浅谈“初中物理演示实验的教学模式”

高春丽

摘   要：针对学生对旧有的物理演示实验不感兴趣，课堂学习热情不高等问题，此文通过以沪科版八年级物理全一册第十一章第二节《看不见的运动》为例，讲述了演示实验课堂教学的模式——“情景创设-提出问题-建模探究-分析认证”。

关键词：演示实验;初中物理;课堂教学;科学探究

物理是一门以观察和实验为主的学科，物理实验贯穿每一节物理课堂;但由于初中学生的动手能力还有待提高，同时考虑到学生的安全以及受现实条件的限制等原因，有些实验放手让学生去操作是不可行的;因此演示实验做为一种实验教学手段是不可或缺的。可是许多初中物理课堂教学中的演示实验就是“教师演示，学生观察”。学生对实验探究过程没有主动权，还没有决定权;实验器材的选择、方案步骤的设计、实验现象的分析与数据的处理完全被动，跟着老师走、跟着教材走;无法亲身体验实验探究带来成功的喜悦，主动观察实验现象的兴趣受到了削弱，实验探究的结论给学生带来知识层面上的冲击也大大降低，学生对实验的操作兴趣，对实验现象引发的新问题的探究欲望受到了压抑。《物理课程标准》（2011年版）明确指出：“义务教育物理课程作为科学教育的组成部分，是以提高全体学生科学素养为目标的自然科学基础课程。此阶段的物理课不仅应注重科学知识的传授和技能的训练，而且应注重对学生学习兴趣、探究能力、创新意识以及科学态度、科学精神等方面的培养”[ 1 ]。课堂教学中的演示实验，其作为物理课堂教学的重要组成及手段，有利于教师传授物理知识、提高学生实验技能，若教师能更加重视演示实验的教学，把课堂的主动权交给学生，还能进一步激发学生的学习兴趣，提高学生的科学探究能力;进一步培养学生创新意识，提高学生的科学素养。因此旧有的演示实验教学模式：“提出课题→实验验证→得出结论”应该进行改进。

为了建构能充分提高课堂教学效果的演示实验课堂教学模式，本人与福州四中桔园洲全体物理教师一起做了一项调查。

调查对象：福州四中桔园洲中学八年级8个班、九年级8个班共809位同学。

调查时间：2018年9月15日至19日

调查问题：你更喜欢老师用以下哪种方法做演示实验？

A.老师按照课本的实验方案，进行演示

B. 师生共同制定计划，然后由老师演示实验

C.师生共同制定计划，然后师生共同进行实验

选择A的同学有20人，选择B的有135人;选择C的人数为654位同学，占调查对象的80.8%。

从调查中不难看出，绝大多数学生不满足于被动的去感知物理现象，希望能更多地参与到演示实验的活动中去。由此可见，在演示实验教学中，应该创造一个能让学生充满挑战、充满机遇，更能充分体验成功的课堂环境（实验氛围）。所以应该把实验设计、实验过程的经历交还给学生，让他们主动参与到实验器材的选择、实验步骤的制定、实验现象的观察、实验数据的分析中去。

那么，怎样的演示实验课堂教学模式更能吸引學生呢？怎样的演示实验课堂教学模式更能提高课堂教学效果呢？

1  演示实验的分类

初中物理课本中几乎每一节课都有实验，从操作主体来说，分成“学生分组实验”和“演示实验”两类。《物理课程标准》（2011年版）明确指出：“义务教育阶段的物理课程应注意让学生经历实验探究过程，学习科学知识和科学探究方法，提高分析问题及解决问题的能力” [1];为此《物理课程标准》（2011年版）特意列出了二十个学生必做的实验。但笔者还是认为只要条件许可，所有实验都应让学生亲自动手;即便由于各种客观原因，非得由教师演示的实验，也应“让学生经历探究过程”。

那么，如果能让学生更多地经历探究过程呢？

2  演示实验课堂教学模式的探索

演示实验在课堂教学中的作用有很多，最主要的作用有两点：一是创设情景，设置悬疑，激发学生探索、解决问题的兴趣，提高分析问题及解决问题的能力;二是通过经历实验探究过程，学习新的物理知识，进一步培养科学素养。笔者以沪科版八年级物理全一册第十一章第二节《看不见的运动》为例，谈谈演示实验课堂教学的模式——“情景创设-提出问题-建模探究-分析认证”。

1.1  教学设计思路

本节课本着“从生活走向物理，从物理走向社会”的教学思想，不仅重视物理知识的传承，更加重视在每个教学环节中隐含着的对学生的素质教育。首先，对教材进行大胆的处理，让教学内容更加符合学生的认知水平，循序渐进的引导学生完成学习任务。其次，在观察实验环节教会学生运用转换观测对象的方法，分析归纳实验结论培养学习能力。再次，把演示实验改为学生的科学探究实验，在实验中加强交流合作，在讨论交流中进行思维的沟通和碰撞，体验科学发现的成功喜悦。这些都是创新学习的重要手段，为学生将来的科学研究奠定了基础。

