灵活组织开展实验增强物理教学效果

2018-02-09郑文杰

中国教育技术装备 2018年17期

◆郑文杰

1 前言

物理学科是一门以实验为基础的自然学科，很多知识都是通过物理实验而得出。因此，教师应引入大量物理实验，让学生细心观察，重视组织学生亲自参与动手操作，深化学生对知识的感悟，体会知识的形成过程，在学生脑海中留下深刻印象。

2 激发学生兴趣，调动实验欲望

学生学习积极性的高低，很大程度上是受学习兴趣的影响，这一点在初中生的身上表现得尤为明显[1]。学生只有喜欢上实验课，对实验课的教学内容产生极大的兴趣，才能产生积极主动的探究欲望，进而大大提高学习效率。并且能使学生更加热爱实验和生活，对物理实验产生期盼，自然就会取得很好的学习成绩。

教学实践证明，具有趣味性的实验可以有效激发学生的探究兴趣。如在教学“大气压强”时，可以做一个“蜡烛抽水机”的实验：在一只玻璃杯中放入少量水和燃烧的蜡烛，杯口上涂一定量的凡士林，再将一张穿有橡皮管的硬纸片盖在上面，把橡皮管的另一端放入另一个空水杯中，一会儿就可以看到第一只水杯中的水被压入了空水杯中。这种现象让学生感觉惊讶不已，激发了他们的探究欲望。

又如在教学“力的合成”时，通过利用拉健身弹簧来进行实验游戏导入。事先将健身弹簧一端固定，然后首先请一位力气小的学生将健身弹簧的另一端拉到预先设定好的位置；但是由于力气小，于是再请一位学生，二人合力完成任务；随后找一位力气大的男生独自一人完成任务。最后，教师根据现象和学生展开互动：“同学们，你们从这个游戏中得出了什么结论啊？”学生在经过激烈讨论后，踊跃发言：“开始两个同学的力气和最后一位同学的力气相当，对拉健身弹簧所做的效果是一样的。”随后教师接上学生的话：“你们说得没错，两组同学最终所做的功是一致的。一力可以分解成多个力，多个力也可以合成一个力，但他们所做的总功是没有区别的，在物理学上把这种原理叫作‘力的合成’。接下来就让我们去体会其中的奥妙吧！”这样一来，学生的积极性就被调动起来，对于教学活动的开展会起到意想不到的效果。

3 自制生活教具，辅助物理实验

自制教具既是一种传统的教学手段，也是一种新型的教学方法，更是对教学资源的开发与利用[2]。通过自制教具，可以帮助学生熟悉物理规律，激发学生的实验兴趣，提高学生的动手实践能力。有些实验只需借助简单的生活物品即可完成，但可以鼓励学生踊跃参加实验活动，可以使学生从小实验中获得大道理，既可以节约课堂时间，活跃课堂氛围，同时能够在潜移默化中强化学生学用相长的意识，培养学生良好的自主学习能力以及合作探究能力。

如在初中物理中的一个难点知识——浮力，很多学生对于阿基米德原理的应用感到困惑、难以掌握。教师可以打破传统的课堂教学模式，利用一些生活中常见的简单物品设计实验，吸引学生注意力，帮助学生突破学习瓶颈。要求学生自制简单的实验器具：取一个矿泉水瓶，将其剪下一部分，再剪下一个缺口，同时将另一块剪成一个小漏斗的形状，用固体胶进行密封，确保水不会渗出来。课堂上让学生利用这一器材合作完成浮力实验。这样的实验活动不但激发了学生的参与热情，而且提高了学生的动手操作能力和实验能力。

又如在进行“大气压”实验时，可以将一个盛满水的瓶子倒置过来放到一个有水的盆中，虽然瓶子是开口的，但是里面的水不会外流，这究竟是怎样一回事呢？究其原因是大气压的缘故。这样的实验简单易操作，取材也方便，能够满足学生求新求异的心理，促使学生主动参与课程资源的开发和利用活动。

4 分组合作实验，增强实验效果

分组实验是物理实验教学的一种重要的组织方式。在教学过程中要抓住机会，引导学生进行深入分组探究实验，将学生的热情调动起来，让学生自发参与探究学习活动，促进学生探究意识和探究能力的提升。

如在进行“探究凸透镜成像的规律”这个探究实验的时候，在原来实验的基础上提出一个思考问题：“如果凸透镜出现残缺，那么成像还能够完整吗？”这样一个新颖的问题立刻将学生的注意力吸引过来，他们积极思考，主动讨论。随后将学生分成若干个探究小组，让他们分组讨论。经过交流讨论，学生找到答案：凸透镜不完整也可以成像，而且是完整的像，只不过亮度较暗。这样一来，不但加深了学生对凸透镜成像原理的认识和理解，提高了学习效率和教学质量水平，而且能增强学生的成就感和自信心，培养学生的探究能力，让学生掌握操作的技巧和方法，促进学生创新能力的发展。

