金宗濤　付濤

摘要 在初中物理實驗教學(xué)中，實驗器材的合理選擇是實驗成功的重要保障。要根據(jù)實驗內(nèi)容與目標(biāo)認(rèn)真研究，選擇合適的實驗器材，以達(dá)到實驗的最佳效果，提高物理教學(xué)的有效性。

關(guān)鍵詞 實驗；初中物理；實驗器材

中圖分類號：G633.7 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：B

文章編號：1671—489X（2017）19—0135—02

1前言

從嚴(yán)格意義上講，初中物理學(xué)科就是一門實驗型學(xué)科，這種特點決定了一些重要的物理概念與規(guī)律的驗證需要做相應(yīng)的實驗。而進(jìn)行實驗的一個重要環(huán)節(jié)就是實驗器材的合理選擇，器材是關(guān)系到實驗成敗的重要條件…。作為一名一線物理教師，應(yīng)當(dāng)在實驗教學(xué)前根據(jù)實驗內(nèi)容與目標(biāo)進(jìn)行認(rèn)真研究，選擇合理的器材，從而達(dá)到實驗的最佳效果演繹，加深學(xué)生對物理知識的理解。

2從簡易性的視角選擇實驗器材

在課堂上做物理實驗的過程就是對物理知識形成過程的演示，本質(zhì)就是把物理過程真實地呈現(xiàn)給學(xué)生，讓學(xué)生更好地掌握物理概念及規(guī)律。在選擇物理實驗器材的時候，既要考慮到能通過實驗更好地體現(xiàn)物理科學(xué)思考方法，還應(yīng)該做到簡潔、經(jīng)濟(jì)、實用，從而有效達(dá)到教學(xué)目的，如此即可，沒有必要做得多么華麗。如果準(zhǔn)備過多、過于復(fù)雜的器材，很可能會影響到實驗的實用性，讓學(xué)生看得眼花繚亂，到最后還是不知道做了些什么，也不知道哪些該看，哪些不該看，觀察沒有目標(biāo)。因此，物理教師可以考慮利用日常生活中的物品和素材，這也是把物理與生活聯(lián)系起來的一種表現(xiàn)，是新課程標(biāo)準(zhǔn)所提倡的。

如在教學(xué)“流體壓強(qiáng)與流速關(guān)系”的知識點時，為了探究“流速大小對流體壓強(qiáng)的影響”，筆者運用生活中常見的器材針對這個知識點設(shè)計了四個小實驗來進(jìn)行演示：

實驗一：氣流從模擬機(jī)翼流過時，機(jī)翼上升

實驗二：氣流從兩張紙條中間向下方通過，兩張紙條會合起來

實驗三：從漏斗口下面向上吹氣，乒乓球會升起來。

實驗四：在折疊的紙張下方用吹風(fēng)機(jī)吹氣，折疊的紙張會掉下來

從上面四個實驗的描述已經(jīng)知道，所運用的實驗器材都是在平時的生活中可以見到的，這充分說明了實驗更接近于日常生活，生活化的特點很明顯。

這個實驗還可做得更為簡單一些，如把教材中相鄰的兩張紙用手捏著邊沿分開合適的角度，從課本的一側(cè)向這兩張紙的間隙吹氣來觀察實驗現(xiàn)象。做這樣的小實驗，會更加簡潔而又通俗易懂，其效果甚好，學(xué)生也不要去再另外找器材。

3從趣味性視角選擇實驗器材

興趣是最好的老師。對于初中生來說，身體還沒有發(fā)育完成，心理也尚未成熟，他們對新鮮的事物具有很強(qiáng)的好奇心，學(xué)習(xí)興趣是他們強(qiáng)大的動力源泉。在做物理實驗時，教師應(yīng)盡可能設(shè)計得新穎而獨特，同時選擇具有趣味性的器材，這樣才能更好地吸引學(xué)生的注意力，激發(fā)他們從實驗中探索新知的欲望。而且他們在做實驗時會表現(xiàn)得積極而主動，樂于動腦思考問題，用自己的方法去掌握、了解其中的物理知識與規(guī)律。因此，充滿趣味性的物理實驗是學(xué)生學(xué)習(xí)成功的最好載體。

