初中物理教學如何開展家庭小實驗

施佩彤

隨著新課程改革的深入，初中物理教學模式發(fā)生了轉(zhuǎn)變，對物理教學也提出了更高的要求，教師在講解物理知識的過程中，不僅要關(guān)注學生對物理知識的掌握情況，更要重視對學生科學素養(yǎng)的培養(yǎng)。而實驗教學是培養(yǎng)學生科學素養(yǎng)最有效的途徑之一。所以，初中物理教師要開好、開足實驗教學，既要上好實驗課，又要做好課后實驗，通過開展家庭小實驗，提高學生的物理學習興趣和實踐能力，培養(yǎng)學生良好的學習習慣，提升學生的科學素養(yǎng)。

一、初中物理家庭實驗開展的現(xiàn)狀

（一）對物理小家庭實驗不重視

在素質(zhì)教育實施的過程中，物理課程內(nèi)容得到了進一步的完善，新課標下的物理教材，增加了大量的物理實驗，對學生實驗也有了一個新的要求。各學校也加大了對物理實驗室的資金投入，為物理實驗課程的開展提供了硬件支持。但仍有部分教師對物理實驗教學存在片面的認知，只重視課堂實驗教學，對課后實驗重視程度不足，沒有意識到家庭小實驗對學生物理學習的重要性，將實驗教學局限在了課堂上，影響了學生思維和動手能力的發(fā)展。

（二）教師對家庭小實驗指導不足

實驗是物理教學的基礎(chǔ)，也是物理教學的重點內(nèi)容，在當前的物理教學中，越來越多的物理教師認識到了實驗教學的重要性。然而，仍有部分物理教師受傳統(tǒng)教育的影響，教師重理論輕實驗，過于重視學生的物理成績，在課堂上采用灌輸式教學方式，在實驗教學時認為只要演示一遍實驗就可以，對學生科學素養(yǎng)的培養(yǎng)不夠重視，導致學生在課堂上沒有動手操作的機會，學生的動手實踐能力較弱。再加上，教師在課堂上對學生缺乏必要的啟發(fā)和引導，學生對物理基礎(chǔ)知識和實驗操作技能掌握不夠扎實，在家庭實驗操作中會經(jīng)常出錯，很容易讓學生產(chǎn)生挫敗感，使學生對物理學習失去探究的興趣。

二、初中物理家庭實驗教學案例

聲音可以在固體和氣體中進行傳播，但是無法在真空中傳播，在學習這一內(nèi)容時，教師可以引導學生展開大膽的猜想，自己去動手操作驗證，設(shè)計實驗內(nèi)容。有些同學可能會利用家里的魚缸進行實驗，通過觀察魚的反應驗證聲音可以在液體中傳播。也有同學找到真空的材料，比如熱水瓶，將小石頭放進熱水瓶滾動，聽不到任何聲音，驗證了真空不能傳聲。初中階段的學生活潑好動，有著豐富的想象力，在實驗探究的過程中，學生可以提出無數(shù)種猜想，設(shè)計實驗驗證自己的猜想，選擇隨處可見的器材進行實驗，能夠調(diào)動學習積極性，培養(yǎng)創(chuàng)新意識。所以教師要鼓勵學生開展家庭小實驗，在潛移默化下影響學生的思維。

例如，在學習蘇教版“浮力”這一課程時，該知識點涉及的內(nèi)容較多包括了力、重力、壓強等，在課程開始之前，教師可以對學生提出要求，做浮沉家庭實驗，根據(jù)學生的興趣特點，合理選擇器材方案進行家庭實驗。第二天檢查學生的實驗，能夠發(fā)現(xiàn)學生的實驗多種多樣。會有學生在金屬蓋上開孔灌上水后，發(fā)現(xiàn)能夠倒立和水面處在相齊的狀態(tài)，說明受到的重力和瓶內(nèi)水的重力相同。也有同學用喝飲料的瓶子裝上水制作浮沉子，擰緊瓶蓋將其放入水中，可以倒立在水中，和水面保持平齊的狀態(tài)。通過這一實驗，可以培養(yǎng)學生的動手能力，掌握物理規(guī)律，加深對物理知識點的印象，能夠體現(xiàn)出學生的主體地位，激發(fā)其創(chuàng)新意識。