在分组实验中，教师不能完全放任学生自主参与，而是要指导学生在实验之前做好充分的准备工作。同时，教师要加强巡视，及时抓住实验过程中的典型事例，对学生进行示范指导。

5 加强实验分析，培养实验能力

培养实验能力是对初中物理实验教学提出的重要要求之一，主要包括设计实验方案、操作实验仪器、观察实验现象、正确处理数据、分析实验过程、总结实验结果等[3]。物理教师应结合教学内容和目标，对每个实验进行具体分析，确定利用物理实验要着重培养学生哪一方面的能力。

在使用测量仪器（直尺、天平、弹簧秤、压强计、温度计、电流表、电压表、万用电表）时，教师应注重培养学生的观察能力、仪器操作能力、数据处理能力等。例如：在进行“用电流表测电流”这一实验之前，教师应对班级学生分组，让学生通过小组合作的形式完成整个实验过程，要求每个小组写出实验目的、所需器材、实验步骤等；在使用电压表测电压的过程中，教师应指导学生模仿前面的表格设计实验表格；在进行“用电压表和电流表测电阻”实验时，教师应要求学生自己设计观察表格，并自主选择实验器材，通过分析教材内容来指导学生设计实验方案，提高学生的实验能力。

又如在进行“测匀变速直线运动的加速度”“验证牛顿第二定律”“验证机械能守恒定律”等实验时都会用到电磁打点计时器。在第一个实验中，由于学生对于电磁打点计时器还比较生疏，操作起来较为缓慢，因此应对学生放宽要求，允许学生出现这样或那样的错误；在第二个实验中应要求学生在安装及操作过程中不能再出现原则性的错误，熟练程度应好于第一个实验，速度要快于第一个实验；在第三个实验中应严格要求学生在规定时间内准确无误地安装和调试好实验装置，不能出现任何偏差。

6 利用信息技术，突破传统局限

在所有物理实验中，有很多实验属于微观范畴，无法亲自动手操作，但是又不能放弃。引入信息技术，加强多媒体和物理实验的有机整合，可以将微观现象变成宏观现象，提高实验过程的能见度，让学生用肉眼就能直接感悟，便于学生观察、记录、理解和总结。这样就可以化难为简，促进物理实验教学的深入开展。

通过物理实验发现，很多实验仪器的可见度极差，如电流表、电压表、多用电表等仪器仪表设备，有些体积很小，刻度难以观察，给课堂教学带来不便；还有的实验现象不明显，坐在教室后排的学生不容易观察清楚，难以取得理想的教学成果。针对这些问题，教师可以利用多媒体技术进行实验投影或将实验过程录制下来，然后以放大的形式播放出来。这样的方式直观形象，针对性较强，使得学生的积极性高涨，能够更好地理解相关物理现象和物理规律。

如在教学“摩擦起电”时，由于学生无法用肉眼直接看到摩擦现象的原理及发生过程，教师可以利用信息技术进行演示，用大屏幕呈现生动的动画视频，将整个摩擦过程直观形象地展示出来：两种物体在相互摩擦之后，失去电子的物体带上正电，而得到电子的物体带上负电，电子由一个物体转移到另一个物体上，使得两种物体都带上了等量的电荷。这就是摩擦起电的原理。实践证明，通过直观方式呈现摩擦起电的过程，便于学生观察与分析，促使学生对物理现象进行深入感知，从而更好地掌握物理现象和原理。

7 注重因地制宜，拓展课外实验

要想全面提高学生的实验能力，除了要在课堂上为学生创造良好的实验条件，还应结合教学实际，适当拓展课外实验活动，丰富学生的课余生活，让学生在生活中操作实验，让学生感受物理知识无处不在，从而充分体会物理知识在生活中的应用价值。有些课外实验是对课堂知识的拓展与延伸，如在教学完“光的直线传播”和“小孔成像”原理之后，教师可以让学生在课后动手自制针孔照相机，充分体会小孔成像的原理，了解物理知识的本质。又如鼓励学生动手自制“传声土电话”和“简易望远镜”，不但可以激发学生的实验兴趣，而且可以培养学生的动手、动脑能力，促进学生对物理知识的理解与应用，让学生明白物理就在身边。由此可见，通过课外拓展实验，可以加强物理知识与学生生活的有机联系，有助于培养学生良好的观察能力、分析能力、总结能力等。