小實驗，大作用

陳翠紅

在初中物理教學(xué)中，實驗教學(xué)一直扮演著至關(guān)重要的角色。通過實驗，學(xué)生可以親身感受物理現(xiàn)象，觀察和探究自然規(guī)律，從而深化對知識的理解和認(rèn)識。實驗教學(xué)既可以激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，又可以培養(yǎng)學(xué)生的實驗技能和科學(xué)素養(yǎng)。本文探討初中物理教學(xué)中實驗教學(xué)的方法與實踐，旨在探索如何更好地利用實驗教學(xué)法提升學(xué)生的學(xué)習(xí)效果與科學(xué)素養(yǎng)。

一、初中物理實驗教學(xué)之實驗內(nèi)容選擇

（一）實驗內(nèi)容與生活貼近

貼近生活是選擇實驗內(nèi)容的一項重要原則，與學(xué)生生活經(jīng)驗緊密相關(guān)的實驗?zāi)軌蚋菀准ぐl(fā)學(xué)生的興趣和好奇心，調(diào)動其主動參與的積極性。當(dāng)學(xué)生能夠在實驗中看到自己生活中常見的現(xiàn)象和問題的解釋時，他們更容易將所學(xué)知識與實際應(yīng)用聯(lián)系起來。

以八年級下冊第九章“壓強(qiáng)”教學(xué)為例，教師可以通過一個簡單的實驗來說明這個概念，比如讓學(xué)生分別用一根針頭和一根鉛筆頭在一張紙上描繪小點(diǎn)。學(xué)生可以發(fā)現(xiàn)，尖細(xì)的針頭在紙上的強(qiáng)度更大，但單位面積的壓力也更高，從而留下深而小的印記。相比之下，鈍的鉛筆頭在紙上留下較淺而大的印記，說明壓力較低。通過這個實驗，學(xué)生可以直觀地感受到壓強(qiáng)的概念，并將其與日常生活經(jīng)驗聯(lián)系起來?？傊?，通過與學(xué)生生活經(jīng)驗緊密相關(guān)的實驗設(shè)計，學(xué)生能夠更加深入地理解物理概念，并通過實驗中的觀察和操作，建立對知識進(jìn)行實際應(yīng)用的意識和能力。這樣的教學(xué)方法不僅能夠激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，還能夠提高他們的學(xué)習(xí)動力和參與度，為他們打下良好的物理學(xué)習(xí)基礎(chǔ)。

（二）多元化實驗內(nèi)容

在物理實驗教學(xué)中，多元化選擇實驗內(nèi)容具有重要意義。每名學(xué)生的學(xué)習(xí)方式和興趣都有所不同，因此涵蓋多種物理現(xiàn)象和規(guī)律的實驗可以滿足不同學(xué)生的學(xué)習(xí)需求和學(xué)習(xí)興趣，讓每名學(xué)生都能找到與之契合的學(xué)習(xí)內(nèi)容，提高他們的學(xué)習(xí)效果和學(xué)科素養(yǎng)。首先，多元化選擇實驗內(nèi)容可以幫助教師更好地應(yīng)對學(xué)生的差異化學(xué)習(xí)需求。有些學(xué)生對光學(xué)感興趣，希望深入了解光的折射、反射等現(xiàn)象，而有些學(xué)生可能對力學(xué)方面更感興趣，希望通過實驗來探究物體的平衡和運(yùn)動規(guī)律。因此，在進(jìn)行實驗教學(xué)時，教師可以在原有實驗原理的基礎(chǔ)上進(jìn)行拓展和延伸，以此滿足不同學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和學(xué)習(xí)需求。而且，多元化選擇實驗內(nèi)容，能夠豐富學(xué)生的學(xué)習(xí)體驗，提高實驗教學(xué)的吸引力和趣味性。

