借助物理實(shí)驗(yàn)，優(yōu)化概念生成

江蘇省蘇州市吳江區(qū)笠澤實(shí)驗(yàn)初級(jí)中學(xué) 吳沛儒

借助物理實(shí)驗(yàn)，優(yōu)化概念生成

江蘇省蘇州市吳江區(qū)笠澤實(shí)驗(yàn)初級(jí)中學(xué) 吳沛儒

本文結(jié)合教學(xué)實(shí)例，從演示實(shí)驗(yàn)、探究實(shí)驗(yàn)、對(duì)比實(shí)驗(yàn)三方面探討了在初中物理教學(xué)中，該如何利用實(shí)驗(yàn)教學(xué)幫助學(xué)生獲取知識(shí)、掌握物理概念，以期有效提高學(xué)生的動(dòng)手實(shí)踐能力，幫助學(xué)生進(jìn)行理解和鞏固物理知識(shí)，為學(xué)好初中物理課程打下良好的基礎(chǔ)。

初中物理 物理概念 實(shí)驗(yàn)教學(xué)

“概念來自實(shí)踐，科學(xué)源于實(shí)驗(yàn)”。物理是一門以觀察和實(shí)驗(yàn)為基礎(chǔ)的自然科學(xué)，在物理學(xué)的產(chǎn)生和發(fā)展過程中，物理實(shí)驗(yàn)自始至終占有極為重要的地位。如果把物理這門學(xué)科比作高樓大廈，那么物理概念就是構(gòu)成這座大廈的基石。而承載著物理思想方法的物理概念，因?yàn)榫哂懈叨鹊某橄笮院湍毿裕瑢?duì)于初中生來說往往難于理解。為此，教師可以借助各種類型的物理實(shí)驗(yàn)，為學(xué)生提供豐富多元的感觀材料，形象地展示知識(shí)的形成與發(fā)展，使物理概念得到形象性、動(dòng)態(tài)性、深刻性的體現(xiàn)，這既能培養(yǎng)學(xué)生的動(dòng)手實(shí)踐能力，又有利于增強(qiáng)學(xué)生對(duì)物理知識(shí)的進(jìn)一步理解和鞏固記憶，為學(xué)好初中物理課程打下良好的基礎(chǔ)。那么，在初中物理概念教學(xué)中，教師該如何利用實(shí)驗(yàn)教學(xué)幫助學(xué)生去獲取知識(shí)、形成概念呢？筆者進(jìn)行了如下幾個(gè)方面的有益探索：

一、借助演示實(shí)驗(yàn)，讓物理概念在直觀中更具形象

在初中物理課堂教學(xué)中，直觀形象的演示實(shí)驗(yàn)在教學(xué)中發(fā)揮著極其重要的作用。概括著事物本質(zhì)特征的物理學(xué)概念，對(duì)于閱歷較淺、抽象思維有限的初中生來說常常會(huì)感覺“抽象，不易理解”，學(xué)習(xí)起來備感枯燥。而成功的演示實(shí)驗(yàn)，可以幫助學(xué)生獲得直觀感性的認(rèn)識(shí)，加深對(duì)物理基本概念的理解和掌握。因此，教師可以借助物理演示實(shí)驗(yàn)，激起學(xué)生求知的欲望，引導(dǎo)學(xué)生在觀察中深化物理概念。

以八年級(jí)下冊(cè)《力的作用是相互的》一課教學(xué)為例，為了將原本抽象的“力的作用是相互的”物理概念轉(zhuǎn)化為具體有感知的問題，我在課堂上開展了如下三組演示實(shí)驗(yàn)，以加深學(xué)生對(duì)教學(xué)重難點(diǎn)的理解和記憶：

第一組：分別演示粉筆落地、手壓彈簧、穿上旱冰鞋后用力推墻這三個(gè)小實(shí)驗(yàn)，引導(dǎo)學(xué)生思考并猜想：在上述三個(gè)小實(shí)驗(yàn)中是否真的有力的存在呢？學(xué)生在學(xué)習(xí)小組內(nèi)進(jìn)行相互交流，提出合理猜想后，再次引導(dǎo)學(xué)生親身經(jīng)歷用手掌拍打桌子的小實(shí)驗(yàn)，真實(shí)地感覺到手掌的疼痛，以及結(jié)合“一個(gè)巴掌拍不響”的生活經(jīng)驗(yàn)，引導(dǎo)學(xué)生從生活實(shí)驗(yàn)中初步理解并真切感受到“力的作用是相互的”。

