初中物理实验分类及应对策略

杜景林

（甘肃省陇南市武都区滨江学校，甘肃 陇南）

实验教学是初中物理教学中很重要且不可缺少的一部分内容。对于这部分内容，主要是通过让学生参与实验过程，从而提高学生的物理实验思维和动手操作能力。由于这部分内容较多，涉及面也较广，因此，学生在学习过程中会觉得这部分内容难学、不易掌握。而教师也对这部分内容感觉无从下手，不知如何更好地让学生熟练掌握。鉴于这种情况，为了方便教师易教、学生易学，下面对初中物理实验教学进行总体的分类，并对分类问题具体给出解决方案。

一、初中物理实验的特点

（一）以培养学生的科学思维能力为主

初中物理实验对学生的科学思维要求主要体现在解决问题时抱有的心智态度和解决问题时切入口的选择上。因此初中阶段的科学实验思维主要包括：（1）多因素问题常常采用的控制变量法；（2）把看不见、摸不着的抽象规律、概念，转化成看得见的、可测的一些物理量，即转换法的使用；（3）对一些受实验器材限制的问题，可采用等效替代法进行解决；（4）对测量类实验该如何采用较好的方法，以减少实验误差。在实验过程中，有些物理量是变大了还是变小了，如何造成的，要求学生会分析一些常见的减小误差的方法。

（二）难易程度不同

初中物理实验在内容上主要体现在力学、热学、光学、电磁学、机械运动这些方面。在这几个领域内，每个领域安排的实验内容的多少与难易程度都不同。如在电学实验中，由于在教学中加入了电流表与电压表，因此，这一块的实验主要考查对这两个电表的选择、接法、读数、保护等问题。不仅如此，还加入了一定的理论分析、动态变化等问题。因此，电学这部分的物理实验内容，学生是最难懂的。这无形中增加了教学的难度。相反，在声学、力学、热学的部分实验中，由于设计的实验器材较少，分析的问题也都比较单一，学生学习这部分实验内容就较容易。当然，这在课程设置的前后顺序上也体现了出来。如八年级安排的实验，相对于九年级的实验就要简单得多、单一得多，对数据的处理方法也只是停留在定性的分析，而非定量的计算结果上。

（三）熟练掌握的要求不同

由于八、九年级的实验在难度上不同，这就要求学生掌握实验熟练的程度不同。对一些定性的实验，如真空不能传声的实验，只要求能定性地理解、知道就可以，因为这个实验做起来比较容易。再比如，在探究影响阻力的影响因素的实验中，中学生只要有控制变量的思维，便可对整个实验完全掌握。但是九年级的实验相对就要难一点，尤其电学实验，对这部分的实验，由于不仅涉及学到的电流、电压、电阻、电功率的概念，还涉及串、并联电路的电流、电压、电阻及电功率的规律。不仅如此，还加入了欧姆定律的内容，这就使得知识点显得复杂，难以理解。但这部分的知识却很好地训练了学生设计实验的能力、逻辑思维能力、实验数据的处理能力，而且也可以通过考查这些知识，对学生的各项能力进行很好的鉴别和筛查。鉴于这种原因，对这部分内容自然应熟练掌握。

（四）对实验技能的要求不同

初中物理实验在一定程度上可分为定性分析与定量计算两大类。对定性分析的实验，一般只要求知道实验的过程、实验具体的操作方法及实验最终的结论即可。但定量计算的实验，对学生的技能要求就不同。除了包括基本的实验设计与测量仪器的准确使用外，还要求能对得到的实验数据具有处理的能力。这涉及学生综合的数学素养，如对常见的正比例函数和反比例函数能否熟练地应用，是否会对一些典型的物理问题进行数学化处理，从而能最终得到实验结论。尤其较明显的就是对函数图像的掌握。这个掌握的好坏程度，直接决定了对物理图像的决定性理解及运用。如常见的在电阻一定时研究电流与电压的关系；在电压一定时，电流与电阻的关系的实验。总之，根据学生所学及实验的难易程度不同，对初中物理实验技能有不同的要求。这就要求教师在平时的教学中区别对待，抓住重点、难点，精准教学。