以八年級下冊第八章“運(yùn)動和力”教學(xué)為例，在進(jìn)行探究影響摩擦力大小因素的實驗時，教師可以引入一部分聲學(xué)知識，如小車從斜面滑下時車輪間會產(chǎn)生聲音，教師可以順勢向?qū)W生提問聲音產(chǎn)生的原理，讓學(xué)生通過豐富多彩的實驗內(nèi)容，更好地感受物理學(xué)科的廣度和深度，從而增強(qiáng)他們對科學(xué)的探究興趣和探究欲望。同時，這也有助于加深學(xué)生對物理學(xué)科的認(rèn)識，激發(fā)他們對學(xué)科知識進(jìn)行深入學(xué)習(xí)和探究的渴望。總之，在實驗內(nèi)容的選擇上，教師應(yīng)該盡量涵蓋不同的物理現(xiàn)象和物理規(guī)律，以滿足不同學(xué)生的學(xué)習(xí)需求和學(xué)習(xí)興趣，提高實驗教學(xué)的效果，優(yōu)化和增強(qiáng)學(xué)生的學(xué)習(xí)體驗。

二、初中物理實驗教學(xué)之實驗設(shè)計與設(shè)置

（一）多元化實驗設(shè)計

在物理實驗設(shè)計中，多元化的設(shè)計能夠激發(fā)學(xué)生的思維意識和探究欲望，有助于培養(yǎng)其獨(dú)立思考能力和實驗操作能力。以下是在實驗材料選擇、步驟設(shè)置和數(shù)據(jù)記錄方面的多樣化教學(xué)策略。

首先，在實驗材料選擇方面，教師可以選擇常見易獲得的材料設(shè)計力學(xué)實驗，如小球、彈簧、滑輪等常見物品。在傳統(tǒng)教學(xué)模式下，學(xué)生接觸的實驗儀器可能與現(xiàn)實生活關(guān)聯(lián)性較小，而選擇一些常見的材料，有助于學(xué)生在日常生活中找到物理學(xué)的實際應(yīng)用，以此產(chǎn)生濃厚的學(xué)習(xí)興趣。其次，在實驗步驟方面，教師應(yīng)該為學(xué)生留有一些自主選擇的余地，如讓學(xué)生自行調(diào)整、改變實驗條件，觀察數(shù)據(jù)變化，從而培養(yǎng)其實驗設(shè)計和探究問題的能力。最后，在數(shù)據(jù)記錄方面，教師可以通過實驗報告、數(shù)據(jù)表格、繪制圖表等多種方式進(jìn)行數(shù)據(jù)記錄，培養(yǎng)學(xué)生整理和表達(dá)數(shù)據(jù)的能力，同時提高數(shù)據(jù)的可視性和感知性。

通過以上多樣化的實驗設(shè)計策略，教師可以有效激發(fā)學(xué)生的思維意識和探究欲望，加深其對物理知識的理解和掌握。這樣的實驗設(shè)計不僅能夠滿足學(xué)生的個性化學(xué)習(xí)需求，還能夠培養(yǎng)其綜合應(yīng)用知識的能力和創(chuàng)新精神，使其養(yǎng)成終身學(xué)習(xí)的習(xí)慣和態(tài)度。

（二）強(qiáng)調(diào)實驗的可操作性

在實驗設(shè)計中，實驗的可操作性是一個非常重要的考慮因素，能夠確保學(xué)生準(zhǔn)確地完成實驗，并獲得有效的實驗數(shù)據(jù)。以下是一些要特別注意的方面：

首先，在實驗步驟的設(shè)計上。教師要確保步驟詳細(xì)且清晰，包括每個步驟所需的操作、測量和觀察等。其次，提供明確的指導(dǎo)，使學(xué)生能夠按照步驟進(jìn)行操作，避免操作錯誤或遺漏關(guān)鍵步驟。最后，教師還需確保所選用的測量工具和觀察裝置能夠提供準(zhǔn)確的數(shù)據(jù)，并提供適當(dāng)?shù)闹笇?dǎo)，幫助學(xué)生正確地進(jìn)行測量和觀察。

