发挥物理实验作用，提高物理复习课效率

李秀斌+郭志涵

摘要：论语说到：“温故而知新，可以为师矣”，这就是说在学习过程中要注意对已学知识的复习，从而达到能运用知识解决问题，成为一个优秀的人.复习是学习活动中的重要环节，复习的目的是立足巩固知识，培养能力.复习课具有重复性，但不能是简单的重复，它实际上也是一个知新的过程.在重新组织教材的过程中，通过对知识内在联系把零散的、片断的认识条理化、系统化，使学生对知识的理解更深刻、更全面.多年来我们根据复习课的特点，充分发挥了物理实验的优势，利用物理实验在培养学生综合应用能力方面的作用，做了一些探索，也取得了一些成效，现将我们的做法借此媒体呈现，以共交流

关键词：物理学习；物理实验；思维方法；实验技能

1精选实验内容，唤醒物理知识与实验技能

物理学是一门以观察、实验为基础的自然科学，物理实验不仅是一种直观性的教学手段，也是一种教学方法，更是一种重要的物理思想，在新知学习阶段物理实验帮助学生完成了认识的第一次飞跃，建构物理认知结构——物理概念和物理规律.在复习活动，物理实验有助于学生完成从理性认识到实践的第二次飞跃——运用物理概念及物理规律解释和解决实际问题

在物理复习教学活动中开展物理实验，一方面为了练习基本仪器的使用，使学生实验操作技能更加熟练，将积累的操作经验固化；一方面为了运用物理实验的方式解决实际问题，促进能力的提高

11利用物理实验唤醒大脑里沉睡的物理知识

在众多启发学生唤醒知识的方法中，实验有其独特的作用.根据学习理论可知物理实验能促进各种感觉器官共同作用，多感官接受知识的效率更高

通过实验活动可以唤醒沉睡在大脑里的物理知识并使知识间发生更有效的相互联系.在学生初中阶段的综合复习中教师要注意研究学生知识的建构情况，不能将综合复习课上成微缩版的新授课，某一知识内容自在新知中认识之后，还会在单元复习、期中复习、期末复习及毕业阶段的综合复习中再现，如果仅以单纯的形式出现，学生对知识的学习感到麻木、枯燥，所以教师要对自己的指导方法进行研究，选择合适的切入点，从不同的角度认识其作用，激活学生的学习热情，促进知识与技能的掌握，达到提高学生掌握知识与技能、并应用相关知识解决实际问题能力的目的

例1用刻度尺激活物理知识

刻度尺在学生看来是一个简单的测量工具，没有什么特殊的.在一節综合复习课中，教师手持塑料直尺说道：“同学们，今天我们就利用这把直尺上一节课.”开始时学生反应冷淡，在学生疑惑中老师提出要求：“请你们利用这把塑料直尺设计一个实验，说出设计的实验如何做？能涉及哪些物理知识？”

学生通过自由思考，设计了一些物理实验，经整理归类有如下几个方面：

实验一：用刻度尺测量课本等物体的长度.——刻度尺的使用方法，减小误差的方法

实验二：用刻度尺测量课本等规则物体的面积

实验三：用刻度尺测量课本等规则物体的体积

实验四：用刻度尺研究声音的产生——拍打物体、拔动尺子等

实验五：用刻度尺研究声音的响度、音调等——通过用不同大小的拔动伸出固定长度的尺子；用同样大小的力拔动伸出不同长度的尺子等

实验六：改变物体的运动状态——用力打击桌面上叠在一起的棋子

实验七：用刻度尺研究力的作用效果——方向、大小、作用点

实验八：用刻度尺研究杠杆平衡

实验九：用刻度尺研究摩擦起电

即用一个实验器材做不同的实验，引起对知识的回忆，唤醒沉睡的知识

12在提升物理实验操作技能中深化对物理知识的理解

《义务教育物理课程标准（2011年版）》写到“本标准确定了学生经过义务教育阶段物理课程学习后应达到的要求.”其中对技能的要求是：“有初步的实验操作技能，会用简单的实验仪器，能测量一些基本的物理量，具有安全意识，知道简单的数据记录和处理方法，会用简单图表等描述实验结果，会写简单的实验报告.”

由于复习课的特点是重复性，所以教师在组织教学时应通过不同的形式既让学生复习所学内容，又不至于觉得是一种浪费时间和反复炒作的行为.

刻度尺、计时器、天平、量筒、弹簧测力计、电流表、电压表、温度计等是初中阶段学生应该熟练使用的基本测量工具，在新知学习阶段，虽然有所接触，但由于当时的认知水平，只是知道如何使用，对其原理理解不够.在复习阶段让学生用这些器材对物体的质量、液体体积、重力、密度、温度、长度、时间、电流、电压等物理量的测量的同时.加深对这些实验器材结构及测量的基本原理了解.