如在教學(xué)“機(jī)械能與內(nèi)能的相互轉(zhuǎn)化”一課時，熱機(jī)的原理知識是本課的重點，為了讓學(xué)生對本課內(nèi)容有深刻的認(rèn)識，深入了解熱機(jī)制工作原理，筆者根據(jù)教材內(nèi)容設(shè)計一個實驗，名稱是“點火爆炸”，實驗的目的是通過爆炸把內(nèi)能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能。為了突出實驗的趣味性，選擇一個結(jié)實而透明的塑料盒，并在盒的底部鉆一個小孔，在小孔中緊緊地塞進(jìn)一個電子式火花發(fā)生器的放電針管，作引爆之用；打開塑料盒蓋，在盒中滴入適量的酒精，然后把盒蓋蓋緊；最后一步是按動電子火花發(fā)生器的按鈕，盒內(nèi)的酒精被迅速點燃，盒蓋像子彈一樣被彈出。實驗的視覺效果較好，能充分展示內(nèi)能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能的現(xiàn)象。

為了更為突出實驗的趣味性，對這個實驗進(jìn)行改進(jìn)，并取名為“火箭發(fā)射”。學(xué)生聽到名字就已經(jīng)知道接下來的實驗是多么有趣。筆者把一個早已經(jīng)做好的火箭模型與盒蓋捆綁在一起，再重做上面的實驗，當(dāng)按動引爆按鈕之后，只聽到一聲爆炸，盒蓋子帶動火箭模型升空了，那場面相當(dāng)震撼，既讓學(xué)生理解了相關(guān)知識，又讓他們明白了火箭發(fā)射的原理，激發(fā)了他們熱愛科學(xué)的欲望。教師可以邊做實驗邊講解一些驚心動魄的小故事，以渲染氛圍，更好地吸引學(xué)生的注意力。

4從實效性視角選擇實驗器材

初中物理教學(xué)中的實驗效果和效率是教師做實驗最為關(guān)注的，也是評價實驗的重要標(biāo)準(zhǔn)，實驗器材的選擇要經(jīng)濟(jì)實用并簡易，這固然重要，但是所選擇的實驗器材更要重視實驗的效果與效率，這一點是非常重要的。如果選擇的器材雖然簡單且易于操作，但是實驗效果不佳而影響了教學(xué)效果，那就失去了實驗的意義。選擇什么樣的器材及如何利用，將會影響到實驗的效果，因此在選擇實驗器材時一定要追求實驗的效果。但這并不意味著為注重實驗效果而選擇貴重而煩瑣的實驗器材，還是要盡可能在日常生活中根據(jù)實際而選擇實驗器材，從綜合方面上考慮實驗的可行性與實驗性，以免造成不必要的浪費。

如在教學(xué)“照相機(jī)與眼睛”這一知識點時，其教學(xué)重點是照相機(jī)的成像原理。為了幫助學(xué)生更為深刻地理解照相機(jī)的成像原理，筆者特意設(shè)置一個“自制簡易照相機(jī)”的實驗活動。由于這個知識點對于沒有照相機(jī)知識的學(xué)生來說具有一定的難度，如果在教學(xué)這一內(nèi)容時交給學(xué)生自主探究，在課前利用課余時間制作一個質(zhì)量較高的照相機(jī)是非常困難的，讓學(xué)生購買一個照相機(jī)也不現(xiàn)實。針對這些情況，筆者在課上引導(dǎo)學(xué)生從日常生活中選取常見的素材，制作簡易的照相機(jī)。

先是選擇兩個大小不一樣的通透的硬紙筒互相套在一起，使兩個紙筒可以來回移動，不要過緊，也不要過松；選取一個大小合適的凸透鏡嵌入大硬質(zhì)紙筒外端，再找一塊半透明的塑料薄膜安置在小紙筒另一端（這樣做的目的是使塑料薄膜處背景較暗一些，學(xué)生通過眼睛觀察到的成像就較為清晰），兩個紙筒就構(gòu)成照相機(jī)的變焦鏡頭；在照相時，可以通過兩個硬質(zhì)紙筒水平方向的移動實現(xiàn)遠(yuǎn)、近景物的拍攝，在移動過程中起到聚焦的作用。學(xué)生通過這樣的實驗，既容易操作，又很快就會明白照相的原理，學(xué)習(xí)效果較好，他們非常樂于參與實驗，在活潑的形式中學(xué)會本節(jié)課的知識。