以八年級上冊第五單元“凸透鏡成像的規(guī)律”教學(xué)為例，在帶領(lǐng)學(xué)生進(jìn)行小孔成像實驗時，教師要給學(xué)生提供清晰的步驟，方便學(xué)生動手實踐，如固定凸透鏡、調(diào)節(jié)蠟燭位置、調(diào)節(jié)光屏等。這樣可以保證學(xué)生獲得準(zhǔn)確和可靠的實驗數(shù)據(jù)，以支持他們的實驗結(jié)果和結(jié)論。此外，在實驗進(jìn)行中，教師要告知學(xué)生注意控制變量，確保學(xué)生能夠單獨(dú)改變和測試每個變量，以便分析其對實驗結(jié)果的影響?？刂谱兞康暮侠硇阅軌驇椭鷮W(xué)生區(qū)分因果關(guān)系，并提高實驗的可操作性和實驗數(shù)據(jù)的可靠性。總之，提高實驗的可操作性，教師可以確保學(xué)生能夠準(zhǔn)確地完成實驗并獲得有效的實驗數(shù)據(jù)，增強(qiáng)他們對實驗的信心和興趣，提升學(xué)生的實驗技能和實驗思維能力。

三、初中物理實驗教學(xué)之實驗過程引導(dǎo)

（一）提前引導(dǎo)

在實驗教學(xué)中，提前引導(dǎo)學(xué)生是一個非常有益的策略，教師可以通過問題引導(dǎo)和背景介紹等方式，激發(fā)學(xué)生的好奇心，引發(fā)學(xué)生思考，并為積極參與實驗做好鋪墊。在實驗前，教師提出與實驗主題和實驗?zāi)繕?biāo)相關(guān)的問題，激發(fā)學(xué)生的好奇心和思考欲望。這些問題可以是開放性的，要求學(xué)生使用已有的知識和經(jīng)驗進(jìn)行推理和預(yù)測，或者是啟發(fā)性的，引導(dǎo)學(xué)生思考實驗中可能出現(xiàn)的關(guān)鍵問題。

以八年級下冊第十章“浮力”教學(xué)為例，在探究物體的浮沉條件實驗中，教師可以向?qū)W生提出問題，如“為什么鋼鐵做成的輪船能浮在水面上？鋼鐵做成的潛水艇能在水中上浮和下潛呢？物體浮沉的條件是什么？”通過問題引導(dǎo)，激發(fā)學(xué)生對實驗的興趣，并讓他們更主動地參與到實驗中。此外，在實驗前，教師應(yīng)該給予學(xué)生有關(guān)實驗主題的背景知識和相關(guān)概念的介紹，幫助學(xué)生對實驗內(nèi)容形成基礎(chǔ)理解。這些介紹可以是文字、圖片、視頻等多媒體形式，也可以與實際生活和應(yīng)用情境相聯(lián)系，以增加學(xué)生的學(xué)科知識，激發(fā)學(xué)生對實驗原理和現(xiàn)象的好奇心，并讓他們能夠更有目的性地進(jìn)行實驗探究?？傊?，提前引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行思考，可以提高他們對實驗的參與度和主動性，使學(xué)生在實驗中更加積極思考、觀察和探究，培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)思維和實驗技能。同時，提前引導(dǎo)也有助于學(xué)生加深對實驗內(nèi)容的理解和背景知識的了解，讓學(xué)生能夠理解實驗的意義和實驗結(jié)果的解釋，提高他們對物理學(xué)科的學(xué)習(xí)興趣和理解深度。

（二）實時引導(dǎo)和解惑

實時引導(dǎo)和解惑對于學(xué)生在實驗過程中的順利進(jìn)行非常重要。教師通過及時指導(dǎo)學(xué)生觀察現(xiàn)象、記錄數(shù)據(jù)，并解答他們在實驗過程中遇到的問題，可以確保學(xué)生正確進(jìn)行實驗操作并理解實驗的各個步驟。

