簡約實驗教學之演示實驗的美

物理課程要培養(yǎng)的核心素養(yǎng)，主要包括物理觀念、科學思維、科學探究、科學態(tài)度與責任，最容易也是最普遍通過物理實驗教學的方式來落實的。實驗教學的重要性不言而喻，而實驗教學是很需要花時間來實施的。讓學生在有限時間內從“不懂”到“懂”，從“不會學”到“會學”，值得老師們去探索，如何能實現(xiàn)“減負提質增效”的實驗教學課堂？在美術作品中，藝術家常常通過刪減多余的元素，突出主要的形象和特征，以達到簡潔而有力的表達。于是，我想到了簡約實驗教學。本論文在新課程標準下，展開初中物理簡約實驗教學的實踐研究，并從中體驗其簡約之美。

一、初中物理簡約實驗教學

筆者認為的簡約教學，是指顯淺易懂同時具有深度的教學與實踐過程。初中物理簡約實驗教學就是把初中物理實驗教學和簡約教學結合起來的教學。物理是一門以實驗為基礎的自然科學，初中物理的實驗教學是初中物理課堂教學的核心。將簡約教學和實驗教學相融合，用最低的教學成本取得最大的教學效益。初中物理簡約實驗教學的構建，就是去掉繁瑣多余的環(huán)節(jié)，凸顯重難點，讓教師的備課更仔細深入，教學更簡單實在，平常課堂就可實現(xiàn)“減負提質增效”的目的，為教育優(yōu)質均衡化提供有力的保障。

二、簡約實驗教學簡約之美

在物理學中，實驗是探索真理的重要手段，而簡約實驗教學則猶如一顆璀璨的明珠，散發(fā)著獨特而迷人的魅力。簡約并不意味著簡單或簡陋，而是以最精煉、最直觀的方式展現(xiàn)物理現(xiàn)象和規(guī)律。它摒棄了繁瑣的步驟和復雜的裝置，將核心概念和關鍵原理清晰地呈現(xiàn)在學生眼前。

演示實驗，一般在課堂教學中作為新課引入或者是穿插在課堂教學中，可以是老師也可以是學生進行實驗的操作和講解，起指導學生進行觀察和思考的作用。簡約實驗教學中的演示實驗，有著怎樣的美？

（一）化繁為簡，一舉多得。1.開門見山型的美。簡約實驗教學的演示實驗， 具有短小精悍的特點，迅速進入主題或迅速抓住學生的眼球。例如，《電阻》該節(jié)課的引入，用簡單的電路做對比，接入三段長度粗細相同但材料不同的導體，觀察燈泡的亮度。發(fā)現(xiàn)燈泡不亮時，學生提出用電流表來進一步驗證猜想，發(fā)現(xiàn)電流的大小不同。該實驗的引入，既回顧了導體和絕緣體的知識，又建立了電阻的概念。且該實驗的引入為下個環(huán)節(jié)，猜想電阻與導體材料有關時，起依據(jù)的作用。2.現(xiàn)象直觀型的美。簡約實驗教學中，在某些實驗的探究環(huán)節(jié)借助實驗會更有利于學生的理解。例如，在探究“影響電阻大小的因素”的實驗中，如何引導學生猜想電阻的大小跟導體的長度和橫截面積有關呢？學生在已有的認知中，是很難猜想到的。3.形式簡化型的美。老師在課堂教學時，往往因追求花樣的絢麗迷了眼，卻不知最簡單而有效的，才是實驗教學要追求的最高境界。例如，在學習慣性大小與質量有關時，見識過4種設計方案。這4個方案都選用吹風筒來吹研究物體，比較它們擺動的幅度或移動的距離。①將兩個氣球懸掛，一個氣球是空的，另一個氣球中裝了鋼球。②用兩個乒乓球用透明膠粘貼懸掛起來，其中一個乒乓球里面灌水。③形狀相同的三個礦泉水瓶子中裝有不同質量的水，用繩子懸掛，用三個同牌子同型號的吹風筒來吹。④用體積相同的木塊和鐵塊放桌面。4.探究體驗型的美。演示實驗，如果改進成學生探究體驗型的實驗，學生的參與度更高，體驗感更強。

（二）追求本質，摒除干擾。無論是美術還是物理，簡約之美都意味著對事物本質的追求，剔除表象的繁雜，直達核心。簡約實驗教學情境應建立在學生已有的真實體驗或場景，避免因情境的復雜化給學生的學習帶來障礙。例如，人教版第三章物態(tài)變化的第三節(jié)《汽化和液化》的第一課時“水的沸騰”，一開篇，學生就接觸汽化和液化的概念教學。課本的“想想做做”是這樣操作的：在透明袋子中滴入酒精，把袋子壓癟，袋口扎緊放熱水中。袋子鼓起后拿起降溫，袋子變扁。筆者在做這個實驗時，袋子內外透明無色的水和酒精會讓學生辨識不清，對學生的觀察有干擾的作用。筆者做了如下的改進：

如圖1，用試管裝適量酒精，為了方便觀察在試管的酒精中滴加了紅墨水，試管口套一個透明的橡膠手套，用橡皮筋扎緊，并在液面上用油性筆做記號。用酒精燈對試管底加熱，酒精很快沸騰，由液態(tài)酒精變成了氣態(tài)的酒精蒸氣，把手套脹起來變成一只胖嘟嘟的小手；撤掉酒精燈后，對比油性筆的記號，發(fā)現(xiàn)試管中酒精變少，同時透明橡膠手套變扁了，手套手指的位置有無色透明的液態(tài)酒精生成，酒精蒸氣變成了液態(tài)的酒精。改進后的實驗，簡單易操作，用時短，見效快。同時實驗現(xiàn)象非常明顯，學生非常容易理解，學生很好地形成了物理觀念：物質從液態(tài)變?yōu)闅鈶B(tài)的過程叫做汽化，從氣態(tài)變?yōu)橐簯B(tài)的過程叫做液化。另外，沸騰出來的酒精出現(xiàn)在手套指尖內是無色透明的，設下懸念，為本節(jié)課的小資料中“幾種液體的沸點”埋下伏筆。

三、結語

以上實驗案例具有器材簡單易操作、現(xiàn)象明顯易觀察、設計簡潔凸顯主體、設疑引導一舉多得等特點，能夠幫助學生更好地理解物理概念和規(guī)律。同時，這些實驗也可以激發(fā)學生的學習興趣，培養(yǎng)學生的觀察能力、動手能力和科學思維。教師在實際教學中，可以根據(jù)學生的實際情況和教學目標，選擇合適的實驗案例進行教學。

初中物理簡約實驗教學之美，在于它使用身邊平凡的材料和簡單的裝置，卻能產(chǎn)生神奇的物理現(xiàn)象，他們的內心會充滿驚奇和疑惑，能夠激發(fā)學生的好奇心，進而渴望去探索其中的奧秘。 初中物理簡約實驗教學以其獨特的魅力，讓物理學變得更加親近、更加易懂。它是一種藝術，一種能夠點亮學生科學之光的藝術，化繁為簡、凸顯本質，引領著學生在物理的世界中自由翱翔，不斷探索未知的邊界。

責任編輯"徐國堅