实验，引领学生走进物理的乐园

黄欢��

摘要：物理学是一门以实验为基础的自然科学，研究物理问题的基本方法是进行实验和观察。物理规律、物理概念都是从生活实际中提炼出来的，进行物理实验可以帮助学生建立清晰的物理概念，更好地理解物理规律。初中生刚开始学习物理，思维能力有限，学习方法有待改进，而物理实验在初中教学过程中扮演着尤其重要的角色。生动有趣的物理实验能够有效激发学生学习物理的兴趣，引领学生走进丰富多彩的物理乐园，全面提高学生的科学素养。

关键词：物理；实验

一、 引导学生观察实验

观察是指有目的有计划地进行察看和了解，是人们为了从现实生活中获得感性认识而进行的积极主动的认知形式，是一切创造的开端。实验则是在人工控制条件下的观察。初中物理教材中出现的实验，大部分都是学生在日常生活中比较常见的现象，但往往又有很多现象是被学生忽视或没有认真观察思考过的，如“水的沸腾”等。因此，引导学生观察实验，不仅是学习物理获得感性认识的源泉，也是学习物理学的重要手段。它可以提高学生学习的积极性和主动性，帮助学生加深对物理现象及其本质的认识和理解。在实际教学中，教师要让学生明确观察的目的和内容，制定周密的观察计划，启发学生对本次实验的操作使用和注意事项，指导学生掌握一定的观察方法，把握实验和观察的重点，进行有序的观察，既要注意观察意料之中的现象，更要有对异常现象的敏感，并教会学生做好观察的记录，引导学生讨论得到观察后的归纳、总结等等。

二、 放手让学生自主进行实验

学生要学好物理，必须以观察物理现象，进行物理实验作为思维的基础。做好物理实验，对于培养学生的实验能力，提高学生学习物理的兴趣是十分必要的。我相信，放手让学生自主地进行实验探究是实现物理教学目标非常重要的手段之一。在教学过程中，不仅要教给学生既有的物理知识，更要引导学生亲身经历物理知识“再发现”的过程，注重培养学生收集和处理信息的能力，分析和解决问题的能力，获取新知识的能力，体验科学探究的乐趣，领悟科学的思想和精神。

例如，在《牛顿第一定律》的教学中，我让学生观察小车在毛巾上运动的情况后，提出问题：小车在什么表面可以运动得更远？然后放手让学生选用不同的实验器材让小车运动地更远，并要求学生独立操作，独立思考，不仿效书本和盲目跟从别人，按自己的思路独立进行实验探究，体验科学探究的过程，开放问题探究的空间，充分发挥学生探究学习的主动性、积极性和创造性。学生通过一系列研究活动，逐步解决诸如“如何保证小车到达水平面时的初速度相等？”“如何减小小车所受的阻力？”等问题，从而推理出如果没有摩擦会出现什么现象，使学生顺理成章地得出并理解牛顿第一定律的内容，同时也切身体会了科学探究的乐趣。

三、 指导学生设计实验

指导学生设计实验，就是教师给出实验的内容和实验的条件，指导学生自主设计实验方案、选择合适的实验器材、制定合理的实验进程，通过自己的行动加以实现并对结果进行分析处理。这对学生的能力要求较高，是实验教学的高级阶段。在教学过程中教师应对实验设计方案从细节上给予指导，注重养成学生对实验设计方案的反复性修改习惯，并在这种习惯的养成中激发学生多维度思考的能力，以确保实验的顺利操作以及实验结果的相对稳定性。

例如，“比较材料的隔声性能”这个内容教材安排学生进行综合实践活动。学生在实际生活中接触的事物不尽相同，积累的生活经验和背景知识也有很大不同，对同一个探究活动，他们往往会提出多种不同的想法。为了让研究更为有序有效，教师可以对学生进行适当的指导。第一，提醒学生注意控制声源发出声音的响度，因为人耳对于响度较小的声音的变化比较敏感，当响度较大时，发生相同的变化人耳的反应一般不太灵敏；第二，操作时要注意控制变量法的运用，实验前先要分析清楚控制哪些量相同；第三，为了保证测试的合理性，学生必须选定一种确定声音等级的方式。于是，通过学生的实际研究和比较，终于选定了本实验要采用听秒表走动时微弱的“嚓嚓”声，而排除了很多同学刚开始比较认同的闹铃声，进一步注意了控制所选隔声材料的厚度相同、声源的响度相同等问题。尤其是，否定了距离声源距离相同听响度大小的方案，最终设计出了更有说服力的方法，即测量出人耳刚好听不见秒表走动的声响时与声源之间的距离。在这个活动中，学生经历了多次发现问题、解决问题的过程，初步体验到了科学研究的曲折和困难，更享受到了探究成功的喜悦，从而坚定了他们学好物理的信念。