二、初中物理实验分类的必要性与意义

（一）初中物理实验分类的必要性

1.初中物理实验的要求

《义务教育物理课程标准》中提出，要求学生学习一定的物理基础知识，养成良好的思维习惯，能尝试运用科学原理和科学的研究方法，经历基本的科学探究过程，具有初步的科学探究能力；要求具有创新意识，能独立思考，勇于有根据地怀疑，养成尊重知识、尊重事实、大胆想象的科学态度和科学精神。由于对实验的要求较高，且初中阶段要求掌握的基础实验又较多，因此，学生对这部分内容的学习、选择障碍重重，因此有必要对实验进行分类，以便学生更系统地进行学习与复习，也便于教师教学。

2.学生学习过程中存在的问题

（1）缺乏主动性，怕动手

学生在实验学习过程中体现出来的，先是怕动手。因为无知，从而害怕，害怕实验过程中万一出现不良情况，会对自己造成伤害，还害怕万一弄坏实验器材怎么办。整个过程先是一个怕的过程，因为有怕的心理，所以全程体现的都是不主动、不积极。

（2）没有良好的科学素养

由于没有良好的科学素养，因此，对任何实验问题都不能很好地解决。这种不会解决主要体现在无从下手，没有科学的思维、科学的方法，不知道实验过程中从哪一方面开始。除此之外，还体现在对实验数据不会分析、处理，对实验结论也不能科学、准确地描述。

（3）实验内容多，不会分类

由于实验内容多，学生不仅很难掌握已有的实验内容，还分不清各类实验之间的区别与联系，在总结性学习过程中显得力不从心。因为不会很好地分类，又没有综合的、很高的科学素养，导致这部分的复习学习显得很盲从，效果不佳。

鉴于以上两点的分析，可见，对初中物理实验进行分类就显得很有必要。分类之后，不仅能帮助学生更好地、系统地掌握实验内容，还可以帮助教师，根据实验类别不同采用不同的教学方法进行教学。这样学生更容易掌握，教师也教得轻松。

（二）分类的意义

1.学生易于掌握

通过分类，学生对初中阶段的所有实验有了清晰的框架，能通过框架进行记忆，能通过分类，分门别类地对各类问题采用不同的、具体的学习方法，这样降低了学生学习的难度。而且对考查的各类问题也能采用不同的、具体的方法进行解决。学生也能触类旁通、举一反三，通过一例一案，而学会一类问题。也可以极大提高学生学习的兴趣，增强学生的自信心、成就感，对提高学生对科学实验的热爱有很大的作用。让学生体验到了自然科学的探索之美，从而激发学生的学习兴趣、探究热情，极大地发挥了学生的主动性、创造性。

2.教师易于教学

由于对实验进行了分类，教师会对各类实验问题了如指掌，对具体各类问题如何学习、如何掌握，都会有一定的方法与知识结构。这样，教师在教的过程中就能根据实验的分类不同，结合学生的实际情况，从而给出一些相应的解决某类问题的模型和物理实验方法。这样大大降低了教学的难度，学生也能根据教师的教，更轻松地掌握物理实验内容，也能根据教师所给的实验模型对应地解决类似的问题，真正做到举一反三、触类旁通。这对教师的教和学生的学都有积极的意义。

