优化初中物理实验教学的几点思考

2022-11-20李正华

名师在线 2022年3期

关键词：课外物理实验教学

文 /李正华

引言

实验是物理教学的重要组成部分。学生通过实验可以观察到许多新奇有趣的现象，能够激发学习兴趣，点燃探究热情。在本文中，笔者结合自己的教学实践，对如何优化物理实验教学谈几点粗浅的认识。

一、优化演示实验，提高课堂教学效率

（一）实验前要认真备课、准备充分

演示实验无论成功与否，都会给学生留下深刻的印象。如果演示实验做得很成功，学生的注意力会被吸引，其也会获得感性认识，这对提高课堂教学效率有重要的促进作用；如果演示实验失败了，学生会产生疑虑，学习阻力大大增加，教学效果会受到一定程度的影响。因此，对每个演示实验，教师都要认真研究、精心准备，绝不能麻痹大意。确保演示实验一次成功，首要的条件是备好课。教师在备课时要严谨细致，对演示实验的目的、意义、原理、注意事项等必须全面掌握，力争做到胸有成竹、万无一失。例如，在教学“串、并联电路的特点”时，教师需要在课堂上做一个演示实验。实验前，教师应准备好两个带灯座的小灯泡、电池、开关和导线若干等实验器材，而且要对这些器材进行检验，以确保其可用。上课前，教师要反复操作实验直到熟练演示，还应预估实验中可能出现的常见故障，掌握其解决方法，保证演示实验的顺利进行，进而切实提高实验教学的效率。

（二）引导学生积极参与演示实验

让学生参与演示实验，既可以激发学生的学习热情，调动学生的学习主动性，又可以培养学生操作的规范性，提高课堂探究效率。例如，在探究“电流与电压的关系”实验时，为了让全班学生都能看清实验电路，教师可将实验器材如电源、开关、滑动变阻器、电流表、电压表等，用磁铁吸附在黑板上。通过课前预习，学生能够在黑板上画出正确的电路图。然后，教师可以请另一位学生在黑板上连接实物电路，并在一旁关注学生的实验操作过程，及时纠正其不规范操作。

（三）注重演示实验的规范性

学生物理实验操作技能的提高，一方面需要学生在分组实验中进行实际操作训练，另一方面则依靠教师演示规范性的实验操作[1]。因此，教师在进行演示实验时对学生细致讲解、正确示范、巧妙引导至关重要。

1.演示实验中操作的规范

教师在做演示实验时，必须严格遵循实验操作规程。例如，温度计是用来测量温度的，不能当搅拌棒使用，温度计的玻璃泡不能碰到容器底，也不能碰到容器壁；使用酒精灯时，必须用酒精灯的外焰加热；烧杯加热时应放置在石棉网上，确保其受热均匀，防止炸裂。关于实验仪器的使用方法及注意事项，教师要明确告知学生。在演示实验中，学生会注意教师的每个动作，而教师的规范操作会成为学生独立操作的榜样，对学生有着引领和示范作用。

2.演示实验中语言的准确

在教学过程中，教师必须做到语言准确简明，不含糊其词。例如，在“观察水蒸气的液化”的实验中，教师在要求学生观察金属盘底面的小水滴时，应明确指出：“请同学们观察金属盘的底面，你看到了什么现象？”在实验教学中，教师应尽量避免使用模棱两可的语言，否则会对学生正确认识实验器材、掌握概念、理解定律产生不良的影响。