首先，在實驗進(jìn)行中，教師可以通過提問和引導(dǎo)，指導(dǎo)學(xué)生仔細(xì)觀察實驗現(xiàn)象，并幫助他們理解所觀察到的現(xiàn)象背后的物理原理，以培養(yǎng)學(xué)生分析和解釋實驗現(xiàn)象的能力，以及實驗思維。其次，在實驗數(shù)據(jù)記錄方面，教師應(yīng)鼓勵和指導(dǎo)學(xué)生準(zhǔn)確地記錄實驗數(shù)據(jù)，并幫助他們理解如何有效分析所獲得的數(shù)據(jù)。通過解釋和輔導(dǎo)，指導(dǎo)學(xué)生分析數(shù)據(jù)的變化趨勢、關(guān)聯(lián)關(guān)系和規(guī)律性，幫助他們從數(shù)據(jù)中得出準(zhǔn)確的結(jié)論。再次，在實驗中，學(xué)生可能會遇到一些困惑和疑問，及時解答學(xué)生的問題并提供必要的幫助，能夠幫助他們克服困難，理解實驗的目的和步驟，確保實驗的順利進(jìn)行。解答問題可以通過一對一指導(dǎo)、小組討論或整體解答等方式進(jìn)行，具體根據(jù)學(xué)生的需求和實驗情況進(jìn)行選擇。最后，在實驗中，有時學(xué)生可能會迷失實驗的目標(biāo)和思路，不知道下一步應(yīng)該怎么做。這時候，教師可以通過思路引導(dǎo)，指導(dǎo)學(xué)生如何正確地進(jìn)行下一步實驗操作，幫助他們理解實驗的步驟和目的。

以九年級全一冊第十七章“歐姆定律”教學(xué)為例，在進(jìn)行歐姆定律實驗時，部分學(xué)生出現(xiàn)不準(zhǔn)確的測量結(jié)果、電流短路等問題，教師可以通過提問、提示、演示等方式進(jìn)行思路引導(dǎo)，激發(fā)學(xué)生的思考，幫助他們找到解決問題的途徑。比如，在遇到測量結(jié)果不準(zhǔn)確的問題時，教師可以讓學(xué)生檢查是否為接線不良或者儀器誤差導(dǎo)致的，在出現(xiàn)電路短路問題時，教師可以讓學(xué)生分析是否為連接電源、電壓表和電流表時出現(xiàn)接線錯誤，導(dǎo)致電路短路或斷路，檢查電路連接是否正確，避免接觸不良或短路現(xiàn)象?？傊ㄟ^實時引導(dǎo)和解惑，學(xué)生可以更好地理解實驗的目的和步驟，得到準(zhǔn)確的實驗數(shù)據(jù)，并深入思考實驗現(xiàn)象和物理原理。這樣的實時引導(dǎo)和解惑可以提升學(xué)生的實驗操作能力、數(shù)據(jù)分析能力和科學(xué)思維能力，使他們在實驗中更加自信和獨(dú)立，從而獲得更有意義和可靠的實驗結(jié)果。

四、初中物理實驗教學(xué)之實驗結(jié)果分析與討論

（一）反思性問題設(shè)計

反思性問題設(shè)計是在實驗結(jié)束后幫助學(xué)生思考、分析和歸納物理規(guī)律的重要環(huán)節(jié)。通過設(shè)計讓學(xué)生思考和分析的問題，可以深化他們對實驗結(jié)果和物理原理的理解，并培養(yǎng)他們的科學(xué)思維和問題解決能力。

以九年級全一冊第十六章中“串、并聯(lián)電路中電壓的規(guī)律”教學(xué)為例，在進(jìn)行串聯(lián)電路電壓實驗時，學(xué)生可能出現(xiàn)一些實驗誤差。當(dāng)遇到這種情況時，教師應(yīng)該鼓勵學(xué)生進(jìn)行反思，思考自己的實驗步驟是否出現(xiàn)問題，通過自身思考將問題解決。

首先，教師可以引導(dǎo)學(xué)生思考實驗中觀察到的規(guī)律、關(guān)系或模式，并嘗試從實驗結(jié)果中歸納出通用的物理規(guī)律或原理；思考這些規(guī)律是否與已有的理論相符合，或者是否有類似的規(guī)律在其他物理現(xiàn)象中發(fā)現(xiàn)；鼓勵學(xué)生總結(jié)實驗結(jié)果，提煉出關(guān)鍵的結(jié)論。其次，教師可以要求學(xué)生回顧實驗結(jié)果，分析觀察到的現(xiàn)象和測量得到的數(shù)據(jù)，考慮它們與預(yù)期結(jié)果的一致性或差異，思考實驗結(jié)果是否能夠有效地驗證或支持自己所設(shè)立的假設(shè)或預(yù)測。同時，要求學(xué)生解釋為何會出現(xiàn)不一致的結(jié)果，并提出原因或可能的誤差。最后，教師應(yīng)當(dāng)鼓勵學(xué)生思考實驗結(jié)果與實際應(yīng)用的聯(lián)系，探討所學(xué)物理規(guī)律在現(xiàn)實生活中的應(yīng)用，思考如何利用所得的實驗數(shù)據(jù)和觀察結(jié)果，解決實際問題或設(shè)計實際應(yīng)用，以深化學(xué)生對物理知識的實用性和應(yīng)用價值的認(rèn)識?？傊?，通過反思性問題，學(xué)生能夠深入思考實驗結(jié)果和物理規(guī)律的關(guān)系，培養(yǎng)批判性思維和科學(xué)探究能力。這樣的設(shè)計能夠幫助學(xué)生深入理解物理概念，加深對實驗過程和實驗結(jié)果的思考，促使學(xué)生將所學(xué)的知識擴(kuò)展到實際應(yīng)用中。