例2对天平的再认识.

天平是测量物体的质量的工具，学生在初次使用时，只能掌握其使用方法，但对其测量质量的原理是什么并不知道.在复习时，知道其使用了杠杆平衡的原理，通过被测物体与标准的砝码进行比较测出物体的质量.类似这样的实验活动，促使学生对实验器材使用条件的认识，拓展了学生的视野，提高了物理实验操作技能，深化了对物理知识的理解，为学生进行更复杂的物理实验活动扫清了障碍

2用物理实验激活学生物理思维

物理思维过程是从发现问题开始的.在物理新知学习及建构过程中，问题对创建物理概念，建立物理规律起到了很好的促进作用.在物理复习时，更要注意其发现问题，分析问题的特点与条件，理解问题的症结所在，考虑解答问题的方法中发挥作用

21用典型物理实验建立物理知识间的联系

复习课中不能仅采用简单重现、反复阅读、重点讲解的方式.而是要通过创设问题情景，激活学生思维，使已经遗忘的知识重新出现.利用简单的实验器材帮助学生将物理知识建立联系

例3用电表建立电学知识的联系

电学知识是中学物理的重要组成部分，在复习教学中绝大部分教师都是从欧姆定律出发，让学生将知识建立联系.在教学活动中以电流表、电压表为纽带进行电学知识的网络化，并让学生进行实验设计与操作，让学生在操作活动中阐述相关的物理知识，使学生也能从新的视角进行电学知识的复习，如图1

22实验活动有利于学生对物理研究方法的理解

学生在学习物理知识的同时，也应该形成和掌握物理研究方法.研究方法的获得将有助于启迪学生的思维，促进潜质的改进掌握物理研究方法，一是从原理上进行分析，检索常用的方法，更重要的是对已有的方法进行分析，并对已有的方法进行改进，二是寻找更好的手段，从技术层面进行思考，问题的发现或解决能是因循守旧仅使用已有，还是要进行创新，促进问题更好的解决

例4物理实验操作中的研究方法

转化法是常用的研究方法.在复习活动中让学生通过用具体的实验操作说明研究方法的应用.如对声音的认识、通过观察电流的某种效应知道电流的存在、通过磁场所表现的物理特征认识磁场等

放大法也是物理研究中应用很多的研究方法.如通过纸屑的跳动将鼓面的微变进行了放大，电流表、电压表等通过指针进行放大，在实际生活中使用广泛的各种传感器等

控制变量法是中学物理学中最常用的方法，也是科学研究中最常应用的方法.这种研究问题的方法在研究影响乐音的因素；研究物体运动、压力产生的效果、影响摩擦力大小的因素、物体所受浮力的大小、通过导体的电流与电压及电阻的关系都广泛应用等

例5“研究导体的电阻受哪些因素的影响”

常用“如图2所示的实验器材探究影响导体电阻大小因素的实验中，条件是导线a、b、c粗细相同，b、d粗细不同；a、b、d长度不同.”

通过对此实例的研究，让学生真正理解“控制变量”研究方法

23物理实验能力提升有益于思维活动

物理思维过程是从发现问题开始的.问题是在实践中发现并产生的，运用思维方法使用问题得到解决，是对信息的加工

例6用滑动变阻器改变电路中的电流

由于电学实验的特点，所以电学实验中是最容易出问题的.教师在复习活动中，也学会设计一些相关问题让学生进行判断，由于初中学生思维活动的特点，对于感性的问题容易解决，所以教师在复习阶段还是应该为学生提供一些感性的情景.如电路故障，其表现在接触不良、断路、短路、小灯泡不能正常发光等.教师在提供给学生的实验器材中有意识的做了一些手脚设置一些陷井，让学生在解决这些具体问题的操作中取得成功的喜悦，激发独立思考的意识，调动主动学习的积极性

3利用物理实验活动提升综合能力

分析和解决实际物理问题的能力是物理能力之一.物理实验是一种手、眼、脑并用的活动，具有探索性和创造性.通过实验使学生不但知道该怎样做，而且知道为什么要这样做，养成善于从所观察到的物理现象中发现问题，灵活运用已有知识去分析问题，解决问题

31提升解决问题的方法和能力

物理实验活动既有利于培养学生实际操作能力，固化实际操作经验，也有利于活跃思维，发展操作思维能力，中学阶段的物理实验大致可分为：利用给定实验器材进行探究实验或测量物理量；根据实验目的选择实验器材.不论是何种实验活动，都对实验能力有一定的要求，方法与手段的多样性就能促进学生进行思考

例7利用给定器材完成测石块或某种液体密度的实验

器材：天平一架、0～10N弹簧测力计一个、细线、小石块一个、100ml量筒一个、烧杯一个、水、抹布一块

利用给定的器材让学生设计实验，学生最先想到的是：

方法一：天平、量筒、细线、小石块、水

根据ρ=m1V

利用天平称出小石块的质量m，利用量筒及水、细线测出小石块的体积V石=V2-V1.

