试论初中物理学科的“弹簧测力计教学”实验的开展与创新

肖云峰

摘 要：随着教育改革的深入，初中物理教学发生了可喜的变化。教师在教学中不再囿于传统的教学理念，而是与时俱进，在重视传授物理知识和技能的同时，加强了对学生实验能力和物理核心素养的培养。为了推动物理学科实验的开展和创新，初中物理教师不断更新、完善自己的教学理念，以学生为本，重视培养学生的实验探究能力、创新能力等综合能力。以“测力计应用”实验的开展与创新为例，探究初中物理学科实验创新的策略，希望为初中物理实验教学发展贡献一份力量。

关键词：初中物理;“弹簧测力计教学”;实验开展;创新

一、通过演示实验，引发学生思考

演示实验作为一种实验类型，对于启迪学生智慧，培养其观察能力、分析能力等具有积极意义，因此，初中物理教师在实验开展和创新时，应以此为抓手。在演示实验教学中，教师不妨让学生参与其中，让他们质疑和解疑，以此来培养其探究精神和创新意识。

如在“弹簧测力计教学”实验中，教师在引入新课之后，可为学生设计一个演示实验。实验共分为三个步骤，步骤一：放置一辆玩具小车在平面上，用手推动后发现小车运动起来，力改变了小车的运动状态。步骤二：将小车和弹簧挨放在一起，并将这个弹簧一端固定，且保持原长，发现小车的运动状态没有发生改变。步骤三：将小车和弹簧挨放在一起，并将这个弹簧一端固定，且被压缩，松开弹簧后，可发现弹簧恢复原状，小车运动状态也发生了改变。在这个实验中，我提出问题：“仔细观察，记录实验现象，并对其进行对比分析，说一说自己的收获。”这个问题抛出后，大部分小组都能如实记录实验现象，并能得出：弹簧不发生形变时，对车没有力的作用;弹簧发生形变，才能产生弹力。

二、通过综合性实验，培养学生的物理核心素养

初中物理教师在实验开展和创新时，应注重综合性实验，在此实验中，可能会涉及演示实验、探究实验等多种形式，以此来培养学生的物理核心素养。

例如在“弹簧测力计教学”实验中，在学生掌握了弹簧形变量会随外力的改变而相应改变的特点后，教师可以引导学生尝试利用一根弹簧制作简单的弹簧测力计。引导学生发现既然弹簧随外力增大而伸长，不妨记录下弹簧在特殊外力（1～5N）作用下的伸长量，以此标准来测量其他外力。具体操作时可以先将一块光洁平整的硬纸板进行固定，固定时，方向为竖直，固定在铁架之后，再固定一根弹簧在纸板上，并记下弹簧自然下垂时，弹簧最下端的位置并在纸板上进行标记;之后，该弹簧下端挂上0.5N的钩码，并做好标记，标记时可在弹簧挂物后记在纸板上;然后，学生选取不同的钩码如1N、1.5N、2N挂在弹簧上，在纸板上记下弹簧最下端对应的位置，并在对应的位置标出力的大小。通过上述步骤，就完成了测力计制作。

教师可将学生分为几个小组，让他们以小组为单位来尝试制作弹簧测力计，并评选出用时最短、制作做精确、配合最默契的小组。在评选完成后，可让获得荣誉称号的小组评选出一个代表来展示制作的过程。在其展示完成后，教师可适时提出问题，如：“其他组的同学有不同的地方吗？或者说有使弹簧测力计测量更准确的方法吗？”并邀请其上台展示。这样的教学设计，既充分激发了学生的参与热情，又完成了教学目标，可谓是一举两得。

三、通过探究实验，培养学生的探究能力

初中物理教师在实验开展和创新时，除了利用演示实验之外，也不应忽视探究实验。教师在组织学生进行探究实验时，亦可采用小组合作学习教学法，通过将学生按照“组内异质组间同质”的原则进行分组，让他们以小组为单位来提出实验假设、设计实验方案、准备实验器材、进行实验操作、记录实验现象、验证实验结论、反思实验过程等，通过让他们亲身经历实验的全过程，来帮助其构建完整的知识体系，使他们知其然也知其所以然。在此过程中，教师可采用项目教学法或研究性教学法，让学生化身为科学家，去探索其中的奥秘，培养其物理核心素养，提高他們的实践操作能力。

例如在“弹簧测力计教学”实验中，教师在上述学生制作的弹簧测力计的基础上，通过在弹簧测力计上悬挂不同重量的物体，让学生来探究弹簧的伸长长度和所挂物体重量之间的关系。在此基础上，教师可为学生设置一些相关的问题。问题1：弹簧的伸长长度和所受外力这两者哪个是自变量，哪个是因变量？问题2：当弹簧所受外力是1N时，弹簧的伸长长度为多少？问题3：当弹簧所受外力逐渐增加时，弹簧的伸长长度怎样变化？问题4：如果弹簧所受外力是F（N），弹簧的伸长长度为Δl（cm），写出这二者的关系式。问题5：如果弹簧所受外力超过某个范围，弹簧的伸长长度与所受外力还有类似关系吗？这五个问题循序渐进，和教学内容紧密结合，学生为了获得答案，一次次实验，这对于培养学生的探究能力具有重要的意义。

总之，初中物理学科实验开展和创新并不是一蹴而就的，需要教师在教学中结合教学内容和新课程标准，采取科学的策略，并持之以恒地坚持下去，以切实提高初中物理实验教学水平。

参考文献：

[1]梁万华.初中物理微课的设计实践与教学思考[J].课程教育研究，2018（47）.

[2]张羽.浅议对初中物理新课程改革的思考[J].赤子，2015（10）.

注：本文系江苏省教育科学“十三五”规划2016年度重点规划课题“区域推进物理实验教学有效性策略的研究”（课题编号：2016-ZX0111-00713）的研究成果。

编辑 郭小琴