有效地開(kāi)發(fā)初中物理實(shí)驗(yàn)課的教學(xué)資源

湯強(qiáng)紅

傳統(tǒng)的教學(xué)論認(rèn)為,“課程”是規(guī)范的教學(xué)內(nèi)容,而在新課程理念下,教材不等于教學(xué)內(nèi)容,教學(xué)內(nèi)容大于教材。教學(xué)內(nèi)容的范圍是靈活的,是廣泛的。它可以是課內(nèi)的，也可以是課外的。只要適合學(xué)生的認(rèn)知規(guī)律,從學(xué)生的實(shí)際出發(fā),所有有關(guān)人與自然、人與社會(huì)、人與自我的任何方面的材料,都可作為學(xué)生學(xué)習(xí)的內(nèi)容。在物理教學(xué)中，開(kāi)發(fā)與利用科學(xué)探究實(shí)驗(yàn)課堂教學(xué)中的教學(xué)資源，不僅會(huì)極大地豐富課堂的教學(xué)內(nèi)容，而且也能使學(xué)生得心應(yīng)手的應(yīng)付中考。

在現(xiàn)在的中考物理中，實(shí)驗(yàn)探究題的考查方式發(fā)生了很大的變化，單純地考查實(shí)驗(yàn)操作步驟、實(shí)驗(yàn)結(jié)論等機(jī)械記憶的考題已經(jīng)退出了歷史的舞臺(tái)。中考實(shí)驗(yàn)題普遍重視探究的過(guò)程和方法的考查，重視基本實(shí)驗(yàn)?zāi)芰Φ目疾椤Ｋ钥茖W(xué)探究教學(xué)中，教師已不過(guò)分強(qiáng)調(diào)知識(shí)的傳承，而是重視讓學(xué)生親歷科學(xué)探究的過(guò)程，學(xué)習(xí)科學(xué)研究的方法。在實(shí)驗(yàn)課中，挖掘?qū)W生實(shí)驗(yàn)過(guò)程中的操作方法、思考方式以及利用收集的證據(jù)得出結(jié)論等方面的教學(xué)增長(zhǎng)點(diǎn)，就會(huì)使我們的實(shí)驗(yàn)課堂教學(xué)內(nèi)容更加豐富多彩，使實(shí)驗(yàn)課堂教學(xué)過(guò)程充滿(mǎn)生機(jī)和活力。

1 留心實(shí)驗(yàn)操作過(guò)程，豐富實(shí)驗(yàn)操作方法

初中物理實(shí)驗(yàn)課教學(xué)中，實(shí)驗(yàn)器材的選擇、實(shí)驗(yàn)的操作步驟及順序安排都會(huì)對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)論的得出產(chǎn)生影響。因此，留心實(shí)驗(yàn)的操作過(guò)程也能豐富我們的實(shí)驗(yàn)教學(xué)。例如：蘇科版物理第六章第三節(jié)，用天平測(cè)物體的質(zhì)量中，測(cè)量燒杯中水的質(zhì)量時(shí)，要先測(cè)量空的容器質(zhì)量，再測(cè)水和容器的總質(zhì)量；而在測(cè)量液體的密度時(shí)，測(cè)量液體的質(zhì)量卻要先測(cè)容器和液體的總質(zhì)量，再測(cè)量剩余的液體和容器的總質(zhì)量。對(duì)比這兩個(gè)實(shí)驗(yàn)的質(zhì)量測(cè)量的操作步驟，找到它們?yōu)榱藴p小誤差而采取的不同步驟的原因，可以防止學(xué)生對(duì)這兩個(gè)實(shí)驗(yàn)步驟產(chǎn)生混淆。再例如：在多次測(cè)量取平均值減小誤差的實(shí)驗(yàn)中，如何進(jìn)行多次測(cè)量？有學(xué)生在測(cè)課本中一張紙的厚度時(shí)，取50張紙測(cè)量了三次，而有的學(xué)生取20張、30張、50張紙分別測(cè)了三次；在測(cè)定值電阻的阻值時(shí)，有的同學(xué)取不同的電流和對(duì)應(yīng)的電壓，測(cè)得了三次阻值，而有的同學(xué)是在同一個(gè)電流和電壓下看了三次，得出三個(gè)阻值。哪一種方法正確？這對(duì)于學(xué)生來(lái)說(shuō)是困難的，因?yàn)樗麄儧](méi)有更多的物理知識(shí)讓他去選擇和判斷，只有在教師的指導(dǎo)下，他們才容易作出正確的選擇。再如，在探究物體的浮沉條件的實(shí)驗(yàn)中，所用器材小玻璃瓶的質(zhì)量很小，用彈簧秤測(cè)量它的重力是很不準(zhǔn)確的，為此，這個(gè)實(shí)驗(yàn)中將彈簧秤改成天平進(jìn)行測(cè)量就比較準(zhǔn)確。

