(拉萨市北京实验中学,西藏 拉萨 850000)
物理实验方案作为指导操作准确性、保障教学有效性的重要依托,可以说良好的初中物理实验教学是离不开精心设计的方案。为此,每位初中物理教师在开展实验教学前都应当精心设计实验方案,以此提高此方面教学的针对性与有效性。首先,初中物理教师要在备课阶段先充分掌握某一实验的要求、操作重难点以及注意事项等,随后在此基础上根据该实验内容并结合学生实际精心设计实验方案。需要注意的是,在设计方案过程中不仅要确保实验符合学生认知,并且要有较高的针对性,从而最大程度地保障实验教学的有效性。其次,在设计出实验方案后,物理教师应当要对该方案进行检验,即自己先在实施教学前根据所设计方案亲自动手做一次,通过这样的方式不但可以检验所设计方案是否存在纰漏,同时也能够在实验过程中对不合理的地方进行调整,以此确保所设计方案的有效性。
在物理实验方案设计好了之后,教师下一步工作便是选择好材料。材料作为实验教学有效开展的重要基础,这就要求广大初中物理教师做好其选择工作。结合笔者实践来看,首先,教师应当充分依据所设计的实验方案选择相对应的材料,例如在“电磁铁”这一实验教学中,教师在铁钉选择时应当采用经过消磁处理的铁钉,以此避免实验中电磁铁处于断电状态时铁钉仍被吸引。其次,物理实验材料选择中,除了充分依据设计方案外,教师还应当尽可能地确保材料的多样性,即根据实验内容多准备一些材料。例如在“流体的压强”中关于浮力的实验中,教师可以多准备一下材料,譬如泡沫、气球、橡皮筋等,如此一来能够使得学生能够通过多种材料进行实验验证浮力,进而在确保物理实验顺利开展前提下保障教学的有效性。
(一)有些观测效果不明显的实验现象,必须要通过改进实验的方法、设计,如通过运用放大法、转换法等方法来改进实验设计,更利于师生观测,增强观测的效果。如在研究声音是由物体振动而产生的实验中,将不容易观测到的发声物体的振动通过转换法和放大法,音叉引起乒乓球的振动,说明音叉的振动,乒乓球的振动幅度大,说明音叉振动幅度大,易于学生观测和分析得出声音是由物体振动产生的、振动幅度越大响度越大的结论。也可以用鼓面纸屑跳动的方法来研究。又如压力使物体发生微小形变等,可用反射法等转换、放大实验现象,增强实验的可观测性。
(二)有些实验可通过改进实验设计,不仅使学生清晰看到实验现象,明晰实验原理,而且实验效果大大超过学生想象,有非常大的震撼力,成为一个终生难忘的实验。如演示大气压的实验,易拉罐不易密封,实验很难成功,效果不佳,改进实验设计后,换成大的纯净水桶用橡胶盖密封,操作简便,实验效果明显,不仅使学生明确实验原理,而且效果震撼,终生难忘,激发学生探究兴趣。又如在惯性教学中,除了常规实验外,也可演示或借用多媒体手段播放惯性的大型实验,增强实验震撼力。如从网络下载一人抽桌布到另一桌的实验视频,甚至利用摩托车抽桌布的大型实验;大型卡车的卸货视频,实验现象清晰,效果震撼。
在教材设计的实验中,部分实验操作要求较高、操作繁琐、实验现象观测不清晰,需改进实验设计,实现操作的简便性,实验现象观测更清晰。如观察水的沸腾实验中,实验装置繁琐、要求高、实验时间长、实验现象不清晰。可改进实验设计,将酒精灯、石棉网、烧杯等器材用大的透明养生壶来实验,用电加热,实验器材少、控制简便、现象观测清晰明显。同理,在研究不同物质的比热容实验中,装置繁琐、两个酒精灯的火焰大小难以调节一致,操作难度大,也可用相同功率的电加热的方式进行控制,操作简便,观测清晰。当然也可借助数字传感器技术,进行数据收集与处理,观测现象,总结规律。再如在研究滑动摩擦力影响的因素中,有两个实验操作难点:一是较难控制木块做匀速直线运动,二是弹簧测力计随木块移动,运动过程中难以读数。这就需要改进实验设计,消除实验难点和障碍。可将木块通过弹簧测力计固定在竖直固定物上,拉动底部木板的实验设计改进,既降低了实验条件要求、降低实验难度,也更易测得实验数据,分析得出规律特点。
在通过实验研究,得到现象规律的基础上,再通过理论验证实验规律的正确性。如在实验得到凸透镜成像规律的基础上,通过特殊光线的作图特点验证,验证实验规律的正确性,并通过规律的应用进行拓展。在实验得到规律的基础上,多角度验证,深入理解规律性质和原理,融会贯通,形成知识网络。
物理是一门实验科学,与实际生活紧密相关,研究和解释实际生活中的物理现象和原理。学生在研究和学习了相关物理知识后,联系身边生活实际,研究和解释生活中的相关物理现象,设计相关物理小实验,通过小实验的探究,不仅深入掌握了相关物理知识点,而且融会应用,在应用的同时深入理解相关知识内容,提升相关能力。
结束语:对初中物理来说,实验作为其重要的组成部分,良好地物理实验教学不但是新时期下教育改革的要求,同时更是确保初中物理教学质量的关键。为此,广大初中物理教学应当在充分结合实际情况基础上采取相应策略提高实验教学有效性。