初中物理小实验的改进及创新研究

王诗静

【摘要】物理属于初中学生学习过程中的一门重点学科，涉及较多模糊、抽象的知识点，致使学习难度较大，常需要用到一些小实验配合理论知识的讲授，对部分特殊知识点进行演示与验证，帮助学生消除心中疑惑.在新时期教育背景下，初中物理教师需对原有小实验加以改进和创新，使之更加符合学生的实际学习需求，让他们更加全面地理解与认知物理理论知识.本文以初中物理小实验如何改进及创新为研究对象，同时罗列部分个人建议.

【关键词】初中物理；小实验；实验教学

小实验顾名思义指的是微型实验，与常规大型实验相比装置简单、易于操作、现象明显，且耗费时间较短，能够很快完成.在初中物理教学中，实验本身就属于一项重要构成部分，不仅是常规教学手段，还是学生学习物理知识的重要途径之一，也是培养他们动手能力与求知能力的关键所在.小实验能更好地辅助理论知识的呈现或者验证，教师应对之前固有的小实验进行适当的改进及创新，为学生打造一个良好的物理学习环境，全力提高他们的学习效率.

1 利用创新小实验导课，激起学生学习热情

在以往的初中物理课堂教学中，大部分教师习惯用口头描述的方式引出新课内容，很难激起为生学习新知识的热情与积极性，使其难以产生乐学的态度，自然无法取得不错的教学效果.对此，初中物理教师可利用创新小实验的方式导入新课，根据所授内容精心设计与之有关的物理小实验，利用实验现象快速吸引学生的眼球与注意力，激起他们的学习热情与求知渴望，使其进入到乐学、想学、爱学的状态［1］.

例如 在进行“气体的压强”教学时，以往教师都习惯采用“覆杯实验”或者“马德堡半球实验视频”导入新课.为更好提高实验的激发作用，可对这两项传统实验进行改进及创新.事先准备好以下材料：两根绳子、两个挂环、一个不锈钢盆、一块透明玻璃板，以及湿毛巾、火柴、喷壶和酒精等.课堂上，教师演示如下小实验：先往不锈钢盆中喷入适量的酒精后用火柴点燃，然后扣在玻璃板上.使用湿毛巾降温后，请四位学生用尝试把不锈钢盆和玻璃板分开.通过学生亲自实践，感受到大气压的存在，激发他们的探索与求知欲望.接着，教师讲述：不锈钢盆与玻璃板很难分开是因为大气压强的作用，大家想不想探索大氣压的秘密？以此吸引起学生的注意力，激起他们的学习热情，使其迅速进入到新课学习中.

2 改进趣味物理小实验，增强学生学习兴趣

初中学生年龄普遍偏小，心理不够成熟，仍然喜欢一些新颖、有趣的事物，无论是在生活中、还是学习中均是如此，他们对趣味性学习方式更是情有独钟.具体到初中物理课堂教学中来说，教师面临着同样问题.为此，教师可结合初中学生的年龄特征、心理特点、思维水平与认知能力等因素对传统实验进行改进与创新，根据实际教学需求引入趣味性小实验，转变知识呈现形式，增强他们学习物理知识的兴趣，使其在趣味小实验助力下学习兴致更高.

例如 在开展“物质的密度”教学时，教师可演示一个有趣的“火山喷发”实验，准备好装有水的锥形瓶、不同颜色的墨水、装有常温水的大烧杯、自制瓶塞，具体操作步骤如下：（1）对锥形瓶中的水进行加热；（2）把红色墨水滴入到锥形瓶中；（3）用自制的瓶塞将锥形瓶密封住；（4）将密封好的锥形瓶放入大烧杯中；（5）在水下把瓶塞打开.可以看到锥形瓶中的水会不断涌出，而且在水的上层聚集，就像海底火山喷发情形一样.借机询问：大家知道为什么锥形瓶中的热水会像火山喷发一样冲出瓶口？学生简单思考后发现仅靠原有知识无法解释，增强他们学习新知识的兴趣.接着，教师讲述实验原理：作为“火山”的锥形瓶里面装的是热水，大烧杯中装的是常温水，而热水温度高，分子之间运动的更加剧烈，密度更小，当打开瓶塞以后密度更小的热水就会上涌，出现所谓的“火山喷发”现象.引发学生想要学习密度知识的渴望，让他们积极探索未知知识.