學習蘇教版“平面鏡成像”這一課程時，可以鼓勵學生找家長配合完成實驗，給學生測量身高，鏡子可以看到全身，那鏡子有多長呢？學生根據(jù)自己的生活經(jīng)驗就可以得到答案。在實驗開始前，教師不要正面答復，要引導學生自己設(shè)計實驗內(nèi)容，和家長配合完成，在實驗過后得出答案，掌握平面鏡成像的特點，計算出全身鏡的長度，以此培養(yǎng)學生的物理素養(yǎng)，提高其動手能力。

三、實施家庭物理實驗的策略

（一）準備家庭小實驗

家庭物理實驗前教師要做好準備，雖然以學生為主體，但是教師準備的重要性也不容忽視。一方面，教師的準備包括編制實驗計劃、確定實驗內(nèi)容、搜集實驗材料、制定實驗報告、說明實驗等。家庭小實驗是初中物理實驗教學的內(nèi)容之一，是課堂教學的補充和延伸，所以，家庭小實驗的開展必須緊密聯(lián)系課堂教學內(nèi)容。物理教師要結(jié)合教學計劃幫助學生制訂詳細的家庭小實驗研究計劃，幫助學生明確家庭小實驗所研究的內(nèi)容及其研究價值。新課改后的初中物理教材，幾乎各個章節(jié)都有家庭小實驗的內(nèi)容，教師要利用好這部分內(nèi)容，合理安排家庭小實驗的時間。有些家庭小實驗可以以預習內(nèi)容的形式布置在新知識教學前，以激發(fā)學生對新知的探究欲望;還有一些家庭小實驗，可以放在課程內(nèi)容結(jié)束之后以課后拓展作業(yè)的形式留給學生，用家庭小實驗的方式幫助學生鞏固課堂所學，培養(yǎng)學生的科學態(tài)度。另一方面，學生也要做好家庭小實驗的充分準備。學生對家庭實驗的準備，需要做的有收集材料，開始的時候?qū)W生對實驗中使用哪些物品并不了解，往往準備了很多，在實際實驗時手忙腳亂，所以建議教師在準備階段，為學生擬定實驗材料清單，讓學生依照此清單收集材料，引導學生思考。如哪些材料在實驗中可相互替代，這樣在遇到不容易收集的材料時可以找尋替代品。在準備材料的時候?qū)W生還要遵循循環(huán)利用的原則，做到廢物利用，彈性透明薄膜加水后，就變成了放大鏡，可開展凸透鏡成像實驗。

（二）確定教師在家庭小實驗中的地位

通過對初中學生與教師開展家庭物理實驗的看法調(diào)查，可知學生都希望教師可以在家庭物理實驗前，簡單講解一下實驗內(nèi)容與操作過程。但是通過對開展家庭實驗教學的教師訪談，可知教師只希望在實驗前對學生講解實驗內(nèi)容，但是不講解實驗過程，旨在以此讓學生自主設(shè)計實驗過程，鍛煉其思考能力與動手能力，認為如果全權(quán)包辦，對學生的物理實驗能力提升效果不大。而實驗的結(jié)果，則多是以學生實驗報告完成情況與對其調(diào)查后總結(jié)出來。從實驗報告的完成情況分析，完整完成實驗報告的人數(shù)挺多，甚至有幾名學生有了創(chuàng)新。例如，在進行“水杯琴”的實驗中，就有3名學生從不同方面進行了創(chuàng)新，如小A同學使用兩個不同型號的玻璃杯進行敲音實驗，然后進行對比。在此，要想開展家庭物理實驗培養(yǎng)學生的創(chuàng)新能力，就要在課堂教學的時候設(shè)置實驗主題，恰當講解與引導，若有不清楚的學生，教師也盡量不直接教授，而是以啟發(fā)引導為主，教師不代替學生思考，而是讓學生獨立思考。同樣以“水杯琴”實驗為例，一般是選擇形狀與材質(zhì)、大小都一致的玻璃杯研究，但是有的學生在此選擇了發(fā)聲并不明顯的塑料杯，或者形狀不相同的載體，這樣在敲擊的時候不會得到想要的效果，在此就需要教師在布置實驗任務(wù)的時候，向?qū)W生展示可能使用到的素材，然后提出“你覺得這次實驗進行的目的是什么？”“我展示的這些材料哪些能讓實驗現(xiàn)象更明顯？”“除了這些材料，你覺得還能使用哪些材料？”等，以一系列問題引導學生思考選擇怎樣的材料。學生學習完成實驗后，教師還要結(jié)合實驗報告，針對性地講解重難點。如“水杯琴”實驗后，通過實驗報告發(fā)現(xiàn)學生對“水杯琴發(fā)出的聲音是怎么產(chǎn)生的？”這個問題的回答不確定，有的學生提出是杯壁發(fā)出的聲音，有的學生認為是杯子里的水發(fā)出的聲音，此處作為聲現(xiàn)象教學中的易錯問題與重難點。教師在此要循序漸進，先不直接給出答案，在與學生一同討論下得出答案。在實驗現(xiàn)象下，學生記憶猶新，教學能起到舉一反三的效果。所以教師要注重在物理家庭實驗中扮演的角色，即實驗主題的選定者，學生思維的引導者與解惑者。

