淺談初中物理教學(xué)中的實(shí)驗(yàn)設(shè)計

張霞

物理是一門以觀察和實(shí)驗(yàn)為基礎(chǔ)的學(xué)科。教學(xué)中精心設(shè)計好實(shí)驗(yàn)，讓學(xué)生親眼觀察、親自經(jīng)歷探究過程，不僅可以提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，使學(xué)生獲得知識、掌握實(shí)驗(yàn)技能和科學(xué)方法，而且可以培養(yǎng)學(xué)生分析問題與解決問題的能力，培養(yǎng)創(chuàng)新精神和實(shí)踐能力，從而提高學(xué)生的綜合素質(zhì)。因此教師們也在不斷積極探究實(shí)驗(yàn)教學(xué)，開發(fā)實(shí)驗(yàn)教學(xué)的優(yōu)質(zhì)資源，對實(shí)驗(yàn)方法和教學(xué)設(shè)計進(jìn)行改進(jìn)和創(chuàng)新。現(xiàn)就我在教學(xué)實(shí)踐和調(diào)研中積累的一些經(jīng)驗(yàn)談?wù)劤踔形锢斫虒W(xué)中的實(shí)驗(yàn)設(shè)計。

1.設(shè)計的實(shí)驗(yàn)要有趣味性

中學(xué)生感知世界往往從興趣出發(fā)，因此教師要根據(jù)教學(xué)內(nèi)容千方百計挖掘趣味因素，設(shè)計趣味性強(qiáng)的實(shí)驗(yàn)來調(diào)動學(xué)生的感觀，激發(fā)學(xué)習(xí)興趣和動機(jī)。例如：“流體壓強(qiáng)與流速的關(guān)系”設(shè)計不用手將放在杯中的乒乓球取出來的實(shí)驗(yàn)；用風(fēng)筒將乒乓球懸在空中的實(shí)驗(yàn)；用風(fēng)筒將紙屑吸入瓶中的實(shí)驗(yàn)等?！半娔艿膩碓磁c應(yīng)用”設(shè)計讓學(xué)生自制風(fēng)力發(fā)電機(jī)，水力發(fā)電機(jī)等。實(shí)驗(yàn)使學(xué)生對物理有了學(xué)習(xí)的樂趣。

2.設(shè)計的實(shí)驗(yàn)要有新奇感

好奇心是人的天性，特別是初中生，新奇的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象能刺激他們的感官，激發(fā)學(xué)生的好奇心和求知欲。例如“升華和凝華”一節(jié)的引課，教師用一個新奇的小實(shí)驗(yàn)一下子吸引了學(xué)生的注意力，她在一張卡片上用淀粉水畫了一個笑臉，學(xué)生是看不到的，接著教師將卡片放在玻璃罩中，加熱使碘升華，笑臉就呈現(xiàn)出來。教師又將干冰倒入塑料容器中，然后倒入熱水來制造舞臺上“仙氣”繚繞的效果，在容器四周配上彩燈和音樂，上面放上跳舞的小人，畫面漂亮有趣，學(xué)生既興奮又驚奇，真切認(rèn)識了升華現(xiàn)象，達(dá)到了很好的教學(xué)效果。

3.設(shè)計的實(shí)驗(yàn)貼近生活

設(shè)計的實(shí)驗(yàn)要從學(xué)生熟悉的事物出發(fā)，盡量貼近學(xué)生生活，讓學(xué)生邊實(shí)驗(yàn)邊觀察，使學(xué)生體驗(yàn)到生活中無處不在的物理知識，從而激發(fā)起學(xué)生學(xué)習(xí)的興趣。例如：探究“聲音的產(chǎn)生”：撥動橡皮筋、鋼板尺、用手按住聲帶發(fā)聲、發(fā)聲的喇叭上撒一些泡沫、敲響的大鼓上撒一些紙屑等；探究“光的直線傳播”：讓學(xué)生在透明的玻璃瓶中放入檀香的煙霧，在裝水的杯子中滴入幾滴牛奶，用激光筆射入光線后觀察光的傳播徑跡，向透明果凍中射入光線觀察。探究“力的作用效果”：讓學(xué)生壓彎直尺、用力捏橡皮泥、壓氣球、拉彈簧、擲球、推動文具盒等。學(xué)生對這些事物很熟悉，喜歡參與活動，在動手完成實(shí)驗(yàn)的過程中，思維異?；钴S，達(dá)到了認(rèn)識物理現(xiàn)象、理解物理規(guī)律的目的。

