物理實(shí)驗(yàn)的“三重”境界

李桂明

實(shí)驗(yàn)是物理的靈魂，缺乏實(shí)驗(yàn)活動(dòng)的物理沒(méi)有任何發(fā)展?jié)摿裳?，其理論也猶如空中樓閣，經(jīng)不起實(shí)踐的檢驗(yàn)，難以獲得充足的論據(jù)和堅(jiān)實(shí)的支撐，這就決定了物理教學(xué)必然帶有明顯的實(shí)踐屬性，初中物理自然也是如此。隨著新課程教學(xué)改革漸入佳境，對(duì)中學(xué)物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)的要求也如人走臺(tái)階般逐漸提高，這種情況下，如何有效地進(jìn)行物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)就顯得十分重要。對(duì)此，為了提升初中物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)的效率，也為了給廣大教學(xué)同仁提供一定參考，我就物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)的三重境界談一談自己的粗知拙見(jiàn)。

一、問(wèn)答境界：演示實(shí)驗(yàn)需透徹

演示實(shí)驗(yàn)是初中物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)最常用的形式，主要是教師根據(jù)具體的教學(xué)內(nèi)容，在課堂上借助相關(guān)器具，按照一定的方法和原則進(jìn)行物理實(shí)驗(yàn)，并將整個(gè)實(shí)驗(yàn)過(guò)程展現(xiàn)在學(xué)生眼前，讓他們可以直觀地看到具體的實(shí)驗(yàn)步驟和最終的實(shí)驗(yàn)結(jié)果。雖然物理演示實(shí)驗(yàn)具有一定的合理性，但教師在物理課堂運(yùn)用實(shí)驗(yàn)的過(guò)程中依舊有很多不足，教師往往只是按照實(shí)驗(yàn)流程進(jìn)行演示，常常是為實(shí)驗(yàn)而實(shí)驗(yàn)，中間停頓下來(lái)讓學(xué)生進(jìn)行思考的時(shí)間較少，對(duì)實(shí)驗(yàn)時(shí)應(yīng)該注意的事項(xiàng)也提及較少，對(duì)實(shí)驗(yàn)步驟為何要保持有序性的具體原因所知甚少，影響了課堂教學(xué)效率。

如，在學(xué)習(xí)“探究——電流與電壓、電阻的關(guān)系”時(shí)，我進(jìn)行了如下的演示實(shí)驗(yàn)：

實(shí)驗(yàn)器具：定值電阻、電流表、電壓表、電源、開(kāi)關(guān)、導(dǎo)線、滑動(dòng)變阻器等。

關(guān)于“電流——電壓關(guān)系”的物理實(shí)驗(yàn)演示過(guò)程：

1.教師先將各部分的器具用導(dǎo)線連起來(lái)，并使電源開(kāi)關(guān)處于關(guān)閉狀態(tài)；2.將滑動(dòng)變阻器的數(shù)值調(diào)到最大數(shù)值，為電壓表和電流表選擇合理的測(cè)量距離以及正確的接線柱；3.打開(kāi)電源開(kāi)關(guān)，活動(dòng)滑動(dòng)變阻器，使電壓表的數(shù)值成倍增長(zhǎng)，讓學(xué)生觀察電流表，記下相關(guān)信息；4.讓學(xué)生整理、分析所得信息，參照書(shū)本，得出結(jié)論。

關(guān)于“電流——電阻關(guān)系”的初中物理演示實(shí)驗(yàn)過(guò)程：1.重復(fù)上一環(huán)節(jié)實(shí)驗(yàn)的前兩步；2.讓學(xué)生記下電阻值；打開(kāi)電源開(kāi)關(guān)，讓電壓表停留在固定的數(shù)值上，讓學(xué)生記下電流表的數(shù)值；3.更換電阻，讓學(xué)生記下新的阻值；4.讓電壓表的固定數(shù)值翻一倍，讓學(xué)生記下電流表的數(shù)值；5.讓學(xué)生對(duì)前后兩次所得信息進(jìn)行處理，并將結(jié)果與教材對(duì)照。

這樣的演示實(shí)驗(yàn)顯然難以讓學(xué)生充分理解物理知識(shí)，因此，我又順勢(shì)提出了如下問(wèn)題，讓學(xué)生進(jìn)行思考：1.你能認(rèn)全相關(guān)的實(shí)驗(yàn)用具嗎？2.為什么要將滑動(dòng)變阻器調(diào)到最大值？3.電壓表在兩次演示實(shí)驗(yàn)中分別有什么作用？通過(guò)讓學(xué)生思考如上問(wèn)題，并尋找答案，他們已經(jīng)對(duì)實(shí)驗(yàn)原理有了一定認(rèn)知，在此基礎(chǔ)上，我再回答學(xué)生難以解決的部分，從而推動(dòng)加深他們對(duì)物理實(shí)驗(yàn)以及相關(guān)知識(shí)的認(rèn)識(shí)與理解。

二、實(shí)踐境界：動(dòng)手實(shí)踐要落實(shí)

因?yàn)閷W(xué)生是教學(xué)活動(dòng)的主要參與者，是物理教學(xué)的主要對(duì)象，而物理又具有較強(qiáng)的實(shí)踐屬性，僅僅憑借演示實(shí)驗(yàn)難以讓他們充分地體會(huì)物理實(shí)驗(yàn)的奇妙，真正窺視物理理論知識(shí)的奧秘，唯有學(xué)生主動(dòng)參與其中，才能從根本上增加其物理認(rèn)知，在增強(qiáng)自身動(dòng)手實(shí)踐能力的同時(shí)提升其物理素養(yǎng)，深化課程教學(xué)目標(biāo)。