3 创新生活物理小实验，推动学生深入探究

眼下，在初中物理教学中面临着实验器材不足的局面，多名学生共用一套实验设备，很难满足实际学习需求，面对这一不利情况，教师应给予重点关注，对实验内容进行生活化改进后加以创新，使其都拥有参与实验的机会，训练他们的动手能力.因此，初中物理教师在日常教学中需把握好所授内容同实际生活之间的结合点，利用生活中常见的器材或者现象创新物理小实验，促使学生感受到物理知识的真实性，推动他们深入探究物理科学的奥秘［2］.

例如 在“平面镜”教学实践中，当学习完“平面镜成像”这一部分内容以后，教师发现部分同学对物体在平面镜中成的虚像还能够在另外一块平面镜中继续成像难以理解，据此引出新的学习内容——“平面镜成像的特点”，设计一个“观察自己后脑勺”的生活化实验，要求学生准备好生活化器材——大小平面镜各一面，具体操作如下：先面对大平面镜站在它的前面，再拿出小平面小镜斜对着后脑勺放在脑袋后面，然后观察大平面镜且调整小平面镜的角度，当位置合适时，就可以在大平面镜中的小平面镜里面看到自己的后脑勺.接着，教师根据实验设计问题：你们能画出自己看到后脑勺的光路图吗？引发学生深入思考、讨论，交流自己看到后脑勺时的感受，自己直接看不见自己的后脑勺，通过一个平面镜也看不到，通过两个面镜子却能清晰地看到，便觉得新奇、有趣，使其在快乐中学习物理知识，悟出实验中的光路，提升他们理论知识联系实际生活的能力.

4 改进化繁为简小实验，降低学生理解难度

在之前的初中物理教学过程中，部分教师为改进与创新小实验，花费大量时间与精力制作出精密度较高的实验仪器，虽然实验整体不错，不过物理原理却变得更为复杂，学生理解起来反而难度更大，导致他们的学习负担增大，这同实验教学的初衷明显相悖.这就要求初中物理教师在具体的教学实践中应该对一些实验进行改进和创新，达到化繁为简的效果，降低实验操作难度与复杂程度，快速、简便地完成实验操作，降低学生对知识的理解难度［3］.

例如 在“光的折射”教学中，学生可以结合实验室中提供的一些器材探究光在空气与水这两种介质中的传播情况，但是也仅局限于此，为探究光在空气同其他介质中进行传播时，是否也满足光的折射规律，可增加新的实验，实现对物理小实验的创新教学.教师可准备好塑料圆筒、铁架台、激光笔、角度盘、半圆形透明玻璃砖等实验器材，把激光笔套装到侧面具有强磁铁的塑料圆筒上，让磁石吸附到角度盘上，并在塑料圆筒的一端横向放置一段透明的玻璃管，能够让激光笔以不贴近刻度盘时同样清晰展现出光路情况.这样的实验操作起来比较方便与简单，十分适合刚刚接触物理学习的八年级学生，他们求知欲望强烈、思维活跃，有着较强的操作兴趣，还处于形象思维向抽象思维转变的特殊时期，使其结合身边的现象与事物改进小实验，增强教学内容的直观性，促进学生对光的折射的全面认识，助推他们更好的理解与应用这些知识.

5 创新虚拟物理小实验，辅助学生顺畅学习

在现代教育模式下，以信息技术手段为依托的线上教学比较流行，与线下教学一起组成混合式教学模式，带给学生更为新颖的学习体验和感受，使其在学习中收获更多快乐，且有助于他们对一些疑难障碍的突破.在初中物理教学中引入小实验时，有的实验难以操作，或者具有一定危险性，或者现象微观，这些实验演示起来难度较大，教师可借助现代教育技术的优势通过虚拟技术创新实验，让学生获得生动、宏观的感知，辅助他们顺畅学习物理.