4.設(shè)計的實(shí)驗(yàn)?zāi)芙o學(xué)生創(chuàng)造更多動手的機(jī)會

課堂教學(xué)中的主體是學(xué)生，一切活動的設(shè)計都要圍繞主體開展。教學(xué)中教師應(yīng)給學(xué)生創(chuàng)造更多的動手參與的機(jī)會，突出物理實(shí)驗(yàn)的實(shí)踐性。調(diào)研中發(fā)現(xiàn)有些教師將教材中的實(shí)驗(yàn)進(jìn)行了重新設(shè)計，有些設(shè)計使便于學(xué)生操作的簡單實(shí)驗(yàn)變得復(fù)雜了。例如“探究電磁鐵磁性強(qiáng)弱”的實(shí)驗(yàn)，教材中想想做做設(shè)計讓學(xué)生用一根導(dǎo)線和一枚鐵釘制作一個電磁鐵，看吸引曲別針的數(shù)目來判斷電磁鐵磁性強(qiáng)弱的變化，學(xué)生操作起來比較容易，旨在讓學(xué)生經(jīng)歷實(shí)驗(yàn)探究的過程。而有的教師過于重視用精準(zhǔn)的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)來歸納實(shí)驗(yàn)結(jié)論，他把標(biāo)準(zhǔn)的電磁鐵懸吊起來，將一個鐵塊放在電子稱上，通過電磁鐵吸引鐵塊的磁力大小變化引起電子秤示數(shù)的變化來顯示電磁鐵磁性的變化。教師這樣的設(shè)計就使這個實(shí)驗(yàn)變得復(fù)雜了，學(xué)生只能通過教師的演示來觀察，沒有了參與動手探究的機(jī)會。這樣的改進(jìn)就失去了意義。

5.實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象要有說服力

教材中設(shè)計的實(shí)驗(yàn)實(shí)際操作起來從現(xiàn)象無法得出準(zhǔn)確的結(jié)論，學(xué)生對于實(shí)驗(yàn)結(jié)論的信服度會大打折扣。這就要求教師想方設(shè)法加以改進(jìn)，增加實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象的可見度，讓學(xué)生能夠觀察到正常的現(xiàn)象。例如初“探究固體熔化時溫度的變化規(guī)律”的實(shí)驗(yàn)，教材中所用的晶體材料是海波（硫代硫酸鈉），很多學(xué)校的實(shí)驗(yàn)室沒有這種晶體材料，即使有，若要試驗(yàn)成功對材料的純度要求也很高，所以很多教師為了讓學(xué)生經(jīng)歷實(shí)驗(yàn)探究的過程而選用碎冰塊代替，碎冰塊在室溫環(huán)境下很快就熔化成水，學(xué)生很難觀察到熔化過程溫度不變的現(xiàn)象。教師經(jīng)過查找資料和實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證，選用熔點(diǎn)為47℃的“鎵”這種純金屬材料來設(shè)計學(xué)生實(shí)驗(yàn)，熔化過程保持5分鐘溫度不變，達(dá)到了很好的實(shí)驗(yàn)效果，學(xué)生根據(jù)實(shí)驗(yàn)結(jié)果很容易得出正確的結(jié)論。

6.實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象要有穩(wěn)定性

教材中有些實(shí)驗(yàn)在實(shí)際演示過程中由于受當(dāng)時環(huán)境影響較大不容易成功。例如初中物理人教版九年教材第十五章第1節(jié)，探究電荷間相互作用的實(shí)驗(yàn)，教材中設(shè)計將摩擦過的玻璃棒用細(xì)線懸吊起來，受環(huán)境影響，玻璃棒不易帶電，細(xì)線懸吊的玻璃棒轉(zhuǎn)動也比較靈活，不好判斷出電荷間的相互作用。教師做了簡單的兩點(diǎn)改進(jìn)后，實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象就顯而易見了：（1）改懸掛法為支撐法。（2）做實(shí)驗(yàn)前用吹風(fēng)機(jī)吹一會兒和戴上手套。這樣改進(jìn)后大大增強(qiáng)了實(shí)驗(yàn)效果，提高課堂教學(xué)效率。

7.實(shí)驗(yàn)操作有安全性

生活用電這部分知識由于在家庭電路中的電壓高于人體的安全電壓，實(shí)驗(yàn)操作不當(dāng)存在危險。例如家庭電路中電流過大的原因，教師做了一個這樣的實(shí)驗(yàn)：三盞燈并聯(lián)，干路上有一塊電流表，并聯(lián)的用電器越多，電流表示數(shù)越大。學(xué)生會誤以為是并聯(lián)的用電器個數(shù)多，就會使電流過大，而無法說明當(dāng)接入家用空調(diào)，電熱水器等大功率用電器時，即使用電器的個數(shù)少，也會造成干路中的電流過大這一問題。在家庭電路中做短路實(shí)驗(yàn)，保險絲劇烈熔斷火星四射，雖然效果很好，但有時會使整個教學(xué)樓空氣開關(guān)跳閘，影響一個樓層或整個學(xué)校的供電，所以教師也不敢輕易做。如果利用自制的教具就完美的解決這些問題。用18V的蓄電池模擬家庭電路的電源，干路部分有：電源、總開關(guān)、保險絲、電流表，一盞綠燈和一個發(fā)紅光的報警器。當(dāng)電路正常工作，電流較小時，綠燈亮；當(dāng)電路中電流過大時，紅燈亮，報警。這個實(shí)驗(yàn)把復(fù)雜的問題簡單化，安全性，可操作性強(qiáng)，實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象生動、直觀，讓學(xué)生印象深刻。

總之，物理教師要充分開發(fā)利用身邊資源，創(chuàng)新物理實(shí)驗(yàn)，加強(qiáng)物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)的設(shè)計，在實(shí)驗(yàn)教學(xué)的研究路上不斷創(chuàng)新，不斷努力，不斷超越，使物理課堂充滿探索的魅力。endprint