例谈实验与初中物理课堂的整合策略

马爱芳

实验是物理理论发展的基石，这也就要求在进行初中物理教学时，教师必须要重视实验教育.新课改的理念也告诉我们，实验不再仅仅只是知识灌输的一种手段，更是学生构建认知，提升能力的支架，依托于实验，学生思维品质和合作意识才能获得培养.然而，现实与期望却相去甚远，很多教师依然对实验不够重视.如何进一步发掘实验的教育教学价值，推进其与初中物理课堂的融合，这是一个非常有意义的话题.本文结合工作经验，谈谈笔者的认识.

1 让学生在实验中生成趣味和疑问

新课标指出，初中物理教师要灵活地创设情境，通过学生认知冲突的激起，让学生产生探究的欲望，进而提出问题，并能据此进行思考、讨论和猜想.实际教学中，学生一旦对某一现象发生兴趣，他们就会积极而主动地对该现象进行探索和思考.因此教师应该优化实验设计，让学生在实验中感到兴趣盎然，如此则能有效激起学生提出问题，主动操作，积极探究.这就实现了实验和理论的完美整合，同时这也是高效课堂的必要保障.

例如，通过实验让学生探索声音形成和传播的原理，教师可以通过一些富有趣味性的实验引导学生探索其中的规律.

实验1 将碎纸屑洒在如图1所示的鼓面上，教师请一个同学来敲击鼓面，同时将实物展台的摄像头对准鼓面上纸屑，让学生观察敲击过程中的现象：阵阵鼓声通过对学生听觉器官的刺激引起了学生的注意，同时纸屑的跳动让学生将声音和振动联系起来.

实验2 敲击图2中右侧音叉，让学生观察与左侧音叉接触的乒乓球会出现怎样的情况：当左侧的音叉将乒乓球弹开时，学生会开始思考，为什么会有力的作用呢？这部分能量从哪里来？学生会不由自主地开始讨论，进而将该现象和声音的传播联系起来.

实验3 如图3所示将闹钟放在一个抽成真空的玻璃罩中，让学生观察闹钟响起时，却没有听到声音，教师再拧开阀门，当空气进入后，闹钟的声音逐渐被听到.学生为现象感到惊奇的同时，自然会开始思考空气在这一过程中的作用，从而进一步明确声音传播的条件.

相比于教师直接地灌输，学生通过自我体验得来的认知会弥足珍贵，而且以游戏来进行物理实验也确实迎合了初中孩子的心理特征，拉近了他们与物理学习的距离，提升了他们的学习兴趣.

2 让学生在实验中体验探究过程

当前的物理教学理论认为，应该将物理概念和规律的形成过程呈现给学生，让学生在真实情境中实现由生活到物理的知识同化和顺应，而这其实就是在强调学生对科学探究的体验过程.上述说法非常简单，但是实践操作中，却有很多问题要引起教师的注意.其中最关键的问题就在于初中生的物理认知还处于萌芽状态，相应的实验操作水平还有待提升，因此教师在引领学生通过实验进行科学探究时，要结合学生知识基础和实际水平，把握好探究任务的难度和深度，对探究程序的提示和结论归纳时的方法引导，教师要做到弹性控制，既能让学生的能力和思维获得充分的培养，同时也不能为探究而探究，让学生迷失了学习的方向.

例如，引导学生对浮力的影响因素进行探究时，教师应该辅以一些简单的实验让学生先获取一定的感性认知，以实现探究过程由浅入深地进行.

将一只空塑料瓶子（瓶盖盖紧）浸入水槽中，让学生逐渐用手将瓶子压到如图4所示的1、2、3、4四个位置，学生会感受到，瓶子处在1号位置时浮力最小，随着位置深入到2号位置和3号位置，浮力越来越大.

学生会开始总结：深度越大，浮力也越大.但是当瓶子由3号位置到4号位置（都属于完全浸没状态），学生会感觉到深度的增加并没有改变其所受浮力，之前的结论不正确.教师引导学生进一步地进行几个位置的对比，可以让学生探索出：浮力的大小与深度无关，应该与物体排开液体的体积有关.在这一探究实验过程中，学生的质疑能力和对比归纳能力都获得了提升，而且实验逐步深入，也向学生介绍了这样一个研究上的事实：物理探究不能浅尝辄止，如果瓶子的位置只是由1推到3，那么结论将定格在一个错误的答案，只有步步推进，才能获得最为真实的物理认知.

学生是学习的主体，通过实验的设计，有助于丰富学生的探究活动，丰富学生的过程体验，学生在这一过程中不仅仅习得了概念、规律，还体验了概念建立的过程，深化了对知识的理解.

3 学生在实验设计中思考、讨论和改进

学生的实验能力不仅包括实验的操作能力，还包括学生结合所学的知识对实验进行设计和改进的能力.探究性教学中，学生提出猜想后有关验证工作的进行，需要学生合理地设计出兼具目的性和可操作性的实验，结合学生所提出实验思路，教师要进一步引发学生思考，对应的实验思路是否有改进的空间.

例如，让学生设计测量滑动摩擦力这一实验.学生会结合二力平衡的原理，一开始会设计出如图5（a）所示的实验：用弹簧秤提供拉力的形式拖动物块在木板上匀速直线运动，根据二力平衡，弹簧秤的拉力示数等于滑动摩擦力的大小.原理上无懈可击，但是教师要进一步引导学生考虑该实验的可操作性，该实验的成功进行需要能匀速拖动物块，而实际操作中，是很难较为便捷地实现匀速直线运动的.所以教师可进一步提醒学生能否通过转换视角的方式，改进实验.学生会进一步思考：二力平衡的出发点没错，所谓“平衡”可以是匀速直线运动或是静止状态，相比而言，静止状态更容易被控制.因此，改进方案提出：如图5（b）所示，将弹簧秤一端固定，另一端与物体连接，当把木板往外抽出的过程中，物块会受到向右的滑动摩擦力，而此刻物块由于弹簧秤的拉力作用处于静止状态，结合二力平衡，物块所受摩擦力与弹簧秤拉力大小相等.前后两种实验设计在原理上都正确，但是通过视角的转换，改进后的实验操作性明显增加，教学过程中，教师让学生自主结合思考和讨论，完成并完善实验设计，不仅有助于他们实验水平的提高，更有助于他们思维的拓展.

在物理教学中，改进实验、自制教具是师生创造性劳动的一种表现，也体现了“用教材教而不是教教材”的新理念，它既有助于培养学生动手动脑分析解决问题的能力，同时加强了物理与生活的联系，实践了新课改倡导的“从生活走向物理，从物理走向社会”的教学理念，激发了学生学习物理的兴趣，可谓一举多得.

综上所述，初中物理教学中，教师不仅要重视实验教学，更要有效地将实验整合进物理课堂，只有这样我们的教学才是完整的.对刚刚接触物理学习的初中学生来讲，兴趣的激发应该排在教学工作的第一位.教师通过合理的实验教学设计，将物理概念和规律以生动活泼的形式呈现给学生，促进他们学习兴趣的培养，激活他们的探究欲望，引领他们全方位地投入到物理学习中，这就是我们物理教学的一种成功.