（三）使用現(xiàn)代信息技術(shù)

以信息技術(shù)與互聯(lián)網(wǎng)為代表的現(xiàn)代科學技術(shù)在近幾年發(fā)展較快，信息網(wǎng)絡(luò)在教育中有重要作用，如遠程教學、線上課程等。家庭物理實驗的實施中，現(xiàn)代信息技術(shù)也為其順利開展提供便利。隨著現(xiàn)代移動智能終端的普及，家庭物理實驗信息的傳輸，不僅要依托傳統(tǒng)的紙質(zhì)材料，還可借助QQ、微信等交流平臺。實驗材料從內(nèi)容上分析，除了文字敘述，還可是視頻音頻等形式，教師可將此整理好后發(fā)送給學生，讓其更直觀地了解物理實驗主題，獲得對應實驗學習資源。家庭物理實驗中的最大特點，就是在家中做實驗，在此教師就是想指導也愛莫能助，學生沒有討論交流的對象。而現(xiàn)代技術(shù)的使用，如視頻通話，就便于學生在遇到問題的第一時間就能找到解決辦法。

（四）做好家庭小實驗的監(jiān)督、總結(jié)與評價工作

由于家庭小實驗是由學生自行設(shè)計、自己查找資料、準備實驗用品、自己動手的一種實驗活動，并且在家中完成，脫離了教師的視線，教師很難對學生的實驗過程進行監(jiān)督、指導，學生自由發(fā)揮的空間較大，如此要想達到實驗效果，就需要學生具備較強的自覺性。然而，在實際生活中，或多或少都會有部分學生自覺性不強，在缺乏教師監(jiān)督的情況下很難完成家庭小實驗的操作，為了讓每一個學生都能夠參與家庭小實驗，教師可以按照學生的學習層次為不同水平的學生設(shè)計不同的家庭小實驗內(nèi)容，并為不同的學生規(guī)定不同的完成時間，滿足學生個性化的學習需求。在課堂教學中，教師還可以以課堂隨機提問的方式，向?qū)W生詢問與家庭小實驗相關(guān)的問題，也可以抽查學生的實驗完成報告，通過必要的課堂檢查檢驗學生家庭小實驗的完成質(zhì)量，并對完成質(zhì)量較高的學生進行肯定與表揚。對沒有完成家庭小實驗或?qū)嶒炌瓿少|(zhì)量不高的學生，教師要給予及時的教育與指正，幫助其查找實驗失誤原因，端正其學習態(tài)度。在實際操作中，很多物理家庭小實驗最后都會得到具體有形的實物樣品，教師可以采用實物驗收的形式，將學生的實驗成果集中到一起，讓師生共同參觀驗收，通過對比、評價，提高學生的自我認知，幫助學生查找自己實驗過程中的成功與不足之處，在相互學習與相互交流中不斷完善自己的實驗方法與設(shè)計，培養(yǎng)學生精益求精、科學嚴謹?shù)膶W習精神。教師還可以讓學生根據(jù)自己設(shè)計的家庭小實驗撰寫物理小論文，讓學生將自己的實驗設(shè)計靈感、設(shè)計初衷、實驗準備、實驗過程、實驗結(jié)論、實驗感想等用文字表達出來，將實驗獲得的感性認識上升為理論認識，加深學生對物理知識的理解。