1.2  教学过程：

1.2.1  导入新课：

【创设情景】

师：2013年6月20日，我国宇航员王亚平主讲的“太空第一课”，其做为神十任务最受关注的一个环节，展示了许多内容，与美国航天员的太空授课有许多不同。同学们，你们看过了吗？

视频播放“2013年6月20日，我国宇航员王亚平在“天宫一号”中进行的太空授课的片段——水球的形成”。

【提出问题】水球是如何形成的？

师：同学们想知道太空中水球形成的原因吗？

师：让我们再来看一个小实验。

师演示小实验：把用铁线做成的各种铁线圈放入肥皂水中，取出观察现象。

师引导学生进行猜想。

生：分子间可能存在相互作用的引力

1.2.2  进行新课：

探究1：分子间存在引力

师：请同学们利用桌上的玻璃板、水、弹簧测力计，进行实验探究，以检验“固体分子与液体分子间是否存在相互作用的引力”

学生分组实验，进行探究

师：请同学们汇报实验结果，并分析所收集的证据。

生分组汇报，并分析得出结论：固体分子与液体分子间存在相互作用的引力

师进一步引导学生思考，固体与固体间，液体与液体间是否也存在着相互作用的引力。

师演示：固体分子间的相互作用（如图1）

师：从本实验我们可以得出什么结论。

生：固体分子间存在相互作用的引力

师演示：液体分子间的相互作用“两水银液滴相互吸引在了一起”（如图2）。

师：从本实验我们可以得出什么结论。

生：液体分子间也存在相互作用的引力。

师：科学家们通过大量的实验发现了一切物质的分子间都存在着相互作用的引力。

板书：分子间存在相互作用的引力

【提出新问题】

师：分子间存在相互作用的引力，那么分子应该紧密地挨在一起，对不？

师：请同学们跟老师一起来做一个小实验。

小实验：

在一试管中倒入一定量的水，然后再往试管中倒入酒精，直至倒满为止;然后用橡皮塞塞紧，并上下摇动，直至两者均匀混合。

师：你观察到了什么现象？

生：水与酒精的总体积变小了。

师：为什么水与酒精的总体积会变小呢？

师引导学生分组讨论，并猜想可能原因。

生：分子间可能还存在着斥力，使得分子间有间隙，水与酒精混合后，彼此进入对方，使总体积变小。

探究2：分子间存在間隙、分子间存在相互作用的斥力

师：请用桌上的针筒完成以下两个实验。

实验1：用针筒抽取空气，用手堵住针眼，用力压缩针筒，观察现象。

实验2：用针筒抽取水，用手堵住针眼，用力压缩针筒，观察现象。

师：请同学们汇报实验结果，并分析所收集的证据。

生：分子间存在相互作用的斥力、分子间存在间隙。

板书：分子间存在相互作用的斥力、分子间存在间隙。

师：之前的实验中，若不用力摇动，水分子与酒精分子能彼此进入对方吗？

师：我们可以直接观察。但由于分子非常小，如果把分子看做小球，直径大约10-10m，相当于头发粗细的十万分之一。所以我们要用高倍显微镜。（视频播放）

师：现在我们没有高倍显微镜能否应用别的方法证明出分子在运动呢？

老师引导学生得出可以用转换法。

探究3：分子在做无规则地运动

实验1：气体分子运动（如图3），在两个相同的烧杯中分别倒入适量的无色的酚酞和无色的氨水，然后用玻璃罩罩住，观察现象。

生观察现象：无色的氨水变红了。

实验2：液体分子运动（如图4），在一杯温水中滴入一滴红墨水。

生观察现象：整杯水都变红了。

实验3：固体分子的运动（如图5），把一镀上不锈钢的铜片放在酒精灯上加热。

生观察现象：“银变金”了。

总结结论：一切组成物质的分子都在做运动。

板书：一切组成物质的分子都在做永不停息的运动。

3  总结

本着一切为了学生，为了一切学生的教学原则，课堂教学的教学效果是最好的注释。因此，我们所使用的任何教学模式都不能离开学生这一个主体，都应该从学生这一角度去看问题。教学研究任重而道远。本文提了的——“情景创设-提出问题-建模探究-分析认证”演示实验教学模式在长期的教学实践活动中，取得了极大的反响，学生在课堂学习中明显更有热情，学习兴趣也更深厚了。

参考文献：

[1]中华人民共和国教育部制定：《义务教育物理课程标准（2011年版）》，北京师范大学出版社，2011.