福建省石獅市第三中學 王雙蔭

“雙減”政策推行以來，深受學生的歡迎，在物理學科執(zhí)行這個政策，需要教師吃透相關(guān)政策精神。對初中物理學科教學來說，課后作業(yè)減負除了要合理設(shè)置作業(yè)量，提高作業(yè)內(nèi)容的典型訓練價值外，還要優(yōu)化課后作業(yè)形式設(shè)計，充分利用物理實驗教學手段，創(chuàng)造更多直觀學習契機，設(shè)置更多簡易趣味化實驗活動，借助實驗激活學生課外訓練學習興趣，挖掘?qū)W生學科學習思維潛能，增強學生物理知識理解掌握的深刻性，推動學生認知能力和思維能力的全面發(fā)展。

一、切合興趣取向，調(diào)度生本實驗熱情

教師設(shè)計物理課后簡易趣味化實驗時，首先要突出實驗的簡易化和趣味化兩個特質(zhì)，簡化實驗操作步驟，降低實驗操作難度，同時要適應(yīng)初中生學習心理特點，切合學生興趣取向，調(diào)動學生參與實驗操作的興趣，在具體觀察、操作、分析、歸結(jié)中建立學習認知。初中生思想活躍，有豐富想象力，對新事物充滿探索沖動，對現(xiàn)象新奇的物理實驗有著很高的探索興趣。教師從初中生這些認知特點出發(fā)，設(shè)計更多新奇有趣的簡易趣味實驗，利用學生學習心理展開設(shè)計，能夠建立更多學習啟發(fā)點，激發(fā)學生學習思維，全身心地投入到物理實驗的操作和學習中。

【實驗1】神奇的“章魚”

實驗材料：動物毛皮、塑料水管、剪刀、玻璃繩、PVC板。

實驗步驟：①截取4～5段長度為6cm左右的玻璃繩，將其一端并攏在一起打結(jié)，另一端用剪刀多次裁剪，做成“章魚”的形狀。②把“章魚”平鋪在PVC板上，用毛皮同方向反復(fù)摩擦。③拎起玻璃繩打結(jié)的一端，用手靠近“章魚”散落的“腿”，觀察實驗現(xiàn)象。④用動物毛皮摩擦塑料水管一端，輕輕拋起玻璃繩到塑料水管上方，觀察實驗現(xiàn)象。

圖1“章魚”懸浮實驗現(xiàn)象

實驗剖析：該實驗的實驗原理主要涉及到摩擦起電、同性電荷相斥和受力平衡等物理知識內(nèi)容。實驗步驟②中，學生可觀察到另一只手靠近碰觸玻璃繩后，玻璃繩吸附在手上的實驗現(xiàn)象，其原因為動物毛皮重復(fù)摩擦玻璃繩后使玻璃繩帶上靜電。步驟④實驗現(xiàn)象為“章魚”形狀的玻璃繩靜止懸浮在空中，原因為動物毛皮摩擦后，塑料水管和玻璃繩都帶有負電荷，由于二者之間存在斥力，可以對電荷做出判斷。對玻璃繩受力情況進行簡單分析可以看出，玻璃繩受方向向下的自身重力和方向向上的電荷間斥力，從這個現(xiàn)象中可以獲得一些學習啟示，從力的角度進行分析歸結(jié)，因為達到受力平衡條件，玻璃繩“章魚”便懸浮在空中。

由于無法直接觀察到電荷的存在，學生理解掌握電荷知識時存在不小難度。課堂教學中，教師一般使用玻璃棒、橡膠棒和紙屑等輕小物體進行實驗演示，雖然成功率很高，但實驗選材體積較小，學生在教室內(nèi)難以細致觀察到實驗現(xiàn)象細節(jié)。教師課后設(shè)置“神奇的‘章魚’”簡易趣味化實驗，整個實驗的操作步驟簡單易懂，操作難度較低，學生按照實驗說明都能順利完成操作學習任務(wù)，得到直觀的實驗現(xiàn)象?！罢卖~”懸空的實驗現(xiàn)象無疑比紙屑粘在玻璃棒上明顯很多，可以優(yōu)化物理實驗演示的教學效果，增強學生直觀學習體驗，幫助學生順利從實驗現(xiàn)象中抽象出對應(yīng)的物理知識內(nèi)容，而且懸空現(xiàn)象與學生日常生活認知相沖突，很容易就能調(diào)度學生的實驗探索興趣，提高了學生課后實驗學習的參與度。