如，在學(xué)習(xí)“探究——平面性成像的特點(diǎn)”時(shí)，鑒于這項(xiàng)實(shí)驗(yàn)的安全性以及可操作性，我讓學(xué)生2人結(jié)成小組，按照如下方案進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)操作：

實(shí)驗(yàn)名稱：平面鏡成像特點(diǎn)實(shí)驗(yàn)探究

實(shí)驗(yàn)器具：帶底座的透明玻璃板、一張沒(méi)有底座的透明玻璃板、白紙、筆、火柴、光屏、刻度尺、玻璃膠；兩根外形完全相同的蠟燭A和蠟燭B，規(guī)定蠟燭的高為7厘米。

實(shí)驗(yàn)步驟：1.準(zhǔn)備好相關(guān)實(shí)驗(yàn)用具，并檢查器具是否齊全、完整；2.在沒(méi)有底座的透明玻璃板上一邊涂抹玻璃膠，將其豎直地固定在有底座的玻璃板最中間的位置，兩塊板子呈90度角；3.將兩根同樣的蠟燭分別放置在平行的透明玻璃板的兩側(cè)，并以豎直的透明玻璃為分界，要求兩者距離中間玻璃的距離相等，且處于同一條直線上；4.兩個(gè)學(xué)生分工協(xié)作，多次移動(dòng)兩根蠟燭，測(cè)量它們與透明玻璃之間的距離，并及時(shí)做好記錄；5.收拾相關(guān)的實(shí)驗(yàn)用具，做好清潔工作；6.分析記錄的信息，提出平面鏡成像的特點(diǎn)；7.與教材內(nèi)容進(jìn)行對(duì)照，驗(yàn)證結(jié)果的合理性；8.若兩者存在沖突，仔細(xì)思考實(shí)驗(yàn)操作的規(guī)范性。

這個(gè)過(guò)程中，不僅會(huì)讓學(xué)生感受到物理實(shí)驗(yàn)的樂(lè)趣，激發(fā)他們探究物理對(duì)象的興趣，增加他們對(duì)物理實(shí)驗(yàn)過(guò)程的整體認(rèn)識(shí)，明白實(shí)驗(yàn)選材、實(shí)驗(yàn)操作等方面的道理，還有利于深化他們對(duì)物理知識(shí)的理解，培養(yǎng)其理性思維（科學(xué)精神）與實(shí)踐操作能力。

三、求真境界：生活取材存本真

生活是世界上資源最豐富的寶庫(kù)，擁有大量可供利用的教學(xué)素材，是初中物理學(xué)科茁壯生長(zhǎng)的沃土。初中物理教學(xué)中的一部分實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象其實(shí)在生活中就可以直接找到，還有部分實(shí)驗(yàn)也可以通過(guò)生活中的簡(jiǎn)單工具進(jìn)行操作。初中物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)的第三重境界就是教師能夠引導(dǎo)學(xué)生積極挖掘生活中的教學(xué)資源，在保證實(shí)驗(yàn)效果的情況下，即保證真理驗(yàn)證效果不變的情況下，充分利用生活中的材料進(jìn)行與專業(yè)器具具有同等效力的物理實(shí)驗(yàn)。如，在學(xué)習(xí)“光的折射”時(shí)，我并未選擇激光筆、玻璃磚等物理實(shí)驗(yàn)器具進(jìn)行相關(guān)物理實(shí)驗(yàn)，而是從學(xué)生熟悉的生活現(xiàn)象“筷子的彎曲”現(xiàn)象入手，讓他們以小組為單位，根據(jù)自己的生活常識(shí)，積極發(fā)揮各自的聰明才智，選擇簡(jiǎn)單的材料進(jìn)行“光的折射”實(shí)驗(yàn)。這個(gè)過(guò)程中，有小組準(zhǔn)備了杯子、清水和筷子、量角器四樣器具，在陽(yáng)光下將筷子放入裝有清水的杯子中，發(fā)現(xiàn)原本豎直的筷子進(jìn)入水中以后會(huì)發(fā)生肉眼可見(jiàn)的彎曲。這樣的物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)降低了實(shí)驗(yàn)成本，使學(xué)生逐漸開(kāi)始留心觀察生活中的事物，有利于他們的健康成長(zhǎng)與全面發(fā)展。

總而言之，初中物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)的三重境界我基于當(dāng)下中學(xué)物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)現(xiàn)狀做出的總結(jié)，與初中物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)發(fā)展特征具有較強(qiáng)的契合性，是物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)由淺入深的過(guò)程。教師在進(jìn)行教學(xué)時(shí)要努力提高演示實(shí)驗(yàn)的透徹性，讓學(xué)生明白整個(gè)實(shí)驗(yàn)過(guò)程的原理；增加學(xué)生自己動(dòng)手操作的機(jī)會(huì)，體會(huì)物理實(shí)驗(yàn)的奧秘；在生活中求得實(shí)驗(yàn)本真，提高初中生對(duì)生活材料的利用率，從而推動(dòng)初中物理教學(xué)發(fā)展，促進(jìn)學(xué)生良性發(fā)展。

（責(zé)編 楊 菲）