三、初中物理实验的分类及应对方案

根据是否进行探究进行分类，可将初中阶段的物理实验分为两类，即探究类、测量类。并根据分类不同、特点不同、侧重点不同，分别采用不同的教学方法。

（一）探究类实验

这类实验多以探究为主，实验的主要特点是：在不知道某些现象、原因的前提下，先对该现象的产生做出合理的假设、猜想，然后设计一系列实验来验证假设和猜想。这样通过探究的过程可以让学生弄清各因素之间的关系，也可以提高学生对问题大胆、合理猜想的能力。结合实验内容的特点，这类实验多以规律性、结论性的结论为主，旨在通过问题教给学生分析、解决问题的能力，教给学生运用科学思维进行科学实验的能力。教师在对待这类实验时可恰当地通过问题情境的创设，让学生先对问题提出大胆的猜想，然后教师再有针对性地进行引导，从而完成探究的过程。此类实验在初中阶段主要包括：探究光的反射定律，探究平面镜成像的特点，探究凸透镜成像的规律，探究影响滑动摩擦力大小的因素，探究阻力对物体运动的影响，探究二力平衡的条件，探究压力的作用效果与哪些因素有关，探究液体内部压强的特点，探究浮力大小与哪些因素有关，探究浮力的大小跟排开的液体所受重力的关系，探究动能的影响因素，探究杠杆的平衡条件，探究固体熔化的温度变化规律，探究比较不同物质的吸热能力，探究影响导体电阻大小的因素，探究串、并联电路的电流规律，探究串、并联电路的电压规律，探究电流与电压的关系，探究电流与电阻的关系，研究影响电流热效应的因素，探究磁生电的条件。这类实验共计21个。在这21个实验中，基本上都是研究物理规律、条件的一些问题。从本质上讲，还是研究一些规律性的问题。既然是规律性的问题，一定程度上主要就是实验过程是用来验证的。学生主要从中吸收的营养知识，主要是掌握问题研究时常采用的方法。如初中阶段主要涉及多因素问题的控制变量法。对控制变量法得出的结论，教师应给予学生基本的叙述模式。这样学生学习起来就容易很多。除此之外，还常用到等效替代法。这个方法在探究平面镜成像特点时用得最为典型。即主要是用玻璃来替代平面镜。教师在这部分教学中主要抓住用玻璃和用平面镜的区别，要让学生很清晰地看见用玻璃和平面镜时实验现象的不同。最后就是对这类实验的实验数据的处理问题。既然都是规律，那就一定具有普遍性的特点。因此就要避免偶然性，要告诉学生：首先，在搜集数据时要保证至少有三组数据。其次，就是对数据的处理，常见的包括列表法、图像法。最后，通过分析数据得出结论。而对这些规律、结论的叙述，一定要严谨。一般必须说出它的前提条件，然后再说出具体的对应关系，也就是让学生最好把这块的结论熟记下来。

（二）测量类实验

这类实验主要考查测量仪器的使用是否正确、读数是否准确。如常见的测量仪器有：天平、刻度尺、机械停表、温度计、电流表、电压表。这类实验主要包括：测量物质的密度，测量物体运动的平均速度，测量滑轮组机械的效率，伏安法测电阻，测量小灯泡的电功率，共5个。尽管只有5个实验，但在中考中会频繁出现，而且一旦出现，至少为五分左右。由于学生这部分的知识较为欠缺，因此，在考查中最易失分。由此这类实验便成为考查的重、难点。对这类实验，我们主要是对精确度与测量方法的考查。因此，如何减小误差，就成为该类实验所要考查的重点。而一般减小误差的方法主要有：多次测量求平均值、采用精密的测量工具、采用科学的测量方法。其中采用科学的测量方法为考虑之重。如测量物质的密度。多次测量求平均值，主要体现在伏安法测电阻上。因此，对这部分的教学，教师应放在测量方法和仪器如何正确使用的教授上。学生的学习也主要体现在测量方法的选用和会使用测量工具上。一般这部分的题型主要是用了怎样的测量方法，然后导致测量结果偏大或偏小。如测量物质密度的实验中，教师只要抓住密度不变进行分析，分析清楚到底是M变还是V变，也就是说一定要抓住关键变量。而对测量工具的准确使用，一般常考查电流表与电压表的准确使用。这主要体现在伏安法测电阻和测量小灯泡的电功率的实验中。鉴于这种区分和要求不同，教师应灵活采用物理教学方法，以期达到最佳效果。

综上所述，对初中物理实验的教学，我们一定要先进行分类，根据不同类别采用不同的教学方法。只有进行了分类，学生才能更清晰地知道初中物理实验考查的方向及重、难点，并可以根据分类，进行分门别类的学习。这样学生学起来更容易，教师教起来也更得心应手。