初中物理演示实验创新设计的几点思考

张晓辉

摘 要：演示实验是教师进行物理教学并取得良好效果的重要基础，也是课标的明确要求。因此，教师根据实际需要对实验设计进行一定的改进和创新是必要的。对此，应从四个角度进行有益的探讨，即实验设计应从学情实际出发，着眼于助力学生对相关概念和规律的理解，并在深化物理思想的同时，有意识地渗透探究思维。

关键词：初中物理；演示实验；创新设计

中图分类号：G633.7 文献标识码：A 文章编号：1009-010X（2015）30-0065-02

初中物理教学对抽象思维与形象思维的要求都比较高，但囿于初中学生的认知与思维特点等因素，使很多学生认为物理是比较难学的学科。这种情况下，教师充分利用演示实验的直观与形象，引导学生如课标所言“经历观察物理现象的过程”并“参与科学探究活动”，是极其必要的。因此，教师在演示实验设计中，摒弃传统的以教师操作为主的弊端，而注重联系、调动学生的主动性，以创新设计激发学生的兴趣、深化对相关概念与规律的认知并理解实验思想的精髓，就成为引导学生热爱并学好物理学科的重要抓手。

一、实验设计应从学情实际出发，激发学生学习的兴趣

余文森教授在论述有效教学的基本要素时，认为教师的课堂教学要充分调动学生的已有经验，并使之成为学生“进行有意义学习的认知背景”。这主要是因为，认知背景的提供是从学生的学情实际出发并为学生所熟悉的，会带给学生极大的亲切感，进而使之自然地参与到教学之中；且教师如此操作，也会引导和促使学生更好地留心观察生活中的物理现象，活学活用并勤于思考，物理学习兴趣的提高亦成为自然。

如，学习“声音的传播”时，教材（人教版）提供的演示实验是真空罩中的闹钟，对其描述为“把正在响铃的闹钟放在玻璃罩内”，然后逐渐抽出其中的空气以注意其声音的变化。显然，要在实验中随时控制闹钟铃声是较为麻烦的一件事。而改用学生熟悉的手机代替闹钟来做这一实验，既简单便捷又能引起学生观察的兴趣。其具体操作是，把手机设置为“来电铃声”后放置在玻璃罩内；在抽出其空气过程的不同阶段，用另一手机去拨打该手机，即可清楚地听取与发现玻璃罩内手机铃声大小的变化情况；直至最后空气全部被抽出，再次拨打该手机也不能听到铃声。这一实验过程，会非常直接地使学生明白，声音的传播需要介质（如空气），声音在真空中是不能传播的。

二、实验设计应着眼于助力学生对概念和规律的理解

作为物理课堂教学最具活力和生命力的部分，演示实验最终是为教学服务的，其目的在于通过教师演示帮助学生发现并理解物理规律、掌握规律；同时，很多学生会因物理学科中的某些概念和规律的抽象性等原因，不易理解与掌握。因此，教师的演示实验即应在设计演示实验时充分考虑这一点，以其形象、生动、易于学生观察的特点来为化解教学的重点与学生学习的难点。

如，学习“光的直线传播”一节时，教材有“光在水中的传播”这一演示实验，教材的设计是“在盛水的玻璃水槽中滴几滴牛奶”，然后用激光笔照射以观察其光线路径。其中“滴牛奶”的目的在于制造悬浊液体以凸显光线路径便于学生观察。但是，在实践中，其现象并不是很明显，且激光笔的光线先穿过玻璃壁再进入水中、造成介质不一的问题，这并不利于学生理解本课时的学习重点之一“探究得到光沿直线传播的特点”，与关键词“同种介质”相矛盾。因此，在实际实验过程中，我把往水中“滴牛奶”改进为“用蚊香向倒放的水槽中放烟”。这样就使原实验设计中存在的问题迎刃而解，有效达成教学目的；将光在液体（水）中的传播改为在空气中的传播这一传播介质的改变，使实验更加接近学生的实际生活，激发了学生观察兴趣。

三、实验设计应关注物理思想，以内涵深化提高学生的物理素养

对部分学生来说，演示实验就是现象与过程的观察，以帮助其理解相关概念、规律或分析某些结论。但从教师角度出发，演示实验首先是物理思想和实验方法的教学。换言之，教师在特别关注实验的操作步骤和技巧、现象的观察和分析的同时，还必须仔细探究设计中体现的物理思想，这既是演示实验的指导思想，也是实验的目的之一。教师的演示实验只有站在这样的高度，才有可能在教学过程中对学生进行相关物理思想的熏陶，进而在潜移默化中提高学生的物理素养，并培养其创新思维的能力。

例如，在学习“电流与电压和电阻的关系”一节时，教材有演示实验“探究电流与电压的关系”，为学生后面欧姆定律的学习奠基。教材中实验题目下的第一句话即是“你认为电阻一定时，电流与电压存在怎样的关系”，在提示学生演示实验目的的同时，也揭示了这一实验的变量控制即“電阻一定”。那么，教师在进行实验演示时，就有必要对学生作适当的提醒与说明，否则，说明教师对变量控制这一实验方法的忽视，亦会因缺失必要的提示而丧失了一次对学生进行物理实验方法与思想的教育的机会。

四、实验设计应渗透探究思想，以提高学生的探究能力

尽管演示实验在很大程度上是教师的一人独舞，但“学生的聪明才智来自他们的手指头”（苏霍姆林斯基语），这一点也不应忽视；并且，在教学过程中，很多学生对某些验证性演示实验的结果是知道的，他们已经在阅读教材的过程中了解到这一点，“验证”一词本身亦说明了这一点。因而他们在教师的演示过程中多会停留于看热闹阶段而起不到应有的启迪思想与激发质疑的作用。这种情况下，如果教师仍按部就班地进行实验，其价值乏善可陈是一定的。这就使教师有必要对实验设计进行改进，以学生动手参与的探究活动代替教师无价值的演示，来调动学生在自我操作过程中的观察、思考、讨论、分析、推理、判断等，使学生发现问题、分析问题、得出结论，使原本的单一验证升格为学生的再探究和再发现。如前述“光的直线传播”演示实验，生活实践已经给某些善于生活观察的学生以正确的结论。因此，在实际实验时，我指导学生进行分组实验，以探究性实验代替原来的验证性实验，全体学生的亲自动手操作，极大地提高了他们的实验热情，亲历科学探究的过程，也深刻理解了知识，还提高了分析和解决问题的能力。

总之，对演示实验设计进行改进和创新是必要的，也是可行的。只要掌握好设计技巧，并考虑到教与学的实际需要，就会使教与学相得益彰，收到事半功倍之效。

参考文献：

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[2]张 文.初中物理实验创新性思维培养[J].教育教学论坛，2014，13：122～123.

[3]陈水桥，李海洋.打造“创新”型基础物理实验[J].实验室研究与探索，2013，04：106～109.