二、對接生活元素，增強生本實驗感知

物理知識存在于學生日常生活的方方面面，加強生活元素在課后簡易趣味化實驗中的對接滲透，既能拉近物理實驗與學生的距離，提高學生實驗學習參與效度，還能激活學生的生活認知思維，培養(yǎng)實驗概念、物理公式等知識分析生活現(xiàn)象的良好學習習慣。教師圍繞物理學科階段性教學的重難點知識內(nèi)容，發(fā)掘整合知識關(guān)聯(lián)度較強的生活物品、生活現(xiàn)象、生活問題等教學資源，有目的性地將其融入到簡易趣味化實驗中，增強學生的實驗感知，誘導學生形成更多的實驗學習思考。

【實驗2】多變的水

實驗材料：水、塑料杯、冰箱、燃氣灶、鍋具。

實驗步驟：①用塑料杯盛少量的水，觀察記錄液態(tài)水的物理特點。②將塑料杯放入冰箱冷凍一段時間后取出，觀察記錄水結(jié)冰后的物理特點。③用燃氣灶和鍋具加熱冰塊，觀察冰塊融化過程。待水沸騰一段時間后，部分水汽化為水蒸氣，分析水蒸氣的物理特點。④投放實驗思考問題：實驗中涉及到哪些物態(tài)變化？實驗中各類物態(tài)變化需要的條件是什么？

實驗剖析：物態(tài)變化知識學習中，很多學生習慣采用死記硬背、生搬硬套的低效化學習模式，容易造成概念混淆、亂用的學習問題。教師對接生活元素，用水作為課后簡易趣味化實驗的主要材料，組織學生用冰箱和燃氣廚具進行實驗，探索水的物態(tài)變化過程，并逐一記錄水在不同狀態(tài)下有無一定形狀、有無一定體積等知識要點，將碎片化的物理知識整合到實驗探索學習環(huán)節(jié)當中。實驗最后教師設(shè)置實驗分析問題，驅(qū)動學生深入思考物態(tài)變化所需條件，不僅讓學生更加清晰地認清物質(zhì)的三種狀態(tài)特點，還能引導學生結(jié)合冰箱冷凍、燃氣加熱等實驗操作內(nèi)容，理解物態(tài)的放熱、吸熱現(xiàn)象。

水的凝固點是0℃，沸點是100℃，在家庭條件下，借助冰箱冷凍、燃氣加熱等方式可以較為便利地達到相應(yīng)溫度。教師以此切入簡易趣味化實驗設(shè)計，讓學生通過實驗操作，觀察水凝固成冰、冰融化為水、水化為汽，了解放熱、吸熱的實驗現(xiàn)象，相比于死記硬背這些知識，這種可視性的實驗教學方式，顯然更能調(diào)動學生學習思維積極性，引導學生將物態(tài)變化過程與物質(zhì)的吸放熱過程自然聯(lián)系到一起，延展學生物理知識探索學習思維深度，提升學生物理知識學習效果。水是學生日常生活中隨處可見的物質(zhì)，生活氣息濃厚的課后實驗設(shè)置，也能讓學生感受生活中處處有物理，增強學生物理學科應(yīng)用意識，教會學生發(fā)現(xiàn)和探究生活中的物理知識。

