关注教学细节 助力初中物理实验教学

陈素萍

(江苏省泰州市姜堰区溱潼第二中学 225508)

物理是一门实验型自然科学学科，实验是物理课程的重要组成部分，实验是物理课堂教学中的重要资源，实验教学是物理课程教学的重要内容；然而，在物理课堂教学实践中，不少物理教师“图方便、省时间……”，物理演示实验用视频或模拟动画来代替，注重实验如何操作？实验题如何解答？不注重引导学生对实验原理与方法的理解、对实验方案的改进优化、对实验器材的取舍，几乎没有课外实验的延伸与拓展；因此，作为一线教师应该留足学生实验和课堂演示实验的时间，本文笔者重点从实验教学的几个细节入手，不断提升物理实验教学的有效性.

一、正确使用基本实验仪器

物理实验仪器主要涉及；刻度尺、秒表、温度计、天平、弹簧测力计、电压表、电流表等，物理课程标准明确指出学生必须熟练掌握使用基本实验仪器的方法，此要求表面看似简单，但是在实际教学中，笔者发现不少学生因为某些细节不理解，导致基本实验仪器的使用出现问题.

例如，托盘天平测量物体质量的实验中，首先在右盘中放入与待测物质量相近的大砝码，再依次减少添加砝码，实践中发现理论考查时错误率很低；若让学生动手操作的时候，出现随意放置砝码的现象比较严重，主要是学生对操作本质不理解而导致的结果，多数学生操作中都习惯的认为，只要最终两边托盘达到平衡即可，大小砝码添加的先后顺序是无所谓的事情.物理教师可以从多元视角对此操作细节进行合理化的解释，对于一台托盘天平而言，砝码盒内砝码数码是有限的，在操作中先小后大的加入方式，容易导致小砝码不够用的情形，无法实现两边平衡；相反，若由大到小的添加方式，方便于控制天平两边平衡；此外，物理教师还可以从实验误差视角进行阐释，砝码盒中大小砝码的真实质量与标称值之间都存在一定的误差，可以借助于误差对比数据图表进行说明，此法直观、形象，便于学生理解与领悟；如图1所示.

实践表明，在实验仪器的使用上，引导学生对操作中重要细节环节的理解，促使学生“触类旁通、举一反三”，从而实现学生正确操作基本实验仪器，达成提升实验操作技能的目标.

二、深刻理解实验原理与方法

在物理实验教学中，部分物理教师比较重视实验步骤，总是希望学生机械地按照“章程”进行，学生被迫进行着“一头雾水”的实验操作，对于实验原理和实验方法的可行性，从不过问与思考，若实验的可行性不能保证，实验操作容易偏离科学方向，实验结论的可靠性值得商榷与斟酌.

例如，在“色光混合”实验教学时，部分物理教师采取如图2所示的方式进行实验操作展示，此实验结论是有一定的争议与商榷的；实际上玻璃砖对不同颜色的单色光的折射率存在差异，不同的单色光经过玻璃三棱镜后折射程度不同，白光(复色光)经过三棱镜后会出现色散现象，如图3所示，根据光路可逆原理，单色光经过三棱镜后出色光线与入射光线保持平行，这样经过三棱镜组合(两个相互倒置的三棱镜)后，单色光的入射光线与出射光线保持平行，这样出射光线成为一个七种颜色的光带(红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫)，由于两个倒置的三棱镜间距很小，出射的各个单色光非常靠近，人的肉眼看似是一束白光(七种单色光混合在一起即为白光)，实际上这种色散没有形成混合状态；如果学生在实验之前，对此实验原理进行分析与思考，就会得出科学的正确实验结论；相反，学生不去思考实验原理中的本质，在实验操作中就容易得出“白光”的完美假象.

实践表明，理解实验原理与方法是实现后续实验的重要保障，欲想让学生的科学探究真正发生，必须让学生真正的理解实验原理与方法.

三、合理选择恰当的实验器材

实验器材是确保实验取得圆满成功的关键因素，实验前选择合适器材进行实验，实验后针对实验现象进行实验仪器的改进；实验器材选择细节的处理，有助于实验现象的呈现和实验结论的获得，有助于提升学生科学思维能力，有助于提升物理学科核心素养.

例如，如图4所示，为“探究导体中电流与电阻关系”实验的电路图，其中电源提供电压恒为4.5V，实验中提供的器材有：电阻R有“5Ω、15Ω、25Ω”三种，滑动变阻器有“5Ω 0.6A、20Ω 0.5A、50Ω 0.3A”三种，若使电流表读数恒为0.3A，应该选择哪种滑动变阻器？在此实验进行实际操作之前，教师可以引导学生从滑动变阻器总阻值和允许电流最大值两个方面进行思考，选择合适器材，切不可直接灌输给学生结论，应该给学生创设合理情境，让学生自主参与、自主探究、自主生成，有助于学生思维能力的培养.

实践表明，实验器材的选取在实验教学中十分重要，也是中学实验考查的重点，在实验教学过程中，学生对实验目的与原理的理解是正确选取实验器材的重要条件，实验器材的合理选取是获得理想实验现象、实验原理的保障.

四、充分改进与优化实验方案

对于一个初中物理实验而言，实现实验目的实验方案是多样化的，课本教材中列举的实验方案往往都属于比较优秀的方案，但也不尽然都是十分完美的实验方案，也有可能存在一定的“瑕疵”，在初中物理实验教学中，物理教师可以引导学生对提供的实验进行大胆的优化与改进，发挥学生创新思维的能力，促进学生知识与能力的融会贯通，促进学生综合应用能力的提升.

例如，在“探究滑动摩擦力大小与什么因素有关”的实验教学中，原来实验方案中拉动木块使其作匀速直线运动，控制木块匀速实际操作难度很大；多数学生容易想到如图5所示的实验改进方案，拉动木板运动，实验操作难度降低不少，但是弹簧测力计重力影响，实际操作时细绳始终保持水平也相当困难；此时，物理老师可以引导学生思考运用定滑轮的性质特征，改变拉力方向克服上述困难，如图6所示，这样实验的操作性明显提升.

实践表明，教师应该充分介绍实验仪器的优缺点，让学生在理解实验仪器本质特征的基础之上，进行物理实验方案的优化与改进；针对原有的实验原理或者实验方案进行思维，挖掘实验中存在的不足，根据所学知识进行有效的改进与优化，促进学生实验综合技能的提升，促使学生创新实验能力的提升.

总而言之，在初中物理实验教学中落实学生核心素养，必须对实验教学中的细节加以关注；对于初中物理一线教师而言，在教学实践中，应该想方设法引导学生从“实验仪器选择和使用、实验原理与方法的理解、实验方案的优化与改进”等角度入手，针对这些实验细节进行探讨与思考，进而提升学生对物理实验的理解程度，促进学生实验操作能力的提升，进而提升学生分析物理问题和解决物理问题的能力.