巧设演示实验 启迪物理学习思维

摘 要：演示实验是为学生打开物理学科学习大门，培养学生物理学科核心素养的有效教学载体。教师可以巧妙设计物理演示实验，利用情境支撑、操作创新、信息配合、实践拓展等多种演示实验辅助手段，提高物理实验演示效果，增强学生物理实验学习体验，借助演示实验，启迪学生的物理学习思维，触发学生物理课堂的深度学习。

关键词：初中物理;演示实验;创新设计

中图分类号：G427                                  文献标识码：A                                      文章编号：2095-9192（2021）17-0057-02

引  言

演示实验是初中物理实验教学的重要组成部分，也是深化学生物理认知理解、启迪学生物理学习思维不可或缺的重要教学资源。初中物理教师要具备创新教学意识，利用好教材中的演示实验教学素材，还要积极挖掘更多切合物理课堂教学内容的演示实验资源，灵活运用情境支撑、操作创新、信息配合、实践拓展等多元化的教学手段辅助演示实验教学的顺利展开，增强演示实验教学的生动性、启发性、生成性，提高演示实验教学效果[1]。

一、情境支撑，调动学生实验热情

教师利用物理教学情境支撑演示实验活动，能够将学生代入特定的实验学习场景中，为学生实验学习搭建物理思维立足点，带动学生的实验学习热情，推动学生已有认知经验的迁移学习。初中物理知识与学生日常生活有着紧密联系，教师开展演示实验教学要立足物理知识教学特点，积极对接学生熟悉的生活现象、生活问题等生活化教学素材，以学生已有认知经验为切入点创设教学情境，帮助学生把演示实验现象和生活认知经验相融合，增强演示实验教学的生动性，提高学生实验学习参与效度，引导学生依托已有认知经验，完成物理新知的自然生成[2]。

教師要善于创设情境，演示与学生固有认知相违背的实验现象，以引发学生的认知冲突，调动学生物理课堂探索学习欲望。例如，在用演示实验向学生揭示“大气压强”的存在时，教师在导入环节用充满神秘性的语气创设实验情境：“老师昨天学会了一个魔术，能够让这个充满气体的气球自己钻到空杯子中，同学们相信吗？”学生日常生活中显然没有这样的经历体验，虽然半信半疑，但课堂学习的专注力明显提升，迫不及待地想要看教师的表演。教师适时切入实验内容演示，用开水烫过杯子后，用气球封住杯口，学生可以观察到气球慢慢“钻”进杯子，而且怎样晃动都不会掉落下来。学生对演示实验现象大呼神奇，教师组织学生阅读教材内容，思考是什么原因造成的这种实验现象，将学生课堂学习思维引向“大气压强”物理概念学习。

二、操作创新，深化学生实验理解

教师立足学生之间物理学习能力的差异性，对演示实验的操作设计进行恰当地创新优化，力求以更简单的实验操作、更明显的实验现象，提高物理实验的演示效果，深化学生对实验的理解。初中生的抽象思维能力尚未成熟，接受和理解新知识时更多地利用具象思维能力。教师有意识地创新演示实验的操作步骤，将演示实验需要学生着重观察的现象更加直观地呈现给学生，弱化演示实验的抽象理解难度，引导学生从具象的演示实验现象中顺利抽象出物理概念、物理规律，使演示实验教学更加切合初中生的物理学习能力和认知特点[3]。

教师拓宽演示实验教学思路，在现有演示实验的基础上，对实验的具体操作进行创新优化，提高演示实验教学的切合性，引导学生正确认识和建构与实验相应的物理概念知识。例如，在验证“声音是由振动产生的”物理规律时，常规的演示实验操作设计是在音响上撒上碎纸屑，观察音响发声时纸片溅起的现象。教师在此基础上开拓创新，把卡纸裁剪成“小人”形象，用音响、纸盒、小纸人进行实验演示，让学生观察音响发声时小人随着音乐“跳舞”的实验现象。相比于常规实验演示，创新后的演示实验的实验原理并没有任何改变，但实验的演示效果显然更具趣味性和生动性，能够牢牢吸引学生的注意力。在教师的合理引导下，学生能够从直观的实验现象中抽象出发声体发声时的状态变化，认识到“声音是由振动产生的”物理规律，顺利生成物理新知。

