初中物理教学中的微实验

■杨晓帆

初中物理教学中的微实验

■杨晓帆

近年来，“微”字深入社会各个阶层，从博客变为微博，从短信变为微信，甚至45分钟的一节课中也在渗透着微课。微课是指以视频为主要载体，记录教师在课堂内外教育教学过程中围绕某个知识点（重点难点疑点）或教学环节而开展的精彩教与学活动的全过程。微课的特点就是微。而物理实验作为物理教学一个必不可少的部分，有时大而全，如探究凸透镜成像规律实验，探究欧姆定律实验，但更多时候小而精，从引入到新授课，从课堂到家庭，这样可以把实验渗透到物理学习的各个阶段。尤其对于刚接触物理的初中生，他们满怀新奇感，喜好动。所以实验不易过分庞大，易采用麻雀式的微实验，以增强他们对物理学习的兴趣。所谓微实验就是为了说明某个现象，简化探究步骤而完成的物理实验。

“微”的主要体现

实验目的明确 任何实验都必须目标明确，初中物理实验也不例外。麻雀虽小，五脏俱全。尽管是微实验，但让学生知道自己在做什么，为什么这么做仍旧十分必要。初中阶段的学生往往喜欢玩，经常有学生拿着一堆实验器材不知所措地“玩”，使实验效果大打折扣。所以，实验前首先要告知学生实验目的，在实验目的完成的前提下，允许一定程度上的自由发挥。实验的目的可以是为了验证哪个猜想，亦可以是为了引发学生猜想，进而为专门的探究实验铺路。如在研究滑动摩擦力前，让学生用橡皮擦铅笔字，感受阻力，然后进一步提问，怎样才能擦的干净，此时感受到的阻力大小如何。这样两个简单的微实验不仅让学生体会了滑动摩擦力，而且对于比较难以想象的猜想——压力大小因素有了切身体会。也可以是通过微实验来巩固新知识。如学习了电能表后，回家观察自己电能表的结构和运转情况。这些实验有效地遵循了学生的认知过程，比起枯燥的讲解和背诵更加有效，体现了以学生为主体的理念，把课堂还给学生。

实验器材简单 提到物理实验器材，不少人就会想到仪器一词。其实，在微实验中并没有这么高深，除了一些专业的测量仪器，很多器材都是学生身边唾手可得的用具。比如，拨动桌边刻度尺观察振动；在玻璃上哈气写字；两手指压笔尾和笔尖感受压力作用效果；找重心；马德堡半球实验吸盘版……以上实验中的刻度尺和笔就是学生的文具用品，玻璃在每个教室都有，吸盘式挂钩在不少家庭中也很常见。微实验的器材虽然简单，但是其往往身兼数职，可以在多个实验中反复使用。如刚才的刻度尺，还可以在测量长度中用到，也可以在探究静电现象时用到；带有水的矿泉水瓶可以观察桌面发声振动，也可以透过水观察文字，还可以分别把两头置于海绵观察下陷程度，更可以留有少量水，轻盖瓶盖扭曲瓶身做功，观察盖子飞出等。

实验操作便捷 物理探究一共分为7步：发现提出问题、针对问题给出猜想和假设、设计实验验证猜想、实验操作并记录现象和数据、分析数据得出结论、分析结论能否支持猜想、交流合作。如果每个小实验的操作过程都详细完善的话，不仅时间来不及，学生也很快会对循规蹈矩的物理实验失去兴趣。而对于微实验而言，整个实验操作过程必须控制在3分钟以内，一般2分钟左右。一个动作、一个手势、一个转瞬即逝的现象可能就是一个微实验的操作过程。如不擦怎样使桌面上的水快干；去超市称一公斤鸡蛋或苹果；人推墙感受反作用力等。所以平时的不少实验要简化操作步骤，学会抓住要点，放开散点。

实验现象直观 物理规律的建立是以观察实验为基础的。现象有各式各样的，有眼见的如针筒内乙醚的汽化和液化，有耳听的如辨别朗读课文的同学是谁，有触摸的如拉橡皮筋感受影响弹力的大小，也有数据记录的如探究欧姆定律实验。对于初中微实验而言，物理性和兴趣性并存。其实验现象最显著的特点就是直观明显，能够吊起学生胃口。过分复杂的现象、数据不利于学生一眼看透现象分析本质。比如刚才的探究欧姆定律实验，书本要求对于同一个电阻记录三组电压电流值，可是从这三组数据中学生只能初步发现同一电阻电压越大，电流越大，很难直观地发现同一电阻电流与电压成正比关系，这需要作图来研究。这种有复杂数据，需要处理的实验适合整节课探究，不适宜作为微实验推广。

实验结论易得 如果实验现象直观，那么根据现象得到结论并非一件困难的事。这个结论究竟是支持还是推翻猜想，一目了然，实验目的也顺利达到。如人耳听觉的频率范围里，给学生播放蜜蜂飞舞的视频，学生都能听到声音，也知道声音的来源是翅膀振动，然后请学生挥舞手臂，注意能否听到声音，思考为何听不到。实验现象很明显，无人能听到挥舞声，再对比蜜蜂的视频，学生很容易得出是挥舞快慢即频率决定了能否听到声音。“只要有声源振动发声，就能听到声音”这个错误概念就遭到了否定。

实验交流便捷 由于实验“微小”，学生可以在课上当场做了后交流，也可以事先在家里用手机等设备录下后交流，还可以把视频内容在网络传播，这样非常适合学生对实验观摩、评析和研究。通过自己做或者观看视频，可以对微实验中的细节体会入微，更利于知识点的掌握。对于教师而言也可以通过自己实践或观看人家实验视频，不断对微实验进行改进，为我所用。

评析与反思

微实验并非可有可无、微不足道的实验。微，只是体现在容量小。这样更利于初中学生的实验操作和对知识点的正反馈。做微实验时不一定非要探究要素步骤齐全。不管是演示实验还是学生探究实验，只要学生能从中体会到乐趣，有所得，进而喜欢物理，实验就成功了一大半了。尤其是演示实验，在确保安全的前提下，尽量让学生参与进来。另外微实验的形式要不拘泥于课堂，可作为家庭作业布置，让学生感受到物理与生活密不可分。生活化的探究实验可以唤起学生的求知欲望，燃起学生的智慧火花，使其积极思考，主动投入到新知识的探究中。

以笔者十多年的教学经验看，初二学生普遍比初三学生喜欢物理。除了初二学生刚接触物理，内容简单，颇具新鲜感外，初二微实验多也是一个不可忽略的因素，尤其是学生自主动手随处可做的微实验。每当要做实验时，学生总是手舞足蹈，初中生好动的天性展露无遗。在他们看来，看人十遍不如自己一遍，这样对物理的兴趣就愈发浓厚了。而到了初三，随着内容加深，实验更趋理性和思考，微实验大大减少了。但请别忘记，他们还只是学了一年物理的孩子，他们还是喜欢动手。所以无论初二还是初三，多设计布置些简单易行的微实验对于学生反馈和巩固课堂学习效果显得尤为重要。

学生的智慧是无穷的。尽管用同样的实验器材，很可能不经意间，学生就会迸发出思维火花，对实验进行改进。所以微实验总是在不断的完善修改之中前行。正是出于以上考虑，单凭教师一人的力量是远远不够的，因此，教师可以放手让学生从被动接受变为主动的创新。这既激励了学生学习物理实验的兴趣，又提高了他们的实验设计能力和探究能力。何乐而不为呢！

（作者单位：江苏省常熟市第一中学）