浅谈初中物理实验教学有效性的提升

吴青峰

摘 要：实验教学在物理课程教学中起着至关重要的作用，是激发学生学习兴趣、培养观察、实践、交流合作等各方面能力、培养终身学习素养的有效途径。教学过程中通过对实验设计的优化、实验器材的改进、实验效果的提升、实验结论的实践应用、小实验设计和原理反馈验证等各方面相互协调促进，有效提升实验教学效果。

关键词：实验教学; 有效性; 优化; 提升

中图分类号：G633.7           文献标识码：A       文章编号：1006-3315（2019）11-039-002

物理学是一门自然科学，是研究和揭示物理现象的本质和蕴藏的规律、以实验为基础的自然科学。而初中物理知识更加贴合学生的生活实际，观察和研究的是发生在学生身边、实际生活中遇到的物理现象，探究学习和掌握应用其中蕴含的物理规律，与生活实际紧密相关。因此，在初中物理教学中要取得良好的教学效果，除了要增强学生观察身边的物理现象能力的同时，也必须要进行有目的实验设计和探究，才能在现象中发现、总结和验证其中蕴含的物理规律，并加以应用或解释相关物理现象。从生活中来，回到生活中去，让学生体会到物理的魅力，激发学习物理的兴趣，牢固掌握和熟练应用物理规律，提升物理教学的效果。

通过物理实验，不但能培养学生的兴趣和激发学生的求知欲，而且能培养学生的观察能力和动手解决问题的能力，牢固记忆、理解知识点并深入体会它的物理意义，更重要的是能培养学生的创造性思维能力、合作交流的能力和实事求是、勇于探索的态度和价值观，为终身学习奠定了良好的基础。

由此可见，实验教学在学生学习物理过程中起着至关重要的作用。因此，无论是在演示实验、学生分组实验，还是趣味性、探究性或验证性的小实验中，要对实验的设计、实验的易操作性、实验的易观测性、实验效果明显度及现代数字技术应用等各方面综合考虑，以期实现教学效果的最优化，不断提升教学效果。

在开展实验教学时，笔者认为要注重以下方面，加以改进和提升，才能充分发挥实验教学的作用，不断提升实验教学的有效性。

一、明确实验目的，凸显观测重点

实验操作前，必须使学生明确设计实验的目的，所采用的研究方法（如控制变量法、类比法、等量替代法等），明确实验步骤和观测的现象或记录的数据。凸显实验观测重点，有时可指导学生设计一些带有指向性、阶梯式的问题，分解实验步骤，明确实验过程。使学生明白实验的目的、要探究的内容、如何做、按怎样的顺序做、为什么要这样做，让学生顺利而高效地完成实验、得出实验结论。

二、实验器材的改进，清晰呈现实验现象

实际实验教学过程中，我们往往由于实验器材的限制，导致实验操作难度大、要求高，实验现象不清晰，无形中为实验探究设置了障碍，影响教学效果。因此，要挖掘现代科技发展为我们提供的更好、更适合的装备器材，降低实验操作难度，减少干扰，凸显实验观测效果。

如在研究凸透镜成像规律实验中，原先使用的是蜡烛，在切割调整蜡烛高度和固定蜡烛位置时是一个技术活，学生操作不好就要浪费一定的时间;而且蜡烛亮度不够、火焰外围存在暗晕，对环境要求高、火焰暗晕导致像的大小变化等都会影响学生实验的操作性和结论的提炼得出。这时可改用一体化、高亮度的LED灯珠做成发光字，就有效解决了固定、亮度、暗晕等一系列问题，大大降低了实验的难度，实验现象更加清晰，易于学生总结实验规律。不仅清晰得到成像上下倒立特点，而且也很容易得出左右成像倒立特点，完善学生知识体系。

教师在演示实验时，往往由于器材、观测视角等原因，学生不易观测实验现象。在电学实验时，虽然部分教师考虑到后面学生由于前排学生的遮挡无法观测实验现象，垫高了实验器材高度，但这是远远不够的，如器材太小、学生观测的视角等原因，极大影响了学生观测的效果，甚至无法观测。而这时磁吸式电学器材很好地解决了这些问题，所有器材可吸在黑板上，解决了学生观察高度和视角的问题。同时演示电表等电学器材做成大尺寸，可进行有效地观察和读数。这样可使实验过程更加清晰、實验观测更加直观清楚，大大提升了实验效果。

