初中物理小实验优化策略研究

张德全

（东山县文昌初级中学，福建 东山 363400）

著名教育家波利亚提出：学习知识的最好办法是自己体验，因为这种体验最深刻也最容易掌握其中的内在规律与联系。受传统应试教育影响，当前初中物理课堂实验教学普遍存在教师讲实验、学生记实验、用实验视频代替现场实验等问题，这大大地影响了物理教学实际效果。物理实验是细致分析物理知识的重要途径，初中物理实验对于刚刚接触物理学习的初中生来说，更为重要。物理小实验具有取材广、现象奇、时间短、体验快等优点，教师借助物理小实验引导学生发现问题，提出问题，分析解决问题，有利培养学生物理核心素养，提升教学质量。

一、趣味化：基于心理倾向创新实验

列夫·托尔斯泰指出：成功的教学，所需要的不是强制，而是激发学生的兴趣［1］。学习兴趣是人类有选择地、愉快地力求靠近或探究某种事物而进行学习的心理倾向。对于学习者而言它是最活跃的直接影响因素。教师课堂上所选的物理小实验应具有很强的趣味性，才能深深地打动学生，从而激发起学生探究学习物理的热情，化被动学习为主动学习。正如爱因斯坦所言“兴趣是最好的老师”。

在八年级沪科版“科学探究：凸透镜成像”这本节课中，教材是通过引导学生用实验室中的凸透镜观察蚂蚁和烛焰，来引导学生思考并提出凸透镜成像有何特点。教师上课时，普遍用实验室中的凸透镜观察书本上的文字或窗外的景物来引入主题。为了更好地激发学生学习物理的兴趣，根据学生已有知识储备，笔者用一个装水的透明圆柱形水杯代替实验室中的凸透镜，用图1 中的画代替成像的物体，完成如下小实验：在侧对女孩的适当位置放置一个透明圆柱形水杯，往杯中缓慢加水，可以发现：女孩先是脚部、而后身部慢慢地转过身来，答应了男孩的“求婚”（如图2）。通过这一创新，让物理现象富有故事情节，化枯燥为生动、化平淡为奇特，符合初中生的心理年龄特征，激发了学生探究学习的欲望，化被动学习为主动学习。

图1

图2

图3

图4

又如教师经常会演示如图3 所示“引蛋入瓮”的小实验来验证大气压的存在，此实验所产生的现象有些学生会心存怀疑，因为鸡蛋经瓶口掉进瓶子时，鸡蛋还受到重力的作用，这会降低学生对大气压作用的感知度，具有迷惑性。为了让实验更具有趣味性和说服力，笔者把实验改成图4 所示：在煮熟剥好蛋壳的鸡蛋上插上三根小蜡烛并点燃。当用鸡蛋堵住瓶口后，松开手时会发现鸡蛋被吞进瓶内。这一实验设计可解除同学们对重力影响的疑虑，把大气压这只看不见、摸不着的“手”，在学生面前展露无遗，实现了化抽象为具体，加深了对大气压的认识和理解，提高了学生思维能力。

二、生活化：基于现实生活创新实验

按照国家相关文件规定，义务教育阶段每个班级学生数不得超过五十，但大部分班级学生人数都在四十以上。尽管这些年来，我们国家对基础教育实验装备加大投入，但许多实验器材是好几个班级共用一件，在数量上远远不够。课堂教学要关注到每一位学生，让每位学生都能参与实验并学有所得，实属不易。教师在物理课堂上应尽量开展便于学生参与其中的物理小实验，让更多学生得到体验。这就要求实验所用的器材应具有广泛性，实验操作相对安全简单可靠，便于完成，现象明显。笔者在教学实践中探索研究，认为把学生身边的坛坛罐罐挖掘创新成小实验器材，拼拼凑凑做实验，既经济又方便，既简单又好玩。正如《义务教育物理课程标准（2011 年版）》所指，应大力提倡师生利用身边的物品等做实验，这样不但简便直观，又显得物理学与生活很亲近，让学生强烈地体会到科学的真实性，有利于培养学生动手能力和创新意识。

笔者在沪科版八年级第八章第三节“空气的‘力量’”授课前，布置学生用一些透明废弃瓶子、吸管、气球做成实验器材（如图5 所示）,课堂导入环节时让学生演示了如下的实验（见表1）。

表1 空气的力量

物理学家杨振宁曾指出，现象是物理学的根源。因此，在物理教学过程中，应以具体事实为基础，激发学生认知冲突为第一步［2］。上面的实验中再加吹气球原本就是学生生活平常事，创新一下玩法，“吸”也能让气球变大，而且气球开着口时也不会变小。这种不合常理的实验操作本身就是最大的创新，大大增强了实验的新颖度，提高了学生对实验的兴趣。亚里士多德曾指出：思维始于惊奇［3］。通过创新实验做法，让实验更惊奇，有助于提升学生科学创新思维能力，促进学生物理核心素养的提升。

三、可视化：基于真实可靠创新实验

人们对于其不能亲眼所见的东西，总是存在半信半疑。如果我们所开展的物理实验所产生的现象不够明显，可视化程度不高，不能让学生“眼见为实”，就不足让学生信服，从而影响了学习兴趣，不利于主动学习和思考，也将大大地降低了实验对教学的促进作用，有时甚至会起到负作用。在九年级物理“科学探究：怎样产生感应电流”新课导入环节中，笔者用破旧小电风扇设计了如下的小实验（见表2）。

表2 感应电流的产生

此演示实验有充足的可见度，保证全班学生都能观察到，只有学生充分观察出明显的实验现象，才会积极主动地引起学生对问题的思考。

物理课堂实验活动最能激起学生的兴趣，它迎合了初中生好玩的天性。对于思考问题仍以具体事物载体中的初中生而言，学好物理离不开体验，让学生在小实验中体验与感悟，有助于培养学生探究学习物理的兴趣，促进理解抽象的物理知识。正如著名教育学家苏霍姆林斯基曾经说过：“儿童的智慧在他的手指尖上”［3］。本着趣味化、生活化、可视化三诀，不断创新初中物理小实验，一定有助于初中物理教学质量的提升，培养学生的物理核心素养。