（四）合理运用现代化教学手段

一些在特定条件下才能完成的实验或具有危险性的实验，教师不可能在课堂上进行演示。对于这些实验，教师可以借助多媒体设备来展示。例如，“核聚变、核裂变”的实验无法在课堂上演示，但教师就可以将核聚变、核裂变的演变过程制作成动画，在课堂上展示出来，使学生对抽象的知识有具体形象的认识。又如，大气压强中的托里拆利实验需要使用水银，而水银具有一定的危险性。因此，教师可以用多媒体设备播放托里拆利实验的视频，让学生观看实验的操作过程，从而明白托里拆利实验的原理。在此基础上，教师可以引导学生计算出标准大气压的值。作为辅助手段，多媒体技术具有许多优越性，但在教学中不能喧宾夺主。教师只有不断学习，不断丰富自己，巧妙而恰当地运用现代化教学手段，才能实现教学效果的最优化[2]。

二、优化学生分组实验，提高实验探究能力

（一）合理分组，明确分工

首先，与女生相比，男生的抽象思维能力、动手能力要强一些，而女生在细节和感性认识方面占优势。因此，教师在分组时要注意男女学生搭配。这样，学生在进行分组实验时会互相取长补短，男生可以提高自己的细心程度，女生可以学习男生的动手能力。其次，根据学生的学习能力，教师可以把全班学生分成若干小组。教师需要把能力不同的学生分到一组，便于他们相互学习、相互带动，达到取长补短的目的，实现整体提高。最后，教师需要明确小组内各个成员的分工。教师可以根据学生的学习能力差异进行编号，通过编号为学生布置相应的学习任务。例如，在开展“测量小灯泡的电功率”这一实验时，小组成员分工明确，1号、2号学生是操作员，负责连接实物电路；3号学生是记录员，负责记录实验数据；4号学生是发言代表，负责汇报实验结论。这样，每位学生在活动中都能充分发挥作用。

（二）精心设置问题

分组教学会占用较多的课堂时间，要想在有限的时间内保质保量地完成教学任务，教师就必须精心设置问题，把握课堂教学节奏。教师要从学生认知发展水平和已有经验出发，设置的问题要具有一定的梯度性，使学生通过深入思考都能跳起来摘到“桃子”。遇到难度较大的问题时，教师要进行铺垫性提问，引领学生的思维走向深处，达到突破重点、解决难点的目的。

中部某省一经营渔业的老板告诉笔者，他近两年一共办了3个合作社，一个渔业养殖合作社、两个茶叶种植合作社，都是空壳合作社，没有什么实质性内容，其中一个还是当地政府以他的名义办的。“办理手续很简单，只需5户以上老百姓就可以办理，这些老百姓拉来凑数，合作社的大小事情都是我一人忙活。”

例如，在探究“影响滑动摩擦力大小的因素”实验中，笔者设置了以下问题。问题1：滑动摩擦力的大小与哪些因素有关呢？请你列举生活中的一个实例来支持你的猜想。问题2：如何测量滑动摩擦力的大小？问题3：如何改变接触面压力的大小？问题4：如何改变接触面的粗糙程度？问题5：如何改变接触面的面积大小？问题6：怎样研究其中某一个因素对滑动摩擦力大小的影响？

问题的设置是课堂教学中必不可少的一个重要环节，好的问题设置能激活学生思维，为一节课的教学奠定良好的基础。

（三）把握介入时机

小组有效的、有意义的讨论离不开教师积极的引导。在小组学习过程中，教师需要密切关注学生的讨论过程。如果小组活动开展得很顺利，那么教师就不要介入小组讨论，而应给予及时的表扬和鼓励；如果小组讨论漫不经心，教师就应及时提醒和指正；如果小组讨论遇到困难或陷入认知偏差，教师要及时纠正并加以引导；如果小组讨论提前完成，教师要检查小组讨论的结果，并及时评价。另外，教师需要对学生的讨论结果进行抽查，充分调动学生的讨论积极性、自觉性，让小组学习更高效。

