初中物理实验多样化探讨

【摘要】本文以《大气压强》和《流体压强与流速的关系》教学为例，论述在初中物理教学中实现实验多样化的途径，认为可以把一些演示实验改为学生分组实验，增强实验的层次性、开放性，让实验更生活化、信息化。

【关键词】初中物理 实验多样性 途径

【中图分类号】G 【文献标识码】A

【文章编号】0450-9889（2019）10A-0140-02

物理是一门以观察、实验为基础的自然科学。新课程改革提倡引导学生“自主、合作、探究”学习，也就是说，教师应把学习的主动权还给学生，为学生进行创造性活动提供平台，吸引学生主动参与学习的全过程。

实验探究具有多样性，是让初中物理课堂绽放活力的有效载体。前不久，我校罗老师和牛老师两位教师面向全市初中教师上了两节精品课，课题分别是《大气压强》和《流体压强与流速的关系》。这两节精品课充分展示了我校物理组的教师在实验探究方面进行的一些探索，体现了我们的研究内容和方向，即让实验探究的多样性在初中物理课堂绽放活力。下面笔者就这两节精品课，结合自己的工作经验论述实验探究的多样性在初中物理课堂中的提升途径。

一、把演示实验改为学生分组实验，让物理实验探究更具普遍性

以往的教学都是教师根据课本内容完成几个演示实验后向学生解释一番。这样的教学效果一般，教师自问自答全程“包办”，不利于学生对知识的理解。而针对《大气压强》一课，这样的教学会导致学生用大气压强解释生产、生活中的现象的难度增加，不利于学生运用物理知识能力的培养。

因此，在教学《大气压强》一课时，罗老师将演示实验改为学生分组实验，她为学生提供了大小不一的试管、足量的水、一次性注射器（已去掉针头）、塑料片、胶头滴管、塑料吸盘等器材，让学生以小组合作的形式设计证明大气压强存在的实验，并简述其原理，罗老师在旁倾听、引导并补充。教师选取“注射器吸水”以及“塑料吸盘能粘在光滑墙面上”两个实验，利用课件呈现思路，以填空的形式引导学生发现“压强差”导致了相关实验现象的产生。罗老师这样有针对性地指导和训练，也为后面学生利用大气压强解释其他类似现象打下基础，强化了学生运用知识的能力和规范了学生的表达。学生主动参与，把注意力集中到课堂上，从而达到本节课的设计目的，体现了物理教学的新理念。

二、让物理实验探究更具层次性和递进性

物理知识来源于实践，尤其是观察和实验。教学中灵活处理教材的方式多样，不仅可以将部分演示实验变为学生分组实验，而且可以将分组实验扩展为递进性的探究实验。

如《流体压强与流速的关系》这节课探究液体压强与流速的关系，实验操作难度大，现象不明显，大多教师利用多媒体播放实验视频来完成教学，但是牛老师的分组实验却是先通过硬币“跳高”、“友好纸片”（向两张纸中间吹气，观察到纸向中间靠拢）以及“吹不散的乒乓球”（用一根吸管向两个乒乓球中间吹气，观察到两个乒乓球由静止做相向运动）等实验让学生探究气体压强与流速之间的关系。然后在学生对气流有一定的感性认识后，再探究液体压强的相关问题，最终归纳出流体的流速与压强的关系。牛老师在设计探究液体压强与流速关系的实验中，如图1所示，用两个矿泉水瓶的瓶盖模拟两只并排航行的小船，用戳了小孔的矿泉水瓶往两个瓶盖间喷射水流，观察现象。这样不仅打破了通过实验视频了解液体压强与流速关系的教学常规，还将之改成学生探究实验，降低了学生学习的难度，同时也增强了实验的能见度和趣味性。学生在前一类气体流速变化引起气体压强变化的实验基础上学会了归纳，在第二类液体流速变化引起液体压强变化的实验研究中就有了更强的自主探究能力和归纳能力，学生能更直观、更完整地认识到流体压强与流速的关系，同时也获得更强的视觉上和思维上的冲击，此过程很好地展示了所学内容的内涵和外延。

