用物理实验提升学生的“物理学力”

仇玉芳（江苏苏州市吴中区甪直甫里中学）

物理学是一门兼具演绎性和归纳性的科学。初中生的物理思维力不高，更侧重于生活化、感性化、形象化的理解。物理实验是学生学习物理的重要方式，是提升学生物理学习力、发展学生的物理核心素养的重要载体。在初中物理教学中，教师要充分应用物理实验，引导学生思维、探究。在实验过程中，教师要转变角色，从实验的控制者转变为实验的参与者、对话者、引导者。学生要从“听实验”“仿实验”走向“探实验”“创实验”，进而成为实验的主人。

一、提高学生实验兴趣

实验兴趣是学生实验的先导，学生实验的效能从某种意义上取决于学生的实验兴趣。如果学生对实验感兴趣，学生就会积极、主动地融入实验过程中；反之，如果学生对实验不感兴趣，学生的物理实验就会走向被动、机械，变得肤浅。兴趣是学生物理实验之“本”。在初中物理教学中，教师要善于调动学生的兴趣，让学生在兴趣的驱动下主动融入物理实验过程中。

激发学生物理实验兴趣的方法很多，归纳起来无外乎有两种：其一是外在的物理实验兴趣，这是在外在条件下引发的实验兴趣，如实验器材诱发了学生的实验兴趣等；其二是内在的物理实验兴趣，这是在内在因素的驱动下引发的实验兴趣，如对物理实验内容本身的兴趣等。作为教师，一方面要利用学生的外在兴趣，另一方面要激发学生的内在实验兴趣。如教学“大气压”这部分内容时，笔者首先和学生进行了课前谈话：大气压存在吗？怎样证明大气压存在呢？这两个问题切入学生物理学习的“最近发展区”，引发了学生的实验欲望。在此基础上，笔者引导学生以小组为单位，设计、研发物理实验，形成了多个实验，如：验证大气压存在之“水充满瓶子”、大气压的存在之“手帕往内凹”，等等。学生通过物理学实验，产生了一定的感性认识。在学生实验的基础上，笔者给学生展示“马德堡半球实验”，“做实验”与“演示实验”相结合的教学方式，激发了学生学习大气压相关知识的浓厚兴趣。

以兴趣为本，要求教师在引导学生进行物理实验的过程中，要研究学生的具体学情。不同的学生其兴趣往往具有差异性。作为教师，不仅要研究学生的兴趣，更要激发、诱导学生的兴趣。兴趣是学生物理学习的内在驱动，关注学生的兴趣，就能增强学生的物理实验效果，就能让学生的物理实验更具针对性、实效性。

二、助力学生学以致用

在初中物理教学中，教师不仅要把脉学生的物理学习兴趣，更要引导学生观察身边与物理相关的一些现象。要将相关学科的内容以及探究方式、学生生活中的相关内容融入学生的物理学习中，促进学生对相关知识、方法、思想等的迁移、应用。只有有意识地培育学生的物理迁移意识、能力等，才能使学生将所学的物理知识与实际生活相连，从而培育学生学以致用的能力，生成学生学以致用的智慧。

如在教授“水的沸腾”这部分内容时，如果教师机械地按照教材要求，让学生加热烧杯中的水，则酒精灯加热的时间就会比较长，这样的实验教学是一种低效率的实验教学。笔者在教学中，让学生基于已有的实践经验，自主设计实验。通过研讨、交流，学生认为，可以用一只大试管装入适量的水加热，这样就能节约时间。在这个过程中，笔者还因势利导，充分发掘实验材料的诸多功能，让实验室中的水龙头有很细小的水流，然后用一个与人的衣物相摩擦过的塑料泡沫靠近水流，并上下或者左右移动，引导学生观察水流的变化。学生就会看到水流变弯曲，有时候水流还会“翩翩起舞”。这样的“一材多用”，更能激发学生的实验兴趣，调动学生实验的积极性。通过实验，让学生直观感知生活中静电的存在。在物理教学中，教师要引导学生用物理学的眼光观察生活，用物理学的头脑去考量生活，从而养成观察生活、思考生活的习惯和能力。