方法二：弹簧测力计、量筒、细线、小石块、水

中学物理中测量物质密度的方法就是利用公式ρ=m1V

没有天平，而有弹簧测力计，学生会想到利用重力与质量的关系G=mg，用弹簧测力计测出物体的重力G.则小石块的质量为m=G1g

利用量筒及水、细线测出小石块的体积

V石=V2-V1.

則小石块的密度ρ=G1（V2-V1）g

方法三：弹簧测力计、烧杯、细线、小石块、水

学生知道测物质密度的方法就是利用公式ρ=m1V

本例中没既没有天平，也没有量筒，不管怎么办，就是要设法测出小石块的质量m及小石块的体积V.学生思考后想到：用弹簧测力计测出物体的重力G，根据重力与质量的关系G=mg.得m=G1g测量出小石块的体积成了问题的关键.部分学生会用烧杯测量小石块的体积，但经过分析发现此办法行不通.仔细思考后想到了利用浮力算出石块的体积：V=G-F示1ρ水g

通过这样的活动，促进学生思考，在已有的条件下，发挥器材的作用和自己的智慧，也激活着学生的思维，使学生认识到思维过程的方法.分析法与综合法

32设计物理实验，发展学生综合能力

独立的进行实验与设计实验的能力，也就是综合、灵活运用所学物理知识.明确实验目的、知道实验原理、确立观察对象（研究的对象）及观察内容、会选用实验器材、遵循实验规则、合理安排实验步骤、注意实验过程中的安全问题、确定记录信息的方式、采用恰当的分析方法、得到实验结论，是设计实验的关键

例8通过设计“测量小灯泡的电功率”实验活动使学生的电学实验技能得出提高，并能很好的将电学的相关知识进行联系

实验目的.知道小灯泡在不同条件下的实际电功率

实验原理：P=UI并知道此原理的使用条件

需要测量的物理量.加在小灯泡两端的实际电压U及此电压时通过小灯泡的实际电流I

观察的现象：小灯泡在不同电压下的亮暗情况

实验器材：实验器材是完成实验的基本条件，应选择实验器材有：电压表、电流表、导线、开关、滑动变阻器、电源

记录实验现象及实验数据的表格：实验次数1灯泡两端的

电压U/V1通过灯泡的

电流I/A1灯泡的电

功率P/W1灯泡的亮度1111111111111111实验步骤.

步骤一：设计实验电路图；

步骤二：连接实物电路，在实验中选择合适的电表量程；

步骤三：将滑动变阻器的滑片调到适当位置，观察灯泡亮度，记录电流表、电压表的示数并填入表格中；

步骤四：改变滑动变阻器滑片的位置，重复做步骤三几次

步骤五：分析实验现象，得到实验结论

步骤六：撰写实验报告

当学生能独立的完成了本实验的设计和实验后，也就实现了实验技能的飞跃.

33设计特殊物理实验，激发行为创新

在解决问题的活动中促进思维发展

例9“用一种电表测电阻”

问题的条件：其他实验器材不受限制，只提供一个特量程合适的电表.这样就不能直接运用常用的方法——伏安法.引导学生分析还是应该从常用的方法R=U1I出发，因為毕竟在所提供的器材中还有一个电表，也就是在实验中能直接测出通过电阻的电流I或加在电阻两端的电压U

现以电流表为例.

思考：本案中虽然只有一个电流表，但伏安法测量电阻的方法还是值得大家参考的，原理图如图3.

分析现在的条件可知，可以测出电流，得想办法测出电阻两端的电压.①电流表+电阻R0可以得到电压R0I0；②怎样建立RX两端电压与R0两端电压R0I0关系呢？想到并联电路，因为并联电路各去路两端的电压相等.组成如图4所示的原理图.根据图4选择可用的器材R0及其他辅助器材.考虑到减小实验误差，实验中的R0可以用多个已知阻值的定值电阻或使用电阻箱

总之对于初中毕业的总复习课，教师要根据学生的特点组织教学活动，运用适合学生需求的方法和手段，促进知识的内化，使学生学得更轻松，课堂效率更有效，帮助学生掌握和应用知识与技能解决实际问题，发展学生的能力.

参考文献：

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