第二組：分別演示兩根彈簧對(duì)拉、將兩只吹足氣的氣球進(jìn)行對(duì)壓、用力推進(jìn)講桌后地面出現(xiàn)劃痕的實(shí)驗(yàn)，進(jìn)一步幫助學(xué)生理解物體對(duì)物體的這種壓、拉、推、提等都可稱之為物體對(duì)物體的作用，以及所有的力都是相互的，包括彈力、摩擦力等。

第三組：演示將兩個(gè)磁鐵分別放在兩個(gè)小車上，兩個(gè)小車同時(shí)反向運(yùn)動(dòng)的實(shí)驗(yàn)，以及將下端散開的塑料捆扎繩用干凈、干燥的手自上而下地捋幾次，細(xì)塑料繩下端炸開的演示實(shí)驗(yàn)，幫助學(xué)生理解在磁體間和電荷間存在的看不見、摸不著的作用力同樣是相互的，并鼓勵(lì)學(xué)生嘗試用力的概念進(jìn)行描述。

實(shí)踐證明，無論是展示現(xiàn)象、導(dǎo)出概念還是發(fā)現(xiàn)規(guī)律，演示實(shí)驗(yàn)都有著獨(dú)特的不可替代的作用。通過演示實(shí)驗(yàn)，能讓物理概念變得更形象，在豐富的感性材料中使學(xué)生加深對(duì)物理概念的理解和記憶、掌握物理規(guī)律，提高課堂教學(xué)效率。

二、通過探究實(shí)驗(yàn)，讓物理概念在操作中更顯動(dòng)態(tài)

探究性實(shí)驗(yàn)教學(xué)在新一輪的物理課程改革中得到了前所未有的強(qiáng)調(diào)和重視。新課程提倡以學(xué)生為中心、把課堂還給學(xué)生，探究性實(shí)驗(yàn)的目的正是要以有效的實(shí)驗(yàn)情境啟發(fā)和引導(dǎo)學(xué)生去自主設(shè)計(jì)、自主發(fā)現(xiàn)問題和解決問題，最終得出結(jié)論，獲得知識(shí)。在這樣的過程中，學(xué)生需要結(jié)合自己已有的物理知識(shí)和生活體驗(yàn)去自主設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)步驟，在學(xué)習(xí)小組內(nèi)相互討論、質(zhì)疑、探究，從而自主地進(jìn)行物理實(shí)驗(yàn)探究，這樣的學(xué)習(xí)過程不僅能有效培養(yǎng)學(xué)生的學(xué)習(xí)探究能力，提高學(xué)生對(duì)教學(xué)活動(dòng)的主動(dòng)參與性，也能將原本靜態(tài)的物理概念的學(xué)習(xí)變成利于學(xué)生理解、吸收的動(dòng)態(tài)知識(shí)。

例如，在教學(xué)“電路鏈接的基本方式”的內(nèi)容時(shí)，筆者以問題探究為載體，引導(dǎo)學(xué)生通過實(shí)驗(yàn)進(jìn)行自主探究，在熟悉又感興趣的話題中形成物理概念，感知并掌握物理規(guī)律：

1.練一練，讓電燈發(fā)光。給每個(gè)學(xué)習(xí)小組分發(fā)一些必備器材，要求能夠利用桌面上的實(shí)驗(yàn)器材組成一個(gè)電路，使電路中的小燈泡成功發(fā)光和熄滅，看看哪一組最先讓小燈泡發(fā)光。

設(shè)計(jì)意圖：設(shè)計(jì)問題情境，激發(fā)學(xué)生自主思考、動(dòng)手操作的探究興趣。

2.講一講，讓燈泡發(fā)光的條件。結(jié)合上述實(shí)驗(yàn)請(qǐng)學(xué)生講一講自己在剛才的實(shí)驗(yàn)中分別用到了哪些器材？各部分的作用是什么？