四、 鼓励学生改进实验

在初中物理教学中对实验的改进应遵循以下几个方面的原则：一是“可靠”。确保实验有较高的成功率；二是“简单”。演示器材数量不要多，结构简单，操作简便；三是“直观”。尽量让学生能从实验现象中直接领悟到其中的本质；四是“明显”。实验现象要清晰，实验过程要简洁明了。只有对实验不断地加以研究和改进，才能充分发挥物理实验在教学中的作用，从而收到良好的教学效果。教师应鼓励学生对已有的实验方案提出有理由的质疑，大胆改进实验方法，这可以大大提高学生探求物理知识的综合能力。

例如，《光的折射》这节内容，按照教材上的思路是这么操作的：探究光从空气斜射入水中时的情况，可以将一束激光射至空水槽的某一位置，然后向水槽内加水，再让学生观察光的折射情况。为了显示光路，可以在水面上喷些烟雾或在水中滴几滴牛奶。但是在实际的操作中，我们不难发现烟雾的制作、浓度，水中牛奶的多少以及教室内光的亮度等因素都会影响光路是否能清晰地显示出来，加在水中的牛奶会使激光的强度减弱，反而影响了演示实验的效果。那么，怎样才能把在空气和水中的光路清晰地显示出来？怎样才能在改变入射光线的同时使学生清晰地观察到折射光线的变化？怎样简便地量出入射角和折射角的度数？怎样观察到光垂直射到水面上时光路的情况呢？等等这一系列的问题，激发了学生的求知欲，同时也打开了学生思想的大门。经过大家的交流讨论，学生提出可以利用一块白色的塑料板，并在上面适当地画些直线，将它固定在容器中，然后在容器中注入适量的水；让激光笔发出的光沿着塑料板上的某根线斜射入水中，观察折射光线的情况；改变入射光线的方向，再观察光的折射情况；接着，把塑料板沿着中间的竖线向后折，使左右两半不在同一平面内，再使激光沿塑料板上的某根线斜射入水中，观察情况；最后，让激光沿塑料板垂直射入水中，再次观察。改进后的实验效果更明显，操作更简便。经历了这样的过程，学生对于学习物理的积极性更高，对所学物理知识也掌握得更牢固。

五、 师生协作开发小实验

实验是一种行之有效的、比较直观的教学方法，也是学生最喜欢的学习方法之一。除了课堂上进行的学生实验和演示实验之外，教师和学生还可以协作开发更多的课外小实验。小实验简单易做，且不受时间、地点等条件的限制，关键是取材方便，塑料瓶、易拉罐、保鲜袋等这些随处可见的小物品都是很好的实验器材。一个简单易行、生动有趣的小实验包含着学生积极探索、认真思考的科学思维过程，它可以使学生对学习物理产生浓厚的兴趣，帮助学生真正理解物理概念和物理规律，突破知识的重点和难点，全面提高学生的学习能力。

例如，在学习浮力的方向时，虽然学生能够接受“浮力的方向是向上的”这一事实，但是理解“总是竖直向上的”总有一点硬塞的感觉。为了突破这一教学上的难点，我和学生一起讨论，设计了這样一个实验：把棉线的一端用胶带固定在乒乓球上，线的另一端固定在一个去了底的可乐瓶瓶口（口用瓶塞塞紧），将瓶子倒置，然后往瓶中加水，直至棉线拉直，此时乒乓球浮在水中，观察发现连着乒乓球的棉线是竖直的，根据平衡力知识进行分析，可以得出乒乓球受到水的浮力是竖直向上的。将可乐瓶倾斜，系乒乓球的棉线依然是竖直的，说明乒乓球受到的浮力仍是竖直向上的。向不同方向倾斜可乐瓶，看到线总是竖直的。这样，学生一下子就明白了浮力方向“总是竖直向上”的这一道理，而且印象特别深刻。当然，在此基础上，老师可以引导学生课后自己找器材制作出不同的实验装置，还可以进行比赛，看谁取材巧妙，实验效果更好。

初中物理教材中的演示实验、学生自主探究实验及课外实验等已基本形成一个比较完整的体系，教师要引导学生做好这些实验。而低成本的小实验在初中物理教学中的开展不仅适应了新教材的课改理念，也弥补了一些学校仪器的不足，更使得学生学以致用，将所学知识与生活实践相结合，既巩固了知识，又让所学的知识得以升华。总之，教师要多创造有利条件，鼓励学生多动手、多观察、多思考，真正意义上实现知识与技能、过程与方法、情感态度与价值观的三维教学目标，使学生学会、会学、乐学。教师要以物理实验教学为载体，引领学生走进物理的乐园，使学生尽情体会“从生活走向物理、从物理走向社会”的乐趣，全身心感受物理的魅力。endprint