2 留心實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象中伴隨的其它現(xiàn)象，會(huì)使實(shí)驗(yàn)更接近實(shí)際

以前，我們的學(xué)生實(shí)驗(yàn)都是在一定的環(huán)境（實(shí)驗(yàn)室）下進(jìn)行的，它比我們?cè)趯?shí)際生活中利用身邊的器材進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，得出實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象或規(guī)律更容易些。而今，新教材中很多的實(shí)驗(yàn)，都是利用身邊的器材進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，使實(shí)驗(yàn)探究更加生活化。這就需要學(xué)生具有從許多干擾的信息中找出我們所需要的信息的辨別能力。

例如：在平面鏡成像的實(shí)驗(yàn)中，學(xué)生利用自己身邊的器材進(jìn)行實(shí)驗(yàn)時(shí)，就會(huì)發(fā)現(xiàn)當(dāng)玻璃板有一定厚度時(shí)，出現(xiàn)2個(gè)像，而且觀(guān)察到的像較暗的情況。這是因?yàn)椴ＡО宓那昂髢蓚€(gè)表面都會(huì)反射成像，而且由于透過(guò)的光較多，反射光不強(qiáng)，使像較暗。而當(dāng)學(xué)生利用實(shí)驗(yàn)室特定的器材進(jìn)行實(shí)驗(yàn)時(shí)，由于它的反射面進(jìn)行了處理，就不會(huì)出現(xiàn)這一問(wèn)題。又如，在凸透鏡成像的實(shí)驗(yàn)中，隨著實(shí)驗(yàn)的進(jìn)行，由于蠟燭越燒越短，我們會(huì)看到光屏上的像跑到了屏的上方，甚至只有一半的像在屏上。當(dāng)出現(xiàn)這一現(xiàn)象時(shí)，學(xué)生就會(huì)一味地向上調(diào)光屏。究其原因是：像的位置是由蠟燭中心和透鏡中心的位置來(lái)決定的。蠟燭中心、透鏡中心和像的中心始終在一條直線(xiàn)上。當(dāng)蠟燭中心、透鏡中心在同一高度時(shí)，像的中心也與它們?cè)谕桓叨?。所以在開(kāi)始實(shí)驗(yàn)時(shí)，需要調(diào)節(jié)光屏，使它的中心與蠟燭中心、透鏡中心在同一高度，才能在光屏中央觀(guān)察到像。而在實(shí)驗(yàn)中出現(xiàn)如上的情況時(shí)，也可以將透鏡向下調(diào)或?qū)⑾灎T墊高，使像仍成在光屏的中央。拓展下去就可解決：如果像偏左，可以將透鏡向右調(diào)或?qū)⑾灎T向左調(diào)，使像仍在光屏的中央。在電學(xué)實(shí)驗(yàn)中，學(xué)生遇到的問(wèn)題更多。例如：短路和部分短路問(wèn)題；小燈泡的亮度變化、電阻的變化問(wèn)題；電流表和電壓表無(wú)示數(shù)的故障分析等等。關(guān)注這些現(xiàn)象，對(duì)它們進(jìn)行合理的解釋?zhuān)瑫?huì)使學(xué)生學(xué)到的知識(shí)更具有實(shí)際意義，這不僅能提高學(xué)生的物理實(shí)驗(yàn)?zāi)芰?，也?huì)使學(xué)生對(duì)物理學(xué)習(xí)更感興趣。這些也都是出卷老師最能出到的地方。