（二）小組合作討論

小組合作討論是一個非常有效的學(xué)習(xí)策略，適用于實驗教學(xué)。教師鼓勵學(xué)生以小組形式分享實驗數(shù)據(jù)、討論結(jié)果，可以促進(jìn)他們的合作與交流，從而加深他們對實驗結(jié)果的理解。

首先，教師可以鼓勵學(xué)生以小組形式分享彼此在實驗中收集到的數(shù)據(jù)。每個小組成員都可以將自己的數(shù)據(jù)呈現(xiàn)給其他組員，共同分析和理解數(shù)據(jù)。這有助于學(xué)生建立合作關(guān)系，共同研究和分析數(shù)據(jù)，擴(kuò)大數(shù)據(jù)樣本，并從不同角度理解實驗的結(jié)果。其次，教師可以讓學(xué)生在小組內(nèi)討論實驗結(jié)果和觀察到的現(xiàn)象。通過討論，學(xué)生可以分享自己的發(fā)現(xiàn)和理解，互相提出問題并尋求解答，幫助學(xué)生在同伴的幫助下更深入地理解實驗結(jié)果，發(fā)現(xiàn)可能的規(guī)律或解釋，以及從其他組員的觀點(diǎn)中獲得新的見解。此外，教師還應(yīng)當(dāng)鼓勵學(xué)生以小組形式對實驗結(jié)果進(jìn)行概念解釋。通過小組合作討論，學(xué)生可以共同探討實驗結(jié)果背后的物理原理和規(guī)律，互相理解和補(bǔ)充彼此的解釋，從而更好地理解實驗中涉及的物理概念。最后，教師應(yīng)當(dāng)鼓勵學(xué)生將實驗結(jié)果與實際應(yīng)用聯(lián)系起來，并在小組內(nèi)進(jìn)行討論，發(fā)展學(xué)生對物理概念的實際應(yīng)用能力，從而加深對所學(xué)知識的理解和記憶?？傊?，通過小組合作討論，學(xué)生可以相互啟發(fā)，互相學(xué)習(xí)，深化對實驗結(jié)果和物理概念的理解，培養(yǎng)團(tuán)隊合作能力、溝通能力和批判性思維。

五、結(jié)語

總而言之，實驗教學(xué)在初中物理教學(xué)中具有重要作用，能夠激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，培養(yǎng)他們的實踐能力和科學(xué)精神，加深對物理概念的理解。小實驗雖然簡單，卻能產(chǎn)生深遠(yuǎn)的影響，能夠提供直觀的經(jīng)驗，促進(jìn)學(xué)生對物理規(guī)律的直觀認(rèn)識。在實驗教學(xué)中，目標(biāo)不僅僅是希望學(xué)生能夠掌握實驗操作技能和得出正確結(jié)果，更重要的是希望他們通過實驗，具備觀察、思考、分析和解決問題的能力。在未來的物理教學(xué)中，教師應(yīng)該更加重視實驗教學(xué)的設(shè)計與實施，引導(dǎo)學(xué)生在實驗中發(fā)現(xiàn)問題、解決問題，并將實驗結(jié)合實際應(yīng)用。相信通過精心設(shè)計和合理引導(dǎo)，小實驗必將產(chǎn)生大作用，為學(xué)生的科學(xué)學(xué)習(xí)探索之路注入更多的動力。