三、構(gòu)建活動團隊，強化生本實驗?zāi)芰?/h2>

簡易趣味化實驗的實驗操作簡單易懂，但其中蘊含的物理知識內(nèi)容是非常豐富的，很多學生受限于物理實驗學習經(jīng)驗，雖然可以順利完成一系列的實驗操作內(nèi)容，但在實驗數(shù)據(jù)總結(jié)分析、物理知識抽象建構(gòu)等環(huán)節(jié)容易陷入思維困境，影響課后實驗教學訓練實際效果。為此，教師構(gòu)建課后實驗活動團隊，以合作互動形式展開組織，引導學生順利進入到實驗操作環(huán)節(jié)，對實驗程序、實驗現(xiàn)象、實驗數(shù)據(jù)等信息展開討論交流，彌補學生自主實驗學習的思維局限性，強化學生合作共享、深度探究的實驗?zāi)芰Α?/p>

【實驗3】紙筒望遠鏡

實驗材料：長度10～15cm，直徑為5cm的硬紙筒、長度10～12cm，直徑為4cm的硬紙筒、固體膠、雙面泡沫膠、直徑為5cm和4cm的凸透鏡各一個。

實驗步驟：教師按照“組間同質(zhì)，組內(nèi)異質(zhì)”的原則分配學習小組，組織學生課后以小組為單位完成以下實驗操作：①將兩個硬紙筒相對插入，選擇泡沫膠等適合材料做輔助，制作可以伸縮的單筒望遠鏡模型。②口徑較大一端硬紙筒用固體膠固定直徑為5cm的凸透鏡，另一端固定直徑為4cm的凸透鏡。③5cm凸透鏡端為物鏡，4cm凸透鏡端為目鏡，從目鏡觀察遠處物體，并根據(jù)觀察效果伸縮紙筒，直到清楚看清觀察物體。

實驗剖析：制作紙筒望遠鏡的簡易趣味化實驗是對凸透鏡知識的實踐應(yīng)用。凸透鏡成像規(guī)律等教學內(nèi)容具備很強邏輯性和抽象性，學生理解應(yīng)用難度較大，加之整個實驗操作的步驟較多，對學生動手操作能力也提出了更高要求。教師有針對性地將其設(shè)置為合作探究實驗活動，科學構(gòu)建學習小組，組織進入合作互動環(huán)節(jié)，讓學生主動發(fā)表個性觀點，進行操作探索，進行集體討論，促使學生準確運用凸透鏡成像規(guī)律完成實驗任務(wù)，增強學生實踐應(yīng)用學習體驗，助推學生順利內(nèi)化相關(guān)物理知識內(nèi)容。另外，該實驗的實驗選材只選用了凸透鏡，物體觀察時會出現(xiàn)景象倒立的問題，這也為后續(xù)的實驗優(yōu)化提供契機。教師可根據(jù)學科教學進度，繼續(xù)推出其他類型的望遠鏡制作趣味實驗，進一步培養(yǎng)學生的實驗應(yīng)用意識，讓學生在實踐操作中建立學科能力。學生對制作性實驗比較有感覺，教師組織學生搜集生活材料，展開具體操作，其應(yīng)用效果更為豐富，教學啟動更為成功。

透鏡成像規(guī)律是初中物理學科光學部分教學的重難點所在，教學內(nèi)容的復(fù)雜性、抽象性決定了其較高的學習難度。教師延展物理知識教學維度，依托簡易趣味化實驗的形式，搭建學生實踐應(yīng)用學習平臺，借助紙筒望遠鏡的制作、演示，引導學生討論分析凸透鏡的成像規(guī)律，為學生深刻理解相關(guān)物理知識創(chuàng)造有利學習條件，助力學生突破階段性學習的重難點知識內(nèi)容，提高學生物理知識的學習品質(zhì)。

四、搭建展示平臺，激勵生本實驗創(chuàng)編

為調(diào)動學生實驗操作的興趣，讓學生在實踐中內(nèi)化學科認知，教師在做好課后簡易趣味化實驗創(chuàng)設(shè)投放的同時，還可以搭建自主實驗展示平臺，激勵學生參與到課外實驗的編創(chuàng)當中，讓學生充分感受物理實驗活動的獨特魅力，增強學生實驗學習體驗感和成就感。教師根據(jù)課堂教學的主要內(nèi)容，投放展示豐富的實驗演示素材，啟迪學生課后實驗創(chuàng)編思維，拓寬學生實驗設(shè)計思路，為學生的實驗創(chuàng)編提供參考。教師對學生實驗創(chuàng)編進行必要的思維指導，采取激勵式、引導式的教學手段，幫助學生完善實驗設(shè)計，確保實驗內(nèi)容的科學性。

