发挥“小实验”多元功能，促进学生有效学习

朱春云

［摘 要］物理“小实验”具有材料选择便捷、可操作性强、安全性高、可开发性强等特质。物理“小实验”不仅能促进学生主动思考、探究，还能培养学生的实验技能，提升学生的学习力。在初中物理教学中，教师要充分设计物理“小实验”，充分发挥物理“小实验”的多元功能，用物理“小实验”来激趣、启思、引探、创新。

［关键词］小实验；激趣；启思；引探；创新

［中图分类号］    G633.7        ［文献标识码］    A        ［文章编号］    1674-6058（2024）05-0044-03

实验是进行物理探究的重要方式。学生的物理学习不仅需要理论思考、演绎推理，还需要实验归纳。物理“小实验”（即微型实验）是学生能自主完成的一类趣味性实验，它是学生物理学习的重要方式。物理“小实验”具有材料选择便捷、可操作性强、安全性高、可开发性强等特征。在初中物理教学中，教师要充分发挥物理“小实验”的多元功能，以激发学生的学习兴趣，调动学生的学习积极性，促进学生深度理解、探究物理知识，把握物理知识的本质。教师要应用好物理“小实验”，让物理“小实验”成为学生物理学习的重要载体，成为推动学生物理学习的重要引擎。

一、用物理“小实验”激趣

“小实验”的用时比较少，操作比较便捷，因而能激发学生思考物理问题、探究物理规律的兴趣，让学生积极主动地投入物理学习之中。教师要充分发挥物理“小实验”的激趣功能。在初中物理教学中，学生常常会因物理知识抽象而丧失学习信心。为此，教师可以适时引入物理“小实验”，以调节课堂气氛，激发学生对物理知识的好奇心和学习兴趣，让学生对物理现象产生惊奇感。

在初中物理教学中，笔者经常会设计“小实验”，以引发学生的认知冲突，让学生的已学物理知识与物理新知识产生矛盾，进而让学生产生学习物理知识的兴趣。

比如在教学苏科版物理八年级下册“大气压强”这一课时，笔者就设计了“瓶子吞蛋”的小实验。

首先，笔者将广口瓶放置在桌面上，然后将煮熟后去壳的鸡蛋举起来，故作神秘地发问：“将这一个鸡蛋放置到瓶口，会发生什么现象呢？”此时学生都期待着实验现象的发生。然而，一段时间后，什么现象也没有发生。接着，笔者将广口瓶放置在热水中，学生发现还是没有什么现象发生。就在学生产生“打退堂鼓”的心理时，笔者把那个加热后的广口瓶突然放置在冷水中，学生惊奇地发现，鸡蛋仿佛受到一股“魔力”的推动，缓慢地进入瓶子中。而当笔者再次将广口瓶放置到热水中时，鸡蛋又慢慢地从瓶子中出来了。

这样的物理“小实验”激发了学生的物理学习兴趣，学生急于知道鸡蛋为什么一开始不能进入瓶子中，而后又能缓慢进入。于是，有的学生开始从实验的过程展开思考、探究；有的学生对实验过程中的重点操作进行思考、探究。激趣是物理“小实验”之于学生的物理学习的第一把 “金钥匙”，物理“小实验”有助于学生拓展与深化物理学习。在初中物理教学中，教师不仅要引导学生“看实验”“听实验”，还要引导学生“做实验”，通过引导学生亲身经历、体验物理探究活动，使学生掌握物理“小实验”背后的知识本质，从而增强学生对物理学科的情感，培育学生对物理学的情感、态度与价值观。

二、用物理“小实验”启思

开启学生的物理思维，引发学生对物理问题的思考，是物理“小实验”的又一重要功能。当下，部分学生认为物理学习就是依靠机械地、盲目地“刷题”，这是一种学习的误区。物理是一门“有意义”的学科，也是一门“有意思”的学科。物理“小实验”能让抽象的物理知识形象化、直观化，能让难以言传的物理学意蕴可视化。教师要精心设计物理“小实验”，用物理“小实验”来引发学生思考，启迪学生思维，让学生的物理之思“有序”“有向”“有物”“有理”。

