初中物理实验多视角选择器材研究

金宗涛　付涛

摘要 在初中物理实验教学中，实验器材的合理选择是实验成功的重要保障。要根据实验内容与目标认真研究，选择合适的实验器材，以达到实验的最佳效果，提高物理教学的有效性。

关键词 实验；初中物理；实验器材

中图分类号：G633.7 文献标识码：B

文章编号：1671—489X（2017）19—0135—02

1前言

从严格意义上讲，初中物理学科就是一门实验型学科，这种特点决定了一些重要的物理概念与规律的验证需要做相应的实验。而进行实验的一个重要环节就是实验器材的合理选择，器材是关系到实验成败的重要条件…。作为一名一线物理教师，应当在实验教学前根据实验内容与目标进行认真研究，选择合理的器材，从而达到实验的最佳效果演绎，加深学生对物理知识的理解。

2从简易性的视角选择实验器材

在课堂上做物理实验的过程就是对物理知识形成过程的演示，本质就是把物理过程真实地呈现给学生，让学生更好地掌握物理概念及规律。在选择物理实验器材的时候，既要考虑到能通过实验更好地体现物理科学思考方法，还应该做到简洁、经济、实用，从而有效达到教学目的，如此即可，没有必要做得多么华丽。如果准备过多、过于复杂的器材，很可能会影响到实验的实用性，让学生看得眼花缭乱，到最后还是不知道做了些什么，也不知道哪些该看，哪些不该看，观察没有目标。因此，物理教师可以考虑利用日常生活中的物品和素材，这也是把物理与生活联系起来的一种表现，是新课程标准所提倡的。

如在教学“流体压强与流速关系”的知识点时，为了探究“流速大小对流体压强的影响”，笔者运用生活中常见的器材针对这个知识点设计了四个小实验来进行演示：

实验一：气流从模拟机翼流过时，机翼上升

实验二：气流从两张纸条中间向下方通过，两张纸条会合起来

实验三：从漏斗口下面向上吹气，乒乓球会升起来。

实验四：在折叠的纸张下方用吹风机吹气，折叠的纸张会掉下来

从上面四个实验的描述已经知道，所运用的实验器材都是在平时的生活中可以见到的，这充分说明了实验更接近于日常生活，生活化的特点很明显。

这个实验还可做得更为简单一些，如把教材中相邻的两张纸用手捏着边沿分开合适的角度，从课本的一侧向这两张纸的间隙吹气来观察实验现象。做这样的小实验，会更加简洁而又通俗易懂，其效果甚好，学生也不要去再另外找器材。

3从趣味性视角选择实验器材

兴趣是最好的老师。对于初中生来说，身体还没有发育完成，心理也尚未成熟，他们对新鲜的事物具有很强的好奇心，学习兴趣是他们强大的动力源泉。在做物理实验时，教师应尽可能设计得新颖而独特，同时选择具有趣味性的器材，这样才能更好地吸引学生的注意力，激发他们从实验中探索新知的欲望。而且他们在做实验时会表现得积极而主动，乐于动脑思考问题，用自己的方法去掌握、了解其中的物理知识与规律。因此，充满趣味性的物理实验是学生学习成功的最好载体。

如在教学“机械能与内能的相互转化”一课时，热机的原理知识是本课的重点，为了让学生对本课内容有深刻的认识，深入了解热机制工作原理，笔者根据教材内容设计一个实验，名称是“点火爆炸”，实验的目的是通过爆炸把内能转化为机械能。为了突出实验的趣味性，选择一个结实而透明的塑料盒，并在盒的底部钻一个小孔，在小孔中紧紧地塞进一个电子式火花发生器的放电针管，作引爆之用；打开塑料盒盖，在盒中滴入适量的酒精，然后把盒盖盖紧；最后一步是按动电子火花发生器的按钮，盒内的酒精被迅速点燃，盒盖像子弹一样被弹出。实验的视觉效果较好，能充分展示内能转化为机械能的现象。

为了更为突出实验的趣味性，对这个实验进行改进，并取名为“火箭发射”。学生听到名字就已经知道接下来的实验是多么有趣。笔者把一个早已经做好的火箭模型与盒盖捆绑在一起，再重做上面的实验，当按动引爆按钮之后，只听到一声爆炸，盒盖子带动火箭模型升空了，那场面相当震撼，既让学生理解了相关知识，又让他们明白了火箭发射的原理，激发了他们热爱科学的欲望。教师可以边做实验边讲解一些惊心动魄的小故事，以渲染氛围，更好地吸引学生的注意力。