3 留心實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的分析，使結(jié)論的得出更具有合理性

在新課標(biāo)的課程目標(biāo)過(guò)程與方法中，要求初中學(xué)生有初步的信息處理能力；有初步的分析概括能力。初中物理探究實(shí)驗(yàn)中，有許多結(jié)論是通過(guò)對(duì)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的分析而得出來(lái)的，對(duì)學(xué)生來(lái)說(shuō)，從實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)中得出結(jié)論難度較高。因此，充分利用對(duì)實(shí)驗(yàn)的數(shù)據(jù)分析，培養(yǎng)學(xué)生的數(shù)據(jù)信息處理能力，又成為我們開(kāi)發(fā)實(shí)驗(yàn)課堂教學(xué)資源的又一重要方面。例如：在探究水的沸騰的實(shí)驗(yàn)中，得出溫度隨著時(shí)間變化的數(shù)據(jù)如下表：

學(xué)生可能會(huì)從表中得出，甲杯水的沸點(diǎn)是98℃，乙杯水的沸點(diǎn)是100℃，沸騰時(shí)水的溫度保持不變。其實(shí)還有更多的可以分析的問(wèn)題，如：（1）沸騰前水的溫度隨著加熱時(shí)間的增加，溫度不斷升高，但溫度的升高過(guò)程并不是均勻的，是先快后慢。究其原因是隨著水的溫度與外界的溫差的增大，散熱越來(lái)越多，所以升溫也就越來(lái)越慢。（2）甲杯中水的沸點(diǎn)沒(méi)有到100℃，原因有：外界氣壓較低；水中含有雜質(zhì)；溫度計(jì)不準(zhǔn)確等。（3）乙杯水比甲杯水后沸騰，原因可能是：乙杯中水的質(zhì)量比甲杯水多；乙杯所用燈火焰不大或沒(méi)用外焰加熱；乙杯沒(méi)有加蓋子等。因此，通過(guò)對(duì)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的分析，我們要能使學(xué)生思維能力得到提升。

在電學(xué)測(cè)量的實(shí)驗(yàn)中，通過(guò)對(duì)不同定值電阻的測(cè)量數(shù)據(jù)分析，筆者發(fā)現(xiàn)，電壓的取值是非常重要的。在測(cè)量定值電阻時(shí),學(xué)生取電壓值時(shí)不能太大。另外，實(shí)驗(yàn)中做到快速,才不會(huì)使定值電阻在測(cè)量中受到取值引起的溫度變化的影響。而在小燈泡電阻的測(cè)量中,從測(cè)量的數(shù)據(jù)可以看到,學(xué)生對(duì)電壓的取值相差很小時(shí),由于小燈泡的溫度變化小,所以小燈泡的電阻值就相差很?。ㄟ@就會(huì)誤導(dǎo)學(xué)生用取平均值計(jì)算結(jié)果）。從測(cè)小燈泡阻值的數(shù)據(jù)還可以看到,當(dāng)電壓的取值相對(duì)較大時(shí),小燈泡電阻值就相差很大,就不能用平均值來(lái)進(jìn)行數(shù)據(jù)處理。

綜上所述，我們的物理實(shí)驗(yàn)課堂教學(xué)的資源是豐富的，它們就儲(chǔ)藏在我們實(shí)驗(yàn)教學(xué)的各個(gè)環(huán)節(jié)之中。只要我們物理教師能關(guān)注到實(shí)驗(yàn)中的每個(gè)細(xì)節(jié),用“心”去做，用腦去思，我們的實(shí)驗(yàn)課堂必定會(huì)豐富多彩，不枯燥乏味；教師會(huì)靈感突現(xiàn)，不斷創(chuàng)新。充分開(kāi)發(fā)和利用物理實(shí)驗(yàn)課的教學(xué)資源，是進(jìn)行物理實(shí)驗(yàn)課堂有效教學(xué)的必由之路。

(欄目編輯王柏廬)