可见，实验器材的改进和选择，对于实验的可操作性、观测清晰度的提升、实验结论的得出有着至关重要的作用。

三、增强实验效果，提升实验的震撼力

1.有些观测效果不明显的实验现象，必须要通过改进实验的方法、设计，如通过运用放大法、转换法等方法来改进实验设计，更利于师生观测，增强观测的效果。

如在研究声音是由物体振动而产生的实验中，将不容易观测到的发声物体的振动通过转换法和放大法，音叉引起乒乓球的振动，说明音叉的振动，乒乓球的振动幅度大，说明音叉振动幅度大，易于学生观测和分析得出声音是由物体振动产生的、振动幅度越大响度越大的结论。也可以用鼓面纸屑跳动的方法来研究。

又如压力使物体发生微小形变等，可用反射法等转换、放大实验现象，增强实验的可观测性。

2.有些实验可通过改进实验设计，不仅使学生清晰看到实验现象，明晰实验原理，而且实验效果大大超过学生想象，有非常大的震撼力，成为一个终生难忘的实验。

如演示大气压的实验，易拉罐不易密封，实验很难成功，效果不佳，改进实验设计后，换成大的纯净水桶用橡胶盖密封，操作简便，实验效果明显，不仅使学生明确实验原理，而且效果震撼，终生难忘，激发学生探究兴趣。

又如在惯性教学中，除了常规实验外，也可演示或借用多媒体手段播放惯性的大型实验，增强实验震撼力。如从网络下载一人抽桌布到另一桌的实验视频，甚至利用摩托车抽桌布的大型实验;大型卡车的卸货视频，实验现象清晰，效果震撼。

四、改进实验设计，提升实验的易操作性

在教材设计的实验中，部分实验操作要求较高、操作繁琐、实验现象观测不清晰，需改进实验设计，实现操作的简便性，实验现象观测更清晰。

如观察水的沸腾实验中，实验装置繁琐、要求高、实验时间长、实验现象不清晰。可改进实验设计，将酒精灯、石棉网、烧杯等器材用大的透明养生壶来实验，用电加热，实验器材少、控制简便、现象观测清晰明显。同理，在研究不同物质的比热容实验中，装置繁琐、两个酒精灯的火焰大小难以调节一致，操作难度大，也可用相同功率的电加热的方式进行控制，操作简便，观测清晰。当然也可借助数字传感器技术，进行数据收集与处理，观测现象，总结规律。

再如在研究滑动摩擦力影响的因素中，有两个实验操作难点：一是较难控制木块做匀速直线运动，二是弹簧测力计随木块移动，运动过程中难以读数。这就需要改进实验设计，消除实验难点和障碍。可将木块通过弹簧测力计固定在竖直固定物上，拉动底部木板的实验设计改进，既降低了实验条件要求、降低实验难度，也更易测得实验数据，分析得出规律特点。

五、重视实验的原理反馈探究

在通过实验研究，得到现象规律的基础上，再通过理论验证实验规律的正确性。如在实验得到凸透镜成像规律的基础上，通过特殊光线的作图特点验证，验证实验规律的正确性，并通过规律的应用进行拓展。在实验得到规律的基础上，多角度验证，深入理解规律性质和原理，融会贯通，形成知识网络。

六、重視学生小实验的设计和应用。

物理是一门实验科学，与实际生活紧密相关，研究和解释实际生活中的物理现象和原理。学生在研究和学习了相关物理知识后，联系身边生活实际，研究和解释生活中的相关物理现象，设计相关物理小实验，通过小实验的探究，不仅深入掌握了相关物理知识点，而且融会应用，在应用的同时深入理解相关知识内容，提升相关能力。

七、发挥实验的教育功能

学校教育除了让学生掌握相关知识内容，也要培养学生相关的能力。通过实验教学，实现了在探索研究相关知识点的同时，也促进了学生相关能力的发展，促进相关思维品质的培养。在实验过程中，同时要培养交流和合作能力、实践操作能力、分析总结能力，同时培养勇于探索、实事求是、精益求精的态度和价值观，为适应现代科技高速发展的终身学习奠定良好的基础和相关能力。

综上所述，我们在教学实践中，要充分发挥实验教学在物理教学中的重要作用，切实提升实验教学的有效性。在实验教学中培养学生动手实践能力的同时，加强交流合作能力、逻辑思维能力、创新能力等能力培养，各方面综合协调发展，以促进教学效果和学生素质的提升。