升和下降。學(xué)生很容易得出是因為手對玻璃瓶施加了力，使玻璃瓶發(fā)生了形變。得出有些物體的形變比較明顯容易觀察，而有些物體的形變不容易觀察，我們把這些不易觀察的形變叫微小形變。所有的物體在施加了力后都會發(fā)生形變。因此在物理教學(xué)中老師不應(yīng)該局限于實驗室和課本上的實驗，適當(dāng)?shù)淖灾平叹?，補充實驗提高實驗教學(xué)效率，從而大大提高課堂的教學(xué)有效性。

三、及時反饋，關(guān)注學(xué)生的實驗操作過程中出現(xiàn)的問題

在實驗教學(xué)中對于學(xué)生從實驗中得到的數(shù)據(jù)，要學(xué)生通過小組討論歸納總結(jié)出實驗結(jié)論。但是一些看起來不是那么重要的數(shù)據(jù)和一些錯誤的數(shù)據(jù)也是要認(rèn)真分析的。要及時的反饋，分析出數(shù)據(jù)產(chǎn)生的原因，從而調(diào)整實驗方案。

案例4? ?驗證凸透鏡成像的規(guī)律

在這個實驗中學(xué)生通過實驗記錄的數(shù)據(jù)，會得到凸透鏡成像的規(guī)律。在探究凸透鏡成像的規(guī)律時，兩組同學(xué)用相同的凸透鏡進行實驗，在分析數(shù)據(jù)時，發(fā)現(xiàn)甲組同學(xué)的物距和乙組同學(xué)的物距是相等的，但是他們得到的像距卻不相等，實驗器材都相等，操作過程也沒有錯誤。例如甲組同學(xué)物距為35厘米，像距為14厘米;物距為15厘米，像距為30厘米。但是乙組同學(xué)的物距35厘米，像距卻是13厘米;物距15厘米，像距為31厘米。那么出現(xiàn)這種現(xiàn)象的原因會是什么呢？于是同學(xué)們陷入了思考，數(shù)據(jù)不會出錯，數(shù)據(jù)就是證據(jù)，我們要思考數(shù)據(jù)差異的原因，在同學(xué)們的討論下，發(fā)現(xiàn)原來有同學(xué)在進行實驗的時候光屏上的像并沒有達到最清晰便開始讀數(shù)了。所以在課堂中學(xué)生往往會暴露一些錯誤，我們不要怕學(xué)生出錯，而要引導(dǎo)學(xué)生對錯誤進行分析，查找原因，這也是證據(jù)物理的體現(xiàn)。在這樣的教學(xué)過程中，通過實事求是地記錄和處理數(shù)據(jù)，形成嚴(yán)謹(jǐn)求實的科學(xué)態(tài)度;通過分析數(shù)據(jù)，得出結(jié)論，懂得基于證據(jù)和推理發(fā)表自己的見解，并樹立敢于質(zhì)疑，勇于創(chuàng)新的科學(xué)精神;通過實驗反思，感受事物的兩面性，形成辯證認(rèn)識事物的意識。

四、善于創(chuàng)新，對實驗進行小小的改進

案例5? 探究動滑輪的使用特點

在這個實驗中要探究使用動滑輪所用的力的特點比較直觀，但在探究動滑輪繩的自由端移動的距離的特點上實驗的操作比較沒有連續(xù)性。在此可以將這個內(nèi)容放到第二節(jié)課探究，讓學(xué)生設(shè)計創(chuàng)新原有實驗裝置來突破這一難題。學(xué)生通過設(shè)計后得到可以把這些器材固定在一個畫好距離的木板上，這樣很明顯的看到繩的自由端移動的距離與物體移動距離的關(guān)系。并且可以在畫好的木板上固定一些小的圖釘，以來改變力的方向，這樣也可以來探究使用動滑輪時所用力的方向改變時力的大小也是會隨之改變的。教師要通過對實驗器材的研究和改進促進實驗探究，并延展到學(xué)生實際生活中，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，提高實踐創(chuàng)新能力。

五、結(jié)束語

實驗教學(xué)是中學(xué)理化課程標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的重要教學(xué)內(nèi)容，是培養(yǎng)創(chuàng)新人才的重要途徑，對提升學(xué)生的科學(xué)素養(yǎng)有著不可替代的作用。作為一名物理教師，我要將不斷豐富實驗教學(xué)內(nèi)容，改進和創(chuàng)新實驗教學(xué)，規(guī)范學(xué)生的實踐操作，強化情境體驗、探索求知和創(chuàng)新，關(guān)注提升學(xué)生的觀察能力，動手能力，創(chuàng)造性思維能力和團隊合作能力，培育學(xué)生的興趣愛好、科學(xué)素養(yǎng)和意志品質(zhì)。

【參考文獻】

[1]江耀基.從幾個教學(xué)案例談如何提高物理實驗教學(xué)的質(zhì)量[J].物理教學(xué)，2017（1）