三、增强学生探究能力

借助于物理实验不仅可以展开验证性学习，也可以展开探究性学习。以探究为内核，可以将实验融入学生的学习中，让学生重温人类探索相关物理学知识的关键，经历人类探索的一般性过程。从某种意义上说，探究性实验是学生的一种“理智的历险”。在学生探究的过程中，教师要给学生以相关的启发，对学生的探究进行点拨、引领，促进学生通过物理实验自主建构物理学知识。在这个过程中，积累学生的物理实验经验，渗透物理学的相关实验思想方法。

以“变阻器”这部分内容的知识教学为例，这部分内容重点是让学生了解滑动变阻器的结构以及如何正确使用滑动变阻器。一般的教学设计流程就是“观察结构”“说出作用”“了解注意事项”“学习操作方法”等。这样的教学，是将“变阻器”作为一个成品呈现给学生，学生的物理学认知是被动的、肤浅的。如果教师以“探究”为核心，引导学生进行探究性实验，就能变被动性物理学习为主动性物理学习。如笔者在教学中，首先向学生展示了一个由灯泡、开关、导线、电池等组成的简单电路。然后提出问题：怎样改变小灯泡的亮度？这是一个发散性的问题，引发了学生的多种猜想。有学生认为可以减少电池节数，有学生认为可以再串联灯泡，还有学生认为可以加入一段电阻丝，等等。由于在生活中通过改变电源电压来调节亮度的做法很少，因而自然将学生的研究焦点转向增加电阻。那么，生活中是怎样实现连续调节亮度的呢？有学生提出，可以连续改变电阻的大小，这样自然催生了部分学生想到可以用夹子在铅笔芯上滑动。在此基础上，笔者让学生实验，亲身体验通过夹子在铅笔芯上滑动调节灯泡亮度的过程。由于铅笔芯容易断，因而学生就自然想到了可以用金属丝来代替、尝试。但学生通过实验发现，用一定长度的金属丝来做实验调节亮度有限。在此基础上行，有学生想到了可以加长金属丝，或者将金属丝卷成螺旋状，为了避免短路，可以用漆包线代替金属丝。如此，学生通过动手实验就做成了一个滑动变阻器的雏形。这个过程，就是物理学知识的探究过程，也是制作实验工具的过程。

四、完善学生知识体系

激发学生的物理学思维，引领学生的物理实验，还可以以整合作为手段。在物理学习中，教师要善于总结，而且要引导学生进行总结。教师要让学生跳出物理学固化思维圈子，善于从同类知识中找出不同点，从不同类的知识中找出相同点。善于归纳、异中求同、同中寻异，是促进学生物理实验的有效方式。在物理教学中，教师可以以整合为手段，要求学生将相关的物理实验关联起来。

以整合为手段引导学生的物理学习，要求教师打造一个开放性的物理实验平台，赋予学生充分的物理实验时空，鼓励学生进行关联性的物理实验。同时，以整合为手段的物理教学，要求教师要引导学生树立“大观念”，用“大思想”统摄、包容学生的物理实验学习。如复习“运动和力”这部分内容时，笔者设计出内容丰富、关联紧密、有层次性、结构性、整体性的实验：首先让小车在斜面上由静止到出发，从而引导学生经历这些知识的复习过程：牛顿第一定律、惯性、二力平衡等。这个过程，是以物理思想为主线、以物理实验为载体的复习过程。在整个复习过程中，笔者引导学生借助于物理实验对相关内容进行深入探讨，让学生能通过受力分析把握运动的精髓。如在引导学生分析物体受到平衡力状态时，物理的运动状态就是静止或匀速直线运动状态。在初中物理实验中，教师要创造性地优化、整合教材，引导学生打破教材固化编排格局，回顾、整理相关知识，自主开发相关的课程资源，从而通过物理实验将零散的物理知识集约为一个整体。这样的物理实验让物理教学呈现为一种综合性、立体性的开放教学模式。

实验是初中物理教学不可或缺的重要组成部分。在初中物理实验教学中，要充分发挥学生的主体性作用，以兴趣为根本、以迁移为纲要、以探究为内核、以整合为手段，促进学生的物理实验。在实验过程中，教师要渗透一些实验方法、策略等，指导学生开展物理实验，帮助学生解决问题，培养学生自主创新的意识和能力。