【實驗4】飛轉(zhuǎn)的鐵絲

實驗材料：鐵絲、塑料水管、工具鉗。

實驗步驟：①教師截取15cm左右的鐵絲，演示用工具鉗和塑料水管把鐵絲制作成螺旋狀的操作方法。②學生觀察陀螺模型，自主開展模仿制作和創(chuàng)意設(shè)計，并思考實驗問題：什么樣的形狀設(shè)計才能讓陀螺旋轉(zhuǎn)的時間更長？其中蘊含了什么已學習的物理知識？指導學生思考如何利用鐵絲制作出更多樣式的陀螺。③搭建實驗成果展示平臺，鼓勵學生展示自己制作的實驗?zāi)Ｐ停\用所學的物理知識解釋實驗現(xiàn)象。

圖2 學生自主設(shè)計制作的鐵絲陀螺及其旋轉(zhuǎn)時照片

實驗剖析：教師用鐵絲作為簡易趣味化實驗材料，借助必要的實驗操作演示，讓學生觀察感知鐵絲陀螺成品的一般制作方法，建立學生自主創(chuàng)編認知起點。教師指導學生結(jié)合觀察學習啟發(fā)，有序展開實驗創(chuàng)編，在啟思性問題引導下，探索更多鐵絲陀螺的設(shè)計方案。學生思考解決這些問題的過程，學習思維得到充分發(fā)散，能夠使用教師提供的材料，嘗試多種不同的解決方法，設(shè)計的鐵絲陀螺也是多種多樣。實驗成果展示環(huán)節(jié)，學生都能夠主動展開思考和討論，對相關(guān)學科知識和物理實驗現(xiàn)象展開針對性研討活動。如，針對陀螺剛開始旋轉(zhuǎn)的實驗現(xiàn)象，學生經(jīng)過集體研討，很快就達成學習共識：“力可以改變物體的運動狀態(tài)”。學生也能運用摩擦力相關(guān)知識進行解釋。教師肯定學生的實驗學習成果，適當滲透更多物理概念知識，如，針對如何延長陀螺旋轉(zhuǎn)時間的問題，教師可引入“重心”的概念內(nèi)容作為理論補充，輔助學生知識理解和應(yīng)用。

教師做好必要的實驗操作演示后，設(shè)置開放性的課后實驗創(chuàng)編活動，利用思維啟發(fā)性較強的實驗問題，引導學生創(chuàng)造性完成創(chuàng)編任務(wù)。教師設(shè)置實驗展評活動，評價學生創(chuàng)新制作的學習成果，增強學生創(chuàng)編學習的成就感和自信心，通過實驗展示及概念講解深化學生物理知識認知理解，提升學生創(chuàng)新學習能力。教師適時進行理論知識補充，拓寬學生物理學習知識面，完善學生物理學習認知體系，為學生之后的學科知識學習和實驗?zāi)芰Πl(fā)展奠定基礎(chǔ)。

初中物理教師圍繞“雙減”政策要求，優(yōu)化物理學科課后服務(wù)路徑，依托豐富多彩、生動有趣的簡易趣味化物理實驗設(shè)置課后實踐活動，能夠彰顯物理知識的生活性、實用性特點，培養(yǎng)學生物理學科學習情感，提升學生課后訓練學習品質(zhì)。簡易趣味化實驗對教師的資源整合能力、教學創(chuàng)新能力都提出了較高的要求，教師從切合興趣取向、對接生活元素、構(gòu)建活動團隊、搭建展示平臺等角度入手，創(chuàng)設(shè)更多高品質(zhì)的物理簡易趣味化實驗項目，塑造學生嶄新學習動力，推動學生物理理論知識內(nèi)化和情感認知升華。