为了让物理“小实验”更好地发挥启思功能，教师设计的物理“小实验”中应当包含相应的物理规律，并让实验现象启迪学生的思维，让学生积极主动地追问、叩问“为什么”。只有引导学生对实验现象背后的物理原理进行追问，才能启发学生的物理思维，催生学生的想象力。从实验现象追问本质是学生学习物理的基本路径和有效策略。从实验现象追问物理原理，还有助于培育学生的物理眼光、物理思维，让学生学会用物理眼光审视生活、用物理思維考量生活。换言之，物理思考有助于让学生形成物理思维方式、认知方式和实践方式等。

比如，在教学苏科版物理九年级上册“电流的磁场”以及“磁场对电流的作用”这两节课之后，笔者设计了“自制直流电动机模型”这一小实验。在生活中，学生见到的电动机并不少，但他们常熟视无睹。为此，笔者引导学生自制直流电动机，让学生深入理解电动机的工作原理，尤其是让学生认识换向器的功能。下面是“自制直流电动机”小实验的开展过程。

首先，用橡皮筋将永磁铁固定在干电池的中间；接着，在干电池的两端各放置一个别针，让别针的两端分别与电池的正负极接触，并把别针固定在干电池上；然后，用铜漆包线绕十多圈，将线圈的两边系紧，并将两边铜线拉直；最后，用美工刀将铜漆包线一端的所有绝缘漆刮掉，将另一端伸长部分的绝缘漆刮掉一半，将做成的线圈放在两个别针的孔中。

这样的物理“小实验”能引发学生的深度思考：线圈的作用是什么？为什么要用漆包线？为什么漆包线的一端要刮掉半圈的绝缘漆？线圈为什么要先启动？电动机中的换向器有什么作用？等等。这些问题能引导学生对物理知识进行深度探究。

物理“小实验”不仅仅是让学生“看实验”“做实验”，更是要让学生“想实验”。只有借助物理“小实验”，让学生“做思融合”“做思共生”，才能推动学生的物理思维能力、认知能力、探究能力、实践能力等不断进阶。教师要积极打造学生的“小实验”平台，给学生创设开展物理“小实验”的机会，鼓励、引导学生开展物理“小实验”。通过物理“小实验”，让学生的物理思维之花尽情绽放。

三、用物理“小实验”引探

探究是学生物理学习的主要方式。在初中物理教学中，教师可以用一些“小实验”来做引子，引导学生对相关物理知识进行深度探究。对学生的物理学习来说，“小实验”可以是一个范例、一个样本、一个引子。教师要充分发挥物理“小实验”的导学、导思、导探功能，让学生借助物理“小实验”进行深度探究。物理“小实验”是学生开展物理探究的 “金钥匙”。通过物理“小实验”，学生能有效解决物理学习中的相关问题。教师要引导学生在物理“小实验”中动手操作、动手体验，从而让學生对物理知识的本质把握得更加到位。

在引导学生开展物理“小实验”时，教师要有意识地培育学生的观察能力、思维能力、实践能力、创新能力等，同时还要积极主动地引导学生将物理“小实验”的内容与自己的生活联系起来，在生活中发现提取物理“小实验”的方法，在物理“小实验”中发现生活的旨趣。

比如，苏科版物理八年级上册“液化”这一课的教学重点是让学生感知、经历气体液化的过程，让学生认识到液化是“由气体到液体”，是一个放热的过程。基于此，笔者设计了“人工降雨”这一小实验。

首先，让学生在烧杯中倒入适量的水；接着，让学生给水加热，待水沸腾时，将一个盘子或者玻璃片斜斜地放置在烧杯上方，引导学生观察盘子或者玻璃片，学生观察发现盘子或玻璃片上有小水滴落下；最后，让学生用手摸一摸，通过触摸学生感受到盘子或者玻璃片是热的，说明盘子或玻璃的温度升高了。这样的一个物理“小实验”，能唤醒、激活学生的生活经验，能引发学生对液化现象做进一步的思考与探究。如怎样进行液化？液化有哪几种方法？每一种方法的优缺点是什么？液化和汽化之间是怎样的关系？等等。在这里，物理“小实验”犹如一个导火索，引导学生的物理学习走向深入。

