初中物理教学中开发自主实验提升课堂教学效益

周 虹

(江苏省常州市卜弋中学 213141)

自主实验就是给学生充分的自主，让他们自己选择实验，自己选择做法，自己体验实验结论.在自主实验中学生得到彻底地解放，他们解放了大脑、解放了双手，这是一个协调发展的过程，他们的实验效益得到明显提升.

一、让学生开发新的实验

实验给了学生更多的体验，也让能力得到更多的生长.但教师不能去主导学生，要让学生作为实验的组织者，因为大多教师指定的实验，学生不喜欢，教师要给学生以空间，让他们自己去开发实验.换言之，在讲授的过程中，让学生就着一些认知，去找寻相应的体验，让认知在实验中得到检验.

以苏教版第十二章《机械能和内能》为例，这一章节对学生来说，是有一定难度的，学生对一个新的物理概念的建立，都需要一定的时间，因为他们的物理认知有限，他们的相关体验也有限.心理学研究表明，学生总是对自己身边发生的事件感兴趣，让实验从身边开始，他们就会对“机械能和内能“的应用与实践有足够的认识，也会将认识的成果运用到课堂上来，让它们成为课堂的资源、课堂的话题.学生突然想到经典的香港电影的桥段，就是一个武侠高手拿着纸牌到处去打击对手.他们想到了与这段认知有关联的实验，纸牌为什么会跳起来.整个实验的过程都是学生自己设计的，他们只是想演示电影画面的真正原理，借实验的慧眼，看事物的本质.首先他们将套有橡皮筋的纸牌用手反过来压平在桌面上，一个学生带头示范，所有学生跟着做；学生自己的实验，自然都有兴趣.接着他们迅速松开手.纸牌跳起来了.每个学生都将这样的步骤反复操练，他们发现这样的道理，这其实是将橡皮筋的弹性势能转化为纸片弹起的高度.看似一个简单的实验，关键在于学生想的，要得到教师的支持；学生做的，能很好地转化为能力.

二、让学生独立完成实验

教师在实验的过程中，为了节约时间，不断地给学生指点，只要有可能出错的地方，教师就巧妙地点出来，一使学生更容易获得成功，二也让课堂的效益得到了提升.其实这样的模式，学生并不能产生完整的思维，并没有做完一整个实验.这对学生思维的完整性与严密性的发展不利，更容易让他们产生思维的惰性.

以验证大气压强的存在这个实验为例，首先学生在易拉罐中注入少量水，接着他们就点燃酒精灯对易拉罐加热，待罐口出现白雾时，将罐口堵塞.一个教师要给学生独立完成实验的时间，让自主真正得到实现.自主就一整个实验而言，它包含自主地开始，自主地深入，自主地收尾，少一个环节都称不上自主.教师的存在，是让学生更自主，是在万不得已的情况下给予的提示.大多学生在看到白雾出现的时候，实验也就结束了，其实可以让学生再推进.比如说，就注入少量的水而言，学生就可以分成两个实验，一个是注入少量的水，一个是多量的，以让学生自己思考缘由.经过实验的比较，学生发现少量的水，易于加热使其沸腾，进而缩短了实验时间，也容易汽化成水蒸气，以占据罐内空间，带走罐内气体，因而罐内几乎只剩水蒸气.当学生不明白为什么会出现白雾时，教师就让他们反复地做，一个完整的实验过程，应该允许多次的重复，一次次的观察学生发现白雾是由于高温的水蒸气遇冷液化成小水珠，罐内空气已几乎排尽.最后，学生撤去酒精灯，过一会儿，他们发现易拉罐变扁了.也就是在实验的最后阶段，学生知道罐内水蒸气冷却后液化成水滴，罐内气压大大减小，进而被压扁.让学生独立完成实验是学生自主开发实验的一种方式.

三、让学生自主发现问题

自主开发实验的过程也要成为学生自主发现问题的过程.在初中物理实验教学中存在着这样的现象，教师将实验的结果告诉学生，他们再去做实验，目的就是加深对认知的体验，让学生更好地记得物理原理.其实自主实验就是要让学生的思维足够自主，给他们探究的时间，给他们发现新现象，新问题的机会.推动物理素养的不是记得多少物理上的认知，而是在学习的过程中发现了多少问题，以及通过什么方式去解决问题的.让学生去发现问题，首先要能激发学生的兴趣，教师可增加实验的趣味性，让他们乐此不疲.其次要设置一定的情境，让学生在熟悉的情境中，更容易发现其蕴含的现象.最后，让学生发现问题就要改变评价的方式，让他们感知发现的重要性.

以苏教版第一章《声现象》为例，教师在上课之前直接拿出一把尺按在桌边上，让学生猜一猜用同样的力怎么才能振出更响的声音，尺伸出桌边是要长一些还是短一些.教师不让学生做实验，只让他们去猜想.他们一下子就后悔起来，觉得这样的事他们经常做过，甚至将它当成日常做作业时的一个习惯，有事没事将尺拨动几下，但就是不知道以怎样的方式拨动会有最响的声音.学生凭主观的感觉猜了一下之后，教师就让他们做起这个简易的实验，很快他们就检验出刚才猜测的结果是否正确.学生在不断地拨打中，渐渐冒出这样的问题声音的响度究竟和哪些因素有关，他们改变着振幅，也改变着发声的物体，从拨钢尺到击鼓.从拨木梳到吹水杯、敲水杯等.换言之，学生在实验中就着问题将思考不断深入，将可以想到的都投入到实验中，以让眼见为实.就直尺而言，他们发现振幅越大，其响度也越大；但如果频率越快，则音调越高.问题的植入，让实验越来越自主了，因为学生不再跟着教师转，而是随着问题转.

四、让学生开启二次实验

让学生开启二次实验，自然就有第一次实验.一般来说，需要做二次实验的一般是学生感兴趣的，或者是相对有一定难度的.同样第一次实验往往是教师演示或者主导的，因为有进一步拓展的需要，学生开启了第二次实验.第二次实验是第一次的深化，也是对第一次的再体验.因而第二次实验是学生的再自主之上的一次创新，而不仅仅是模仿.第二次实验是学生带着第一次时教师的指导，再参合着自己的新的思考而进行的，换言之，第二次实验自主的成分偏多，依托自己的能力完成的一次能力运用.甚至可以这样说，二次实验是对学生自主能力的一次反馈.

提升课堂效益，就是给学生更多展示的机会，实验能让他们更多元地展示自己.自主与开发能充分彰显实验的效果，使之更好地对接学生的知识.因此初中物理教学，教师要能拓展自主实验的渠道，进而为课堂增值.