例如 在教学“走进分子世界”的内容时，先通过短视频展示宇宙星空，特别是太阳系运行情况，询问：宇宙由物质构成，那么物质内部结构是怎样的？学生经过思考以后发现仅依靠肉眼观察难以看清物质内部的微小结构，借机引出模型法，启发他们依据看到的现象提出结构模型猜想，再收集证据证实猜想，最终弄清物质内部结构.接着，教师操作小实验：用炭笔写字，把高锰酸钾投入水中，将水与酒精混合，同步借助信息技术手段改进实验，播放以下宏观画面：炭笔笔迹由很多不连续的碳粒组成，高锰酸钾颗粒在水中运动使水变红，水与酒精之间空隙致使总体积变小.引出问题：大家认为哪种模型可以解释上述问题？学生观察与讨论后指出第二个模型，他们发现物质是由微粒组成的，微粒之间存在间隙，使其了解分子的定义与特点.这样教师利用信息技术创新物理小实验，将微观现象变得宏观化，辅助学生顺畅学习分子相关知识.

6 创新课外物理小实验，拓展学生学习空间

针对初中物理教学来说，为通过小实验的改进及创新提升整体教学质量，教师不能仅在课内环节改进与创新小实验，还要适当延伸教学范围，指导学生利用课余时间改进与创新实验，丰富课外学习资源及内容，拓展他们的科学探究空间，使其学习视野变得更开阔.为此，初中物理教师应以完成课内教学任务为前提，大力倡导学生在家庭和户外创新物理小实验，进一步培养他们的创新能力、创造意识与实验操作能力，使其深层次理解物理原理.

例如 在实施“物质的物理属性”教学时，当学习完“导电性”这部分内容后，教师可安排“用验电器判断导体与绝缘体”的小实验，让学生在课下继续研究物质的导电性，鼓励他们自制验电器.如：学生可将丝绸摩擦过的有机玻璃棒或者用毛皮摩擦过的橡胶棒同验电器接触，让验电器带电，金箔张开一定的角度，再用手接触一下验电器上面的小球，金箔马上合拢，这表明手触碰小球以后，验电器上面的电荷通过手与人体传给大地，证明人体是导体.之后，学生继续采用上述方法让验电器重新带电，手拿铁丝、铜丝等金属丝等物品与带电验电器的小球接触，能够看到金箔合拢，说明验电器上的电荷通过金属丝与人体传到大地，金属丝为导体；当手拿陶瓷、玻璃、松香等物品同带电验电器小球进行接触时，金箔仍然张开不会合拢，说明验电器上的电荷不会通过这些物品传到大地上，则是绝缘体.由此拓展学生的学习范围，使其拥有更多动手操作实验的机会，提升他们的学习效果.

此外，在新课改背景下，教学主体已经由之前的教师转变为现在的学生，在初中物理教学中，为对小实验进行更好的改进及创新，不能仅教师对实验进行演示与操作，还要为学生提供更多自主改进与创新物理小实验的机会，使其思维得以发散，增进他们对物理知识的理解与认知.初中物理教师在平时教学中，应当鼓励学生敢于自主改进物理小实验，使其极力展现出个人能力与优势，以此丰富物理知识的学习方式与渠道，努力培养他们的动手能力与创新能力.

7 结语

总而言之，在现代化教育观视角下的初中物理教学活动中，教师应充分意识到小实验的作用和价值，极力发挥出小实验“小、快、灵”的特征，结合初中物理知识特征及学生身心特点和发展规律科学改进及创新小实验，灵活利用趣味、生活、简单、虚拟与课外小实验辅助物理教学的顺利推进，为物理课堂注入更多生机与活力，为理论知识的讲授提供更多支持和助力，带领学生在小实验辅助下深层次理解与认知物理原理，使其切实感受到物理学习的乐趣，有助于学生物理知识体系的建立与完善，最终提高他们的物理知识水平与学习能力.

参考文献：

［1］林雪花.初中物理小实验在教学中的要点分析［J］.数理化解题研究，2023（11）：90-92.

［2］王雪刚.小实验在初中物理教学中的作用及应用分析［J］.数理天地（初中版），2023（08）：83-85.

［3］焦晓靓.基于“小实验”，创造新活力——初中物理教学新形势［J］.读写算，2023（12）：44-46.

［4］穆姿芹.初中物理趣味小实验的研究与实践［J］.广西物理，2022，43（03）：156-158.

［5］姚聰镇.“小实验”在初中物理教学中的创新应用［J］.新教育，2022（14）：36-38.