5從創(chuàng)新性的視角選擇實驗器材

新課標(biāo)注重教學(xué)的創(chuàng)新。在新課改理念下，初中物理課堂教學(xué)不僅要求教師在教學(xué)方法、教學(xué)內(nèi)容的安排上要創(chuàng)新，而且要引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行有創(chuàng)造性的學(xué)習(xí)。因此，初中物理教學(xué)由原來的“灌輸式、填鴨式”教學(xué)方法逐步向“自主參與、自主探究”的方式轉(zhuǎn)變，教學(xué)模式也在不斷創(chuàng)新。在初中物理實驗教學(xué)中，在實驗的設(shè)計與操作、實驗器材的選擇等方面，要注意學(xué)生在實際操作中的主動性、創(chuàng)造性能力的培養(yǎng)，教師不能包辦代替，讓學(xué)生在實驗操作與器材運用時獨立思考，并在實驗過程中不斷優(yōu)化對器材的選擇和組合，使物理實驗更加順利地完成，增強(qiáng)實驗的高效性。

比如在教學(xué)“液體壓強(qiáng)”這一知識點時，為了讓學(xué)生了解什么是壓強(qiáng)，影響液體內(nèi)部壓強(qiáng)大小的因素等，教材特意設(shè)置三個小實驗活動：

實驗一：用常見的塑料袋裝滿水后，用手戳一戳，體驗一下手指的感覺，手松開后又發(fā)生了什么？

實驗二：玻璃管的下端用橡皮包扎緊密，在上面向玻璃管內(nèi)加水，觀察底部橡皮膜形狀是不是外凸出來？

實驗三：將實驗二制作的玻璃管帶有橡皮膜一端先浸入水中，看橡皮膜的形狀是不是向里凹陷？

上述實驗非常有效地證明了液體內(nèi)部存在壓強(qiáng)。而在實際教學(xué)時如果沒有上述器材，可以從創(chuàng)新性的角度有效選擇常見的器材來做這些內(nèi)容的實驗。如選擇一個礦泉水塑料瓶，在四周上下各處扎一些小孔，然后注滿水，學(xué)生通過觀察，就會發(fā)現(xiàn)水流向各個方向射出一定的距離；但是因孔的高度不同，射出的水有遠(yuǎn)有近，高處孔流出的水射得近，而低處孔流出的水射得遠(yuǎn)。這就不僅說明了液體中存在壓強(qiáng)，而且說明了因水的高度不同，其壓強(qiáng)有大有小。通過這個實驗，學(xué)生不但學(xué)會了教材中規(guī)定的“液體中存在壓強(qiáng)”的知識點，更有創(chuàng)造性地學(xué)到了“液體中的壓強(qiáng)因水位的高度不同而不同”的知識。

對這個實驗還可以創(chuàng)造性地進(jìn)行改進(jìn)，以培養(yǎng)學(xué)生的逆向思維與創(chuàng)造性思維。如將礦泉水瓶的蓋子打開，并將礦泉水瓶中的水倒凈，再將其從上而下慢慢浸入透明水槽中，讓學(xué)生觀察實驗現(xiàn)象。學(xué)生會發(fā)現(xiàn)水槽里的水從孔射向瓶內(nèi)，而且最下面的水注射得遠(yuǎn)，于是又有了另外的收獲。

6結(jié)束語

初中物理實驗教學(xué)應(yīng)該注重學(xué)生學(xué)習(xí)的參與，關(guān)注學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。教師在實驗教學(xué)中要從多角度靈活選擇有效的實驗器材，并進(jìn)行加工與整合，設(shè)計合理的實驗，讓學(xué)生在操作中體驗過程，加深對物理知識的理解，提高學(xué)生的物理能力。