三、让物理实验探究更具开放性

实验探究的开放性，这里主要指实验方法的不唯一、不确定以及实验结论的多样化等，使得实验探究突破了以往的按照课本操作的局限，使得学生更像一名研究者，他们在实验中自主地发现规律、真相，进一步产生探究的愿望。

前文提到的罗老师执教的证明大气压存在的分组实验就属于开放性实验。不同的器材组合、相同的器材但是不同的设计思路，如注射器的使用，有些学生利用注射器吸水证明大气压强的存在，有些学生则通过堵住注射器的小孔并在注射器的末端挂上许多重物，活塞都不往下滑落证明大气压强的存在，有些学生利用大试管、水和塑料片完成“覆杯实验”（如图2）证明大气压强的存在，还有学生利用大小试管和水完成有趣的“小试管在大试管中自动上升”实验，过程如下：取两个粗细相差不大的试管，在大试管里装上大半管的水，把小试管底朝下放到大试管里，把这样装好的两个试管倒过来（图3），就会看到大试管里的水徐徐流出，同时小试管自动上升到大试管里，证明了大气压强的存在。

在探究“液体流速与压强的关系”的实验中，大多数学生都是按照前面图1实验进行设计的，但有一个学生小组跳出了教师所给器材的限制，他们结合之前实验用过的乒乓球，用矿泉水瓶倒出细流状的水，把乒乓球放在靠近水流的水面上，如图4所示，松开手后会发现乒乓球会移动到水流的下方。这样的设计思路也很好地完成了“液体流速与压强关系”的探究，充分体现了学生思维的跳跃性，教师当场给予了很高的评价，更加激发学生之后设计实验的积极性。

四、让物理实验探究更生活化

人教版的物理课本极力寻找与学生生活相关的实例，有目的地将物理问题提炼出来，再让物理知识回归生活。例如，罗老师在新課引入选择的茶壶，里面蕴含了丰富的物理知识;牛老师用“仙女散花”（把一根软排水管的一端插入装有纸屑的烧杯中，用手握住软管的另一端在空中快速绕圈甩动，很快就会看到烧杯中的纸屑纷纷飞出来）的实验引入新课，两样看起来并不显眼的器材，让学生在视觉上得到了冲击，一下子就被吸引住了，唤起了学生学习物理的兴趣和热情。

虽然现在的优质课和精品课都力求实验创新，但并不意味着我们为了创新就必须要去买一些昂贵的高端器材。如果我们在物理课堂中能巧妙地利用生活中常见的物品进行实验，最大程度地发挥它们的作用，不仅性价比高，而且也能方便学生理解和课后再次动手进行实验探究。例如，牛老师充分利用塑料桶、橡皮管、三通接头、玻璃管和塑料水龙头，将之组装后如图5所示，就可以进行“探究液体压强和流速的关系”的实验，这个自制教具与高中实验室里的那种有仪表显示数据的探究流体流速与压强关系演示器相比，更容易让学生理解和接受，也更符合初中生的认知水平。我们很多时候不是缺少实验器材，而是缺少发现器材的眼睛。

五、让物理课堂的探究更信息化

有一些演示实验没有办法竖立起来，学生观察起来存在很大的困难，此时教师可以利用多媒体技术辅助教学。

例如，两位教师在上课时利用“同屏传输”功能将自己的手机和白板通过热点连接，实现手机和电脑同屏。教师可以在学生做探究实验的过程中拍照或录视频，再将手机里的图片或视频展示给全体学生看，这样不仅能向全班学生清晰地展示实验现象，又可以时时将分组实验的情况记录下来，以此作为素材向全班展示，便于后期的分析和交流。

在实验课堂教学中，教师要着眼于未来，以学生的发展为本，注重培养学生主动探究问题的能力，重视学生情感体验的培养，发展学生的探索精神和创新能力，提升学生的科学素养，让学生能够学有所思、学有所乐、学有所得、学有所用，让实验探究的多样性在初中物理课堂中绽放活力。

作者简介：陈媛（1981— ），女，壮族，广西南宁人，中学一级教师，理学学士，研究方向：中学物理教学。

（责编 刘小瑗）