4从实效性视角选择实验器材

初中物理教学中的实验效果和效率是教师做实验最为关注的，也是评价实验的重要标准，实验器材的选择要经济实用并简易，这固然重要，但是所选择的实验器材更要重视实验的效果与效率，这一点是非常重要的。如果选择的器材虽然简单且易于操作，但是实验效果不佳而影响了教学效果，那就失去了实验的意义。选择什么样的器材及如何利用，将会影响到实验的效果，因此在选择实验器材时一定要追求实验的效果。但这并不意味着为注重实验效果而选择贵重而烦琐的实验器材，还是要尽可能在日常生活中根据实际而选择实验器材，从综合方面上考虑實验的可行性与实验性，以免造成不必要的浪费。

如在教学“照相机与眼睛”这一知识点时，其教学重点是照相机的成像原理。为了帮助学生更为深刻地理解照相机的成像原理，笔者特意设置一个“自制简易照相机”的实验活动。由于这个知识点对于没有照相机知识的学生来说具有一定的难度，如果在教学这一内容时交给学生自主探究，在课前利用课余时间制作一个质量较高的照相机是非常困难的，让学生购买一个照相机也不现实。针对这些情况，笔者在课上引导学生从日常生活中选取常见的素材，制作简易的照相机。

先是选择两个大小不一样的通透的硬纸筒互相套在一起，使两个纸筒可以来回移动，不要过紧，也不要过松；选取一个大小合适的凸透镜嵌入大硬质纸筒外端，再找一块半透明的塑料薄膜安置在小纸筒另一端（这样做的目的是使塑料薄膜处背景较暗一些，学生通过眼睛观察到的成像就较为清晰），两个纸筒就构成照相机的变焦镜头；在照相时，可以通过两个硬质纸筒水平方向的移动实现远、近景物的拍摄，在移动过程中起到聚焦的作用。学生通过这样的实验，既容易操作，又很快就会明白照相的原理，学习效果较好，他们非常乐于参与实验，在活泼的形式中学会本节课的知识。

5从创新性的视角选择实验器材

新课标注重教学的创新。在新课改理念下，初中物理课堂教学不仅要求教师在教学方法、教学内容的安排上要创新，而且要引导学生进行有创造性的学习。因此，初中物理教学由原来的“灌输式、填鸭式”教学方法逐步向“自主参与、自主探究”的方式转变，教学模式也在不断创新。在初中物理实验教学中，在实验的设计与操作、实验器材的选择等方面，要注意学生在实际操作中的主动性、创造性能力的培养，教师不能包办代替，让学生在实验操作与器材运用时独立思考，并在实验过程中不断优化对器材的选择和组合，使物理实验更加顺利地完成，增强实验的高效性。

比如在教学“液体压强”这一知识点时，为了让学生了解什么是压强，影响液体内部压强大小的因素等，教材特意设置三个小实验活动：

实验一：用常见的塑料袋装满水后，用手戳一戳，体验一下手指的感觉，手松开后又发生了什么？

实验二：玻璃管的下端用橡皮包扎紧密，在上面向玻璃管内加水，观察底部橡皮膜形状是不是外凸出来？

实验三：将实验二制作的玻璃管带有橡皮膜一端先浸入水中，看橡皮膜的形状是不是向里凹陷？

上述实验非常有效地证明了液体内部存在压强。而在实际教学时如果没有上述器材，可以从创新性的角度有效选择常见的器材来做这些内容的实验。如选择一个矿泉水塑料瓶，在四周上下各处扎一些小孔，然后注满水，学生通过观察，就会发现水流向各个方向射出一定的距离；但是因孔的高度不同，射出的水有远有近，高处孔流出的水射得近，而低处孔流出的水射得远。这就不仅说明了液体中存在压强，而且说明了因水的高度不同，其压强有大有小。通过这个实验，学生不但学会了教材中规定的“液体中存在压强”的知识点，更有创造性地学到了“液体中的压强因水位的高度不同而不同”的知识。

对这个实验还可以创造性地进行改进，以培养学生的逆向思维与创造性思维。如将矿泉水瓶的盖子打开，并将矿泉水瓶中的水倒凈，再将其从上而下慢慢浸入透明水槽中，让学生观察实验现象。学生会发现水槽里的水从孔射向瓶内，而且最下面的水注射得远，于是又有了另外的收获。

6结束语

初中物理实验教学应该注重学生学习的参与，关注学生的学习兴趣。教师在实验教学中要从多角度灵活选择有效的实验器材，并进行加工与整合，设计合理的实验，让学生在操作中体验过程，加深对物理知识的理解，提高学生的物理能力。