設(shè)計(jì)意圖：根據(jù)學(xué)生實(shí)驗(yàn)，引導(dǎo)學(xué)生總結(jié)一個(gè)基本電路的組成，清晰地認(rèn)識(shí)到電路各個(gè)組成部分在小燈泡發(fā)光、控制時(shí)的作用。

3.想一想，適度延伸。如果在電路中再增加1個(gè)小燈泡，那么如何使2個(gè)小燈泡同時(shí)發(fā)光呢？如果要實(shí)現(xiàn)2個(gè)開關(guān)分別控制2個(gè)小燈泡的發(fā)光和熄滅，又該如何連接電路呢？

設(shè)計(jì)意圖：適度延伸，鼓勵(lì)猜想，在恰當(dāng)?shù)膯栴}情境中激發(fā)學(xué)生探究的興趣，培養(yǎng)學(xué)生的探索意識(shí)和創(chuàng)新精神，在動(dòng)手探究中學(xué)習(xí)串聯(lián)、并聯(lián)相關(guān)電路的知識(shí)。

在上述教學(xué)過程中，通過創(chuàng)設(shè)問題情境，引導(dǎo)學(xué)生自主實(shí)驗(yàn)，教師成功地以“促進(jìn)者”的角色激發(fā)學(xué)生內(nèi)在的學(xué)習(xí)需要，在自由表達(dá)、探究、質(zhì)疑、討論的學(xué)習(xí)過程中挖掘?qū)W生巨大的潛力，構(gòu)建起自己的知識(shí)體系。

三、運(yùn)用對(duì)比實(shí)驗(yàn)，讓物理概念在差異的分析中更顯深刻

設(shè)計(jì)對(duì)比性實(shí)驗(yàn)，是指通過正確的實(shí)驗(yàn)操作、觀察，引導(dǎo)學(xué)生在分析、對(duì)比不同的實(shí)驗(yàn)組或不同的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象中，抽象出事物所反映出的物理現(xiàn)象的本質(zhì)特征。有目的地安排和設(shè)計(jì)對(duì)比實(shí)驗(yàn)，可以引導(dǎo)學(xué)生在兩個(gè)或兩個(gè)以上的類似現(xiàn)象間進(jìn)行觀察、對(duì)比和分析，強(qiáng)化學(xué)生的感性認(rèn)識(shí)，這不僅能幫助學(xué)生對(duì)物理概念形成正確理解，有效掌握物理規(guī)律，同時(shí)也能幫助教師突破教學(xué)難點(diǎn)，恰到好處地實(shí)現(xiàn)初中物理的有效教學(xué)。

以探究“滑動(dòng)摩擦力與哪些因素有關(guān)”的實(shí)驗(yàn)為例，為了幫助學(xué)生了解一個(gè)物體在另一個(gè)物體上做滑動(dòng)時(shí)的摩擦力大小受哪些因素的影響，我讓學(xué)生以一個(gè)彈簧測(cè)力器、一塊木板、一條毛巾、一個(gè)木塊、二個(gè)100克砝碼為實(shí)驗(yàn)器材，進(jìn)行了如下一組對(duì)比實(shí)驗(yàn)進(jìn)行探究分析：

實(shí)驗(yàn)一：分別在木板、桌面和毛巾的絨面和線面上，利用木塊做勻速直線運(yùn)動(dòng)，并利用彈簧測(cè)力器記錄下所受摩擦力的數(shù)據(jù)。

實(shí)驗(yàn)二：分別在木塊上加上一個(gè)100克的法碼和2個(gè)100克的法碼后，再次記錄下木塊所受摩擦力的數(shù)據(jù)。

實(shí)驗(yàn)三：將木塊側(cè)放，分別在木板、桌面和毛巾的絨面和線面上做勻速直線運(yùn)動(dòng)，記錄下彈簧測(cè)力器上所顯示的摩擦力數(shù)據(jù)。

最后整理數(shù)據(jù)形成如下表格：