立足学生，有效创设物理实验

吴刚

摘 要： 在初中物理教学中，实验是物理教学的重要手段，是落实物理课程的教学目标、全面提高学生科学素养的重要途径。本文根据不同教育目标和内容创设了四种不同实验。

关键词： 物理教学 物理实验 实验创设

出于物理学科的特征及对学生年龄特征等诸多方面的考虑，物理教学必须是建立在感性认识基础上的。在教学中必须创设实验，让学生看得到、摸得到、听得到、接触得到各种物理现象，这样学生才能够理解物理知识。为了能够达到实验教学的目标，我们在创设物理实验时首先要根据教学内容突出一定的物理现象，吸引学生注意；其次要考虑知识的层次性和整体性，使之符合学生的知识经验水平。由此可见，如何合理有效地创设实验对能否实现实验教学目标十分重要，以下我就对教学中不同的实验创设逐一进行分析。

1.趣味性实验创设

创设趣味性实验首先由于实验的趣味性能激发学生的学习兴趣；其次通过实验现象的意外性能有效引发学生思维冲突，引起学生的求知欲望；并且经过教师的引导使学生明确学习目标；最终在教师铺设的桥梁下学生找到解决问题途径，达到实验教学的目标。

例如大气压强这一概念，对于初中学生来说是十分抽象的，为让学生建立良好的感性认识基础，在教学中我首先设计了覆杯实验。实验开始时，先举起一个装满水的玻璃杯子，提问：“如果老师将玻璃杯倒过来，会发生什么事情啊？”学生齐声回答：“水流出来！”并演示给学生看。接下来我说：“那我想给杯子做一个盖子。”展示一张厚纸片，将纸片盖在装满水的杯子上，再提问学生：“我再将杯子倒过来，水会流下来吗？”，学生会不加思考地回答：“流下来！”当学生看到我将玻璃杯慢慢倒置过去后，纸片和水没有掉下来，感到十分惊奇。此时，学生的激情立即被调动起来，在他们惊讶不已时，我继续提问：“大家想一想是什么原因呢？”有学生回答：“是纸有黏性！”我就提议让他上来检查：将杯子放正，让他拿下纸片用手摸、用眼去看，是否有黏性或胶水等。然后，当堂指导学生做这个有趣的覆杯实验。在学生纷争不断地讨论原因时我因势而问：“大家可以先来思考厚纸片，它受到哪几个向下的力的作用？为什么它还不掉下来呢？”解决的这个问题后，学生自然就想到纸片一定还受一个向上的托力（压力），这个力只能是由大气产生的，由此清晰地说明大气对纸片产生了压力作用，产生了大气压强。

通过趣味实验，学生通过对有趣的、清晰的、直接的物理情景进行观察，获得了具体明确的知识和概念，并锻炼了思维与能力，取得了良好教学效果。

2.渐进式实验创设

物理学科是一门综合性、系统性、有层次性的学科，在以往物理教学中，往往是在一个系统知识内选择性地取若干点探究，但在实际教学中常常会发现这样断断续续的实验让学生没了生气。为了改变以往实验教学的分散性，我常运用连续性的渐进实验。通过渐进式的多次实验，可将实验与知识环环相扣地呈现出来，使学生能较容易地掌握知识与概念。

比如上一大气压强的教学课中，在导入时创设趣味性实验后，为了让学生进一步认识大气压强特征，在学生知道大气压强存在后，继续做覆杯实验。接着，为了证明大气在各个方向上都压强，我用这样的装置，将“覆杯”慢慢地全方位转动，重复上一实验，以此证明大气对任何方向都有压强作用。接着将玻璃杯换成塑料杯，同样做了这样的实验，提问学生：如果不能甩，不能拉纸片，怎样才能让水流下来？我用圆规尖在杯口轻轻撬一下，放一点点空气进去（利用视频头），让学生看到有气泡跑进塑料杯，有一点点水流了下来，但纸片还是没掉下去。提问学生：“纸片为什么没掉下来？”继续做上述实验，到一定程度时，纸片终于掉下来了。经过实验使学生知道是空气进入才使纸片就下落。

大部分教师往往到此就结束实验，但我仍然会利用该实验探究下去，提问学生：“在刚才的试验中，我们如果不去碰杯口，我们还有其他办法让纸片和水掉下来呢？”根据上一实验的方法，在塑料杯的顶部用针刺了一个较大的洞，当把针拿出后，立即可以看到水和纸片都掉了下来。此实验加深了学生对大气压的存在性的理解，同时锻炼了学生的思维能力。