（四）注重实验反思

在以往的教学中，教师非常重视实验操作和实验结论的获得，忽略了实验之后的反思与总结，这种只做不想的实验是不完善的。实验完成后，教师要引导学生对实验进行反思，发现不足。这不仅有利于改进和完善实验，还可以提高学生的思维能力。例如，在探究“光的反射定律”的实验时，教师可以引导学生反思：（1）白色硬纸板越光滑越好，还是越粗糙越好？（2）为了使光线能在纸板上显示出来，方便实验研究，该如何操作？然后，教师组织学生对以上问题进行小组讨论，让学生各抒己见。最后经过师生共同评议，学生对光的反射定律便有了更深刻的理解。

学生做物理实验时，必须遵守相应的注意事项。教师引导学生反思实验的注意事项，不仅能规范学生的实验操作，还能保证实验的顺利进行。例如，“液体的压强”一节的重点是探究液体内部压强大小的影响因素。实验的注意事项为实验前应检查装置的气密性，具体操作是用手轻轻按压几下橡皮膜，观察U形管中的液体，若U形管中的液体能灵活升降，则说明装置的气密性良好。在学生检查完装置的气密性后，教师可以让学生思考：如果装置不先进行气密性检查，会带来什么结果？通过这样的实验反思，学生便对实验有了更深刻的认识，也提高了实验素养。

三、开发课外实验，提高学生的学习效率

物理课外实验是实验教学的重要组成部分，能够开阔学生的视野，丰富学生的知识。课外实验对培养学生科学探究能力和科技创新意识大有裨益。因此，物理教师应注重课外实验的开展。

（一）利用日常生活用品做实验，增加亲切感和可信度

利用身边随手可得的物品设计一些有趣的物理实验或扩充课本中的实验，不仅可以增加实验的亲切感、可信度，还能拉近物理与生活的距离，让学生在生活中掌握知识，真正实现学以致用。例如，在“体验大气压强的存在”一课中，课本安排了一个演示实验——被压瘪的易拉罐。课后，教师可以让学生利用身边的物品设计一个实验来证明大气有压强，并亲自动手做一做。于是，学生积极收集身边的物品来开展实验。他们找来了玻璃杯、水、硬纸片、塑料瓶、塑料吸盘等，设计了多样化的实验来验证大气压的存在。学生在动手实验的过程中，既锻炼了动手能力，也加深了对理论知识的理解，达到了“双赢”的效果。

（二）利用废旧物品做实验，培养学生的创新意识

家庭生活中的一些废旧物品也可以作为实验器材，如废旧的塑料瓶、衣架、缝衣针、硬纸板等。教师在教学中要鼓励学生开发与利用各种废旧材料。这不但可以实现资源的再利用，而且有利于培养学生的科技创新意识和勤俭节约的习惯。例如，“浮力”是中考物理的重点，也是难点，部分学生难以理解浮力产生的原因。为此，教师便可以指导学生自制一个学具——浮力产生的原因演示器。此学具构造简单、容易制作，用到的材料只有一个剪去底部的塑料瓶、两个乒乓球和一些水等。学生用自制的学具来演示浮力产生的原因，能获得直观的感受，这对学生深入掌握知识是有巨大帮助的。又如，教学完杠杆的相关知识后，教师可以指导学生完成课本上的小制作“蜡烛跷跷板”。这是一个很有趣的关于杠杆平衡的小实验，当蜡烛燃烧时，这种跷跷板会一上一下地动。物理教师要练就一双发现资源的慧眼和一双组合资源的巧手，指导学生利用废旧物品做实验，提高他们的物理学习效率。

另外，教师要对学生的课外实验加强督促检查，做好学生的指导工作。课外实验由学生在家里独立完成，学生回到学校后，可以和同学交流实验心得。通过交流共享，学生之间可以互相启发、互相学习、共同提高。教师可以在班级中组织学生开展课外小制作评比活动，比一比谁的作品最好，并从中评选出最优秀的作品加以表彰。例如，在教学“物体的浮与沉”一节时，教师给学生演示经典的“浮沉子”实验，那忽上忽下的浮沉子有趣且引人深思。教师可以举办一个“浮沉子”制作比赛，让学生享受课外实验带来的快乐。