四、開展家庭實驗的建議

（一）建立開放性的實驗室

家庭小實驗不單指實驗要在家里進行，在課后自主完成的實驗都是家庭小實驗，教師可以根據(jù)物理教材的內(nèi)容為學生建立方便實驗的平臺，利用閑置的器材進行實驗，在不影響實驗課程的前提下給予學生支持，鼓勵學生開展物理實驗。在提高實驗室器材利用率的同時，教師要豐富課程內(nèi)容，挖掘有效的教學資源，積極轉(zhuǎn)變實驗室封閉式管理模式，開放供學生使用，為其創(chuàng)造實驗條件，幫助學生完成家庭小實驗。比如，在學習蘇教版“光的反射和折射”這一課程時，為學生提供玻璃鏡等材料，讓學生拿回家和家里的鏡子進行對比，照射一束光觀察反應，完成本節(jié)課的課外小實驗。教師應當積極為學生爭取使用實驗室設(shè)備器材的權(quán)利，鼓勵學生設(shè)計物理小實驗，詳細記錄實驗的整個過程。

（二）拓展學生的實驗空間

物理課堂時間有限，物理探究不能僅利用課上時間，教師要主動為學生拓展探究空間，為其提供充足的學習時間，創(chuàng)造實驗的機會。比如，在課下洗臉時，觀察水盆光的折射，了解光的折射現(xiàn)象，結(jié)合其他器材研究光的反射;利用日常生活中常見的物品進行平拋運動，測量距離、時間等，生活中有很多實驗的可代替品，可積極利用。通過簡單的實驗就能理解物理知識點的內(nèi)容，掌握其計算原理，對學生后續(xù)的學習有很大的幫助。物理具有一定的復雜性，憑借教師在課堂上的講解，學生很難準確理解，而簡單的物理小實驗能夠加深學生對其的印象，牢記物理公式中的變量含義，操作簡單、較為直觀、有著多項優(yōu)點，可以培養(yǎng)學生的實踐能力，讓學生積累更多的物理知識，在物理學習中靈活運用實驗技能。

（三）利用各類資源，建立家庭實驗室

給學生介紹生活中常見的物品，設(shè)計一個簡易的物理小實驗，記錄下課堂上遺留的問題，在家里開展實驗，改變傳統(tǒng)的學習方式，對班級學生進行分組，小組內(nèi)分工設(shè)計實驗、解決問題，能夠提高學生的參與性，在實驗中借鑒他人的觀點，彌補自身的不足。學生可在家庭小實驗中利用網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，搜索各項信息，靈活運用課堂上的物理知識解決生活中的難題。

（四）優(yōu)化家庭小實驗的應用

物理實驗都是在教材內(nèi)容的基礎(chǔ)上進行拓展，源于生活、用于生活，在生活中取材不會被空間限制，學生可以發(fā)揮自己的創(chuàng)新能力，對物理實驗進行探索，從設(shè)計實驗到完成實驗，逐步提高自己的操作能力。讓學生感受到實驗的樂趣，積極主動地創(chuàng)設(shè)實驗，是培養(yǎng)學生探究精神的重要途徑。初中教材上的家庭小實驗都是為了鼓勵學生主動學習物理知識，教師可以結(jié)合教材，貼近生活，向?qū)W生傳遞一些有趣的物理小知識，激起學生的探知欲，鼓勵學生發(fā)明一些小物品，在實驗的過程中適當?shù)亟o予學生正確的指導。而在課堂上對學生提問，讓學生帶著問題設(shè)計實驗，經(jīng)過反復的實驗驗證自己的猜想，將實驗成果展示到各個平臺，可以增強學生的自信心，讓學生感受到成功的喜悅。

根據(jù)上文可以得知，在家庭實驗中學生占據(jù)主導地位，教師要發(fā)揮引導人的作用，以實驗為主對教學模式進行創(chuàng)新。跟上時代的發(fā)展趨勢，更新教學觀念，突破傳統(tǒng)的教學理念，采用多樣化的實驗方式，激發(fā)學生對實驗的興趣，培養(yǎng)其創(chuàng)新能力，提高物理實驗水平，能夠促進學生的全面發(fā)展。

（吳淑媛）