对于渐进式实验创设不一定也不可能要用同一实验开展教学，有时需要创设一些有层次性的不同实验帮助学生理解和掌握概念。例如，在《物体浮与沉》这一课中，我首先拿出前一课中的“称重法”实验器材，然后松开挂绳，石块下落水底，提问学生：为什么石块下沉了？该问题学生很容易回答：浮力小于重力。进一步实验：将乒乓球压到水中，松手后，乒乓球上升了。同样提问：为什么乒乓球上升了？也得到明显的答案：浮力大于重力。这两个简单的实验可以帮助学生得出物体浮沉的原因。

接着，做潜水艇实验。先通过视频让学生了解最新型的“蛟龙”号载人潜水器勇破7000米深度纪实。再做模拟潜水艇实验，让学生根据视频介绍和潜水艇模型实验得到它上浮和下潜是通過改变自身重力实现的。

第三次实验就是鸡蛋在盐水中变化的实验，鸡蛋原来在清水中是沉在容器底部的，慢慢加盐融化后，可以发现鸡蛋会逐渐上升，直至漂浮于液面，此时提问学生：为什么鸡蛋会从底部上浮到液面？学生有了潜水艇的分析方法，也可以想到是鸡蛋所受的浮力改变了。提示学生根据阿基米德原理进一步分析，可以发现鸡蛋所受浮力变化的原因是液体的密度变化了。我进一步要求学生猜想：怎样的盐水才能使鸡蛋上浮？怎样的盐水才能使鸡蛋下沉？怎样的盐水才能使鸡蛋悬浮？为了掌握这一知识点，我接着创设第四个实验：取出3个准备好的物体：物体的密度分别是大于、小于和等于水的密度，通过实验证明物体上浮、下沉、悬浮与密度的关系。

这样有层次性的实验，可将学生遇到的大问题分解成小问题，难题化为简单问题。这样可以让学生在繁难问题面前既不被扼杀学习的兴趣和主动性，又能磨炼探究意志；让学生通过自身的努力掌握知识和概念，享受获得成功与喜悦；锻炼学生的科学探究方法和能力。

3.对比实验创设

在以往的概念教学中教师常用灌输式教育，让学生死记硬背，其实学生是囫囵吞枣根本没有理解；而新教材中创设了很多对比性实验，通过对比突出事物的本质因素，帮助学生抓住重点，突破难点、消除疑点，形成正确的物理概念，掌握物理规律，达到良好的教学效果。

比如，在建立物质密度是物质的一种基本属性概念时，教材中安排了两种不同物质进行对比探究，从而使学生明显地观察到同种物质的不同物体质量与体积的比值为定值。不同物质质量与体积比值一般不相等。

又如，在“二力平衡”条件的理解上，很多学生会形成只要大小相等方向相反的就平衡的误区，因此在进行同一直线平衡演示实验后我又安排了有针对性的两组对比实验：（1）如果二力的方向不在同一直线上的对比实验；（2）如果作用在不同物体上的对比实验。通过这样的两组对比实验，学生深刻地理解了“二力平衡”条件必须满足四个方面：作用在同一物体上的两个力；两个力作用在同一直线上；两力大小相等；两力方向相反。

4.错误故障性实验创设

在科学探究过程中必然会遇到各种各样的挫折，有的挫折是很惨痛的，对待这些挫折以往教师只会一带而过，根本就没达到应有的教育效果。为了能对错误的形成原因正确理解，也为了使学生留下深刻的印象，让学生不再犯相同的错误，教师应该在教学过程中按一定的要求创设错误故障性实验。

比如，在串并联电路故障分析教学前我设置了故障实验：短路故障、断路故障。先给学生设置短路和断路故障，然后让学生分别利用导线、电流表、电压表等器材自己找出故障地点，以此建立感性认识基础，有利于学生对电路故障的分析和理解。又如，在家庭电路教学中设置了短路和过载故障实验，当短路和过载时，通过让干路上电阻丝内的火柴突然被点燃，以此模拟家庭火灾形成的原因，会对学生产生强烈刺激，形成牢固印象。

通过此类错误故障性模拟实验能给予学生丰富的、明显的、强烈的感官刺激，有利于学生建立正确的概念，了解事物的本质，实现物理教学目标。

总之，实验的创设是丰富多样的，在同一课堂教学中，也往往会创设不同的种类的实验进行交叉应用，以此帮助学生建立概念掌握知识；同时通过实验的操作锻炼学生能力，实现课程教学目标。

参考文献：

[1]物理课程标准.2011.

[2]汪延茂.汪延茂谈中學物理教与学.2011.7.