浅谈可视化教学在初中物理实验教学中的运用

韦翠萍

摘要：物理实验教学是现代物理学科教学的重要手段，本文以物理教材粤沪版教材教科书教学中的物理实验为例，对实验现象进行了分析和探讨。

关键词：初中物理实验现象课堂教学研究

一般而言，可视化教学法是一种基于广大学生整体视觉思维系统的整体认知能力辅助教学手段，通过简化课堂教学，使广大学生进一步通过简单化和不断深化学习符合学生整体认知能力发展的学习过程内容，帮助学生快速学习新的学科知识。

一、声音可视化

探索声音传播的途径。在细绳左右两端紧扣你的整个衣架，当你的同伴用一支黑色的小铅笔轻轻地敲击你整个衣架时，你真的能很清楚地听到它发出的声音吗？确切地说，声音是以什么方式直接传到你耳里的？把小铃铛在水里轻轻摇动，你真的能从远处听到它的响声吗？把一部自动发声的智能手机或电脑音乐处理芯片挂在广口型地瓶中，再从广口瓶中抽出新鲜空气，声音会发生怎样的微妙变化？

第一次敲击实验是以学生的课前概念为基础的，我们可以轻松地了解到通过传人进入空气中的各种敲击声传至人耳，并且能够体验敲击声音在不同固体中迅速传播的实验结果。再次进行实验时，电铃高频振动直接清晰可见。为了充分展示这种声音传播能够通过哪种空气传播，第三个实验就是利用这些空气和细绳，作为传声器的媒介可以通过声音传播。但是，许多学生并没有直接看到这些气体中的物质，而且学生缺乏参与控制组的活动。在声响实验中心展示的部分集中空气中，如果我们能够从飞机中抽走空气，空气质量就会降低，同时我们听到的声音也会变弱，并且通过增加控制组中其他实验声音的活动，可以使声音实验更加完美，并且有效率地提高中小学生对空中气体流动传声的理解和声音记忆。

二、光线可视化

怎样才能在“直线传播”“光的反射”中正确地呈现出一条光路，引出物理学的概念？通过“探求光的反射规律”的各种常规教学活动中，白板本身就是一种全体教师比较熟悉的实验用具，教师可考虑用一张图画呈现具有不同反光、不同光线纹路的彩色图，在白板上将图像分别沿中间两点的不同位置向后分分，上下为两个分割部分，分别向后左右翻折。用一只红色的激光投影笔将入镜垂直地照射到法定平面鏡片表面，以显示射入法定光线的正确位置。再次利用两种绿系的激光扫描笔，分别将入射光及目标反射的光线及物体的反射，并通过改变光反射角、人射角和光线的运动方向，帮助中小学生更准确地感知光的横向反射。这个操作过程中对吸油烟雾的驱散可以直接使用空气加湿器，也可以直接使用吸油烟饼，效果比较理想，采用明明白白的反射现象法进行测量比较，进而得到光的传播反射规律。

三、速度可视化

对比纸锥下降速度。切两个等大的圆形纸片，其中一个圆形纸片剪出的扇形的圆心角比另一个大，再分别粘贴成两个大小不同的纸锥。把两个圆纸锥从同一高度同时向下释放，哪一个纸锥会比纸锥下降得快呢？如何仔细比较一下纸锥的快速移动速度呢？可否有别的数学方法来比较物体自身运动速度的测量？如果两个圆纸锥从不同平台高度同时放出，如何比较两个圆筒同时移动速度快？

在这次教学活动中，设计活动的前两个教学项目的指导意图非常明显，目的是让学生通过这次活动中的引导，充分发现比较物体间运动距离快的两种主要方法：相同的时间比较运动距离;相同时段的路程比较运动时间。经过这次课堂教学，学生们通过团队合作完成了两个教学项目，希望能够更顺利地学习获得两种教学方法，用于比较不同物体间的快速移动速度。然而，在我们进行第三项学习活动能力项目学习时，初中阶段引导初中学生自主产生“单位时间”或“单位行程”学习意识十分困难，特别是在一些学习活动能力相对落后的初中生群体中，这种困难情况尤其明显。其具体表现为，尽管学生可以直接使用上述公式法进行相对速度值等数据值的计算，但不能准确地表示出计算速度值的重要物理数学意义。

为有效地解决这一现实问题，并帮助全体学生充分理解物理教学中不同速度差大小的实际教学意义，教师可让学生在前两个实验项目的模拟实验中，拍摄一张纸圆锥高速下落的各种频闪速度照片，将每个学生在实验活动中看到的现象进行固定记录。例如，设置两个时间轴的间隔长度为0.5 s，分别用来拍摄前两个目标物体的实况照片。

结论

在我国初中物理课程实验教学发展过程中，实验物理现象是否可视化，是广大初中物理教师需要认真思考并需要不断完善的问题。需要在课堂之外不断地大胆尝试，不断探索实践，更有效地激发广大学生的初中物理学习兴趣，更好地提高学生的物理学习效果。

参考文献

[1]蒋守霞.初中物理实验“可视化”改进[J].实验教学与仪器，2021，38（05）：28-29.

[2]张蓉.思维可视化在初中物理教学中的应用——“看得见”地电生磁[J].中学物理教学参考，2021，50（02）：30-31.

[3]张润山.构建可视化的初中物理课堂[J].山西教育（教学），2020（09）：67-68.