用物理“小实验”引导探究，就是帮助学生叩开物理探究的大门。用物理“小实验”引导探究，能拉近学生与物理知识的距离，让学生更愿意接受物理知识，更愿意探究物理知识。如此，学生就消解了物理学科的神秘感，将物理“小实验”作为物理学习的一种重要的探究方式、实践方式。在开展物理“小实验”的过程中，学生不仅能够解决相关问题，还能感受、体验到物理“小实验”的意义、价值、作用，从而认识到物理“小实验”具有创新引导性、启发点拨性等诸多特性。

四、用物理“小实验”创新

创新是物理学科发展的生命力之所在。一些教师认为，学生的物理学习就是掌握现成知识的过程，这是失之偏颇的。物理学习不仅仅是接纳，还是质疑、反思、批判，更是创新、创造。对学生来说，一切物理知识的建构过程都应视作一种创新、创造。为此，教师要给提供学生物理创新、创造的土壤，给学生营造物理创新、创造的氛围，让学生置身其间，产生创新、创造的欲望与兴趣，让创新、创造成为学生物理学习的一种习惯。

创新是初中物理教学的灵魂，是初中物理课堂学习充满活力的不竭动力。教师要引导学生创新、启迪学生创新。教师要借助物理“小实验”引导学生将“做物理”与“思物理”结合起来，让学生的物理“小实验”过程成为一种具身认知的过程，充分发挥学生多种感官的功能，让学生的多种感官协同活动，最大限度地培养学生的创新能力、创造能力。比如，在教学苏科版物理八年级上册“光的折射”这一课时，笔者让学生自主设计“小实验”。学生在做“小实验”之前已经认识了光的一些知识，如“光在同一均匀介质中总是沿着直线传播”“反射角等于入射角”等。由此，笔者引导学生生发出这样的问题：“光从一种均匀介质进入另一种均匀介质中，会发生怎样的情况呢？”由此引导学生自主设计“光的折射”这一小实验。学生准备的实验材料丰富多样，设计的实验也各具特色。这里，笔者以其中一名学生的实验材料准备和实验设计为例进行介绍。该生精心准备了激光笔、烧杯、牛奶、水槽、蚊香等相关的实验材料，设计了如下的物理“小实验”来探究“光的折射”现象。

学生首先将水倒入水槽中，再在水槽中倒入一些牛奶；接着将点燃的蚊香放置到水槽的上方；然后盖上水槽的盖子，用激光笔从空气斜照向水中，再从水斜照向空气，这样就能直观地看到“光的折射”现象。这一物理“小实验”是学生自行设计的，因而凝聚着学生的物理实践的智慧，是学生对“光的折射”现象的一种创新性的表征、表达。尤其是学生为了看清楚“光的折射”现象，在水中倒入了一些牛奶，想办法在空气中注入蚊香的烟气，从而让实验产生可视化的效果。这些都是学生富有创新性、创造性的物理探究实践，笔者对其给予肯定。这样的肯定评价，不仅仅是对学生探究实践的赞赏、肯定，更是让学生内心蓄积物理探究的能量、增强物理学习的信心，让学生有兴趣投身到物理知识的探究中。

用物理实验催生学生的创新，是物理教学创新的一种重要方式。教师要解放学生的手，解放学生的大脑，解放学生的眼睛、耳朵等，让学生调动多种感官投身到物理实验之中。物理实验对学生来说并不是一种“外在”的操作，而是一种“内在”的探索。物理“小实验”不仅要揭示物理的知识概念，还要激发学生的物理学习兴趣，让学生产生持续进行物理思考、探究、创新的内在动力。

物理“小实验”的材料选择便捷、可操作性强，它具有趣味性、直观性、简易性、安全性等特征。物理“小实验”是应当被重视的教学资源。教师要有效地开发、设计物理“小实验”，最大限度地激发学生的学习兴趣、学习潜质，丰富学生的学习感受和体验，提升学生的综合实践能力。物理“小实验”不仅能促进学生主动思考、探究物理知识，还能培养学生的实验技能和物理学习能力，开掘学生的创造能力。物理“小实验”能让学生的物理学习自然发生、深度发生、持续发生！

［   参   考   文   献   ］

［1］  刘通泉.初中物理生活化小实验的创新与改进研究［J］.教育实践与研究（B），2022（2）：40-42.

［2］  杜新星.初中物理实验教学中培养学生的核心素养策略［J］.广西物理，2023（2）：107-109.

（责任编辑 黄春香）