三、信息配合，丰富学生实验感知

现代化教学、高效化教学是初中物理教师的普遍共识。教师开展演示实验时要以现代化教学视角优化实验教学设计，借助信息化教学平台，导入更多演示实验相关的数字化资源，增强学生物理实验学习的情感体验。教师运用信息技术配合演示实验教学，可以在完成演示实验相关操作的基础上，导入一些辅助性的信息资源，丰富学生物理实验学习的感性认知素材，加深学生对物理知识的理解;也可以将一些操作难度较大、不宜直接演示、演示实验现象不明显的实验内容，利用视频、模拟实验软件等进行演示教学，最大限度地发挥物理演示实验的教学调度作用，给学生带来多维度的课堂学习感知体验。

教师运用信息技术展开实验教学，要利用好信息技术强大的可操作性，在演示实验过程中，投放一些启思问题、探究课题等内容，引导学生对演示实验内容展开深度探讨。例如，在教学“升华”“凝华”两种物态变化概念时，由于碘的升华和凝华实验均具有一定的危险性，且教室时空条件下的观察效果有限，并不适合直接演示，教师可以利用信息技术进行演示实验教学，收集实验相关的教学视频，将这些实验视频投影展示给学生，要求学生认真观察固体碘的体积变化以及试管内壁紫黑色晶体的形成过程，启发学生思考：这两种实验现象分别表现的物态变化过程是什么？在视频素材和启思问题的引领下，学生能够把演示实验过程中的实验现象与之前学习的物态变化联系到一起，认识到两种实验现象分别是固态变为气态和气态变为固态，从而正确理解升华、凝华物理概念的核心要点。

四、实践拓展，助力学生内化实验

初中物理教学强调探究性和实践性，教师设计演示实验教学活动，要开拓教学视野，设计一些实验方法、实验操作、实验结果相关的实践活动，帮助学生更好地内化实验学习内容，拓展学生物理思维广度和深度，提升学生的物理思维品质。对于一些操作难度不大的演示实验，教师可以对其进行合理的改编设计，将其设计为分组探究实验，为学生主动思考和实验探究提供更多机会。对于实验材料与学生日常生活较为密切的实验项目，教师要善于选择合适的活动设计切入点，以家庭實验、趣味实验等实践形式创新课后作业设计，充分锻炼学生的动手操作能力和实验探究能力，培养学生的物理学科学习兴趣。

教师在组织开展课外拓展学习的实践活动时，要有意识地加强与学生家长的沟通交流，寻求家长的教育配合，让家长在课外物理实验活动中担当监督者、指导者的角色。例如，在教学“小孔成像”相关知识后，教师可以创新课后作业设计，让学生课下和家长一起用家中常见的生活材料制作一个照相机。同时，教师收集整合一些有关小孔成像、照相机原理的微课素材，发到班级的微信群中，供学生和家长反复观看，帮助他们根据实际情况找到具体的操作方法。相比于枯燥的理论记忆和习题训练，这种物理实践活动更受初中生的欢迎，能够更好地巩固学生课堂学习的概念性知识。从学生递交的作业成果来看，大部分学生根据小孔成像、照相机原理等知识内容，较好地完成了实践学习任务，有利于学生物理实践能力的发展。

结  语

初中物理教师积极创新演示实验教学内容和教学方式，能够强化学生在物理课堂的学习意志，增强学生实验学习感官体验，推动学生多维度物理能力的综合发展。与物理演示实验相契合的教学途径有很多，如情境支撑能够激发学生的实验热情;操作创新能够深化学生的实验理解;信息配合能够丰富学生的实验感知;实践拓展能够助力学生的实验内化。教师应深刻认识不同教学方式的实验辅助意义，在实际教学中灵活取舍，使演示实验成为学生物理学科核心素养发展的有效推动力。

[参考文献]

黄丽红.浅谈初中物理实验教学优化策略[J].新教师，2017（09）：57-59.

范小平.物理实验教学对培养学生创新能力的作用[J].基础教育论坛，2019（02）：61-63.

吕碧霞.核心素养视域下的创新物理实验教学[J].中学教学参考，2020（06）：18-20.

作者简介：李崇园（1971.7-），男，福建浦城人，大专学历，一级教师，研究方向为初中物理教学。