物理實驗教學：點燃學生對物理的熱情之火

李健峰

初中物理核心素養(yǎng)對物理教學提出了更高的要求，要求學生掌握物理知識，并運用所學的物理知識，解決生活中的物理問題。物理實驗教學旨在幫助學生更好地理解物理知識，提高學生運用物理的能力和解決問題的能力。在初中物理教學中，除了講授物理理論知識，教師還要基于學生的生活經(jīng)驗開展實驗教學。

俗話說，實踐是檢驗真理的唯一標準。建構主義理論認為，學生需要對學習過程中的知識進行改造和建構，才能將其轉化為自己的知識。在教學中，教師應將學生已有的經(jīng)驗作為新知識的起點，讓學生與生活密切聯(lián)系，主動進行有意義的建構，從而將新知識轉化為學生自己的知識。在初中物理實驗教學中，直觀、生動、有趣的實驗能夠激發(fā)學生的興趣，有助于學生在動手操作的過程中將實驗現(xiàn)象與生活經(jīng)驗相聯(lián)系，通過合理的分析，總結規(guī)律，得出結論，從而形成自己的知識體系。只有親身經(jīng)歷，學生才能更深刻地掌握所學的物理知識。因此，在初中物理教學中，教師應重視實驗教學，注重學生的學習過程體驗，敢于放手，讓學生自行操作，幫助學生加深對物理知識的理解，以提高學生解決問題的能力。

基于此，筆者提出了“用好教材實驗、開發(fā)創(chuàng)新實驗、巧用信息技術模擬實驗”三種開展物理實驗教學的方法，旨在激發(fā)學生的學習熱情，促進學生的全面發(fā)展。

一、用好教材實驗

（一）開展分組實驗

幾乎每節(jié)物理課有實驗部分，這些實驗都是易于操作的。雖然很多實驗現(xiàn)象是學生生活中常見的，但部分學生從未深入思考出現(xiàn)這一現(xiàn)象的原因。在教學過程中，教師可以利用教材上的實驗，將學生進行分組，引導學生自主探索。同時，教師要將實驗器材交給學生，為學生的探索提供相應的空間。

例如，在講解人教版初中物理八年級上冊第三章第三節(jié)“汽化和液化”時，在開展“水沸騰”實驗時，部分教師既擔心學生剛接觸實驗無法進行合理操作，又擔心學生實驗時間較長影響教學進度。因而，部分教師選擇不介紹實驗內(nèi)容，直接描述實驗現(xiàn)象，引導學生總結規(guī)律，或者直接告訴學生產(chǎn)生這一現(xiàn)象的原因。盡管這個實驗與生活緊密聯(lián)系，但部分學生沒有認真觀察這一現(xiàn)象，缺少實驗不利于學生更好地學習物理知識。因此，教師可以將實驗器材交給學生，將學生進行分組，引導小組中一名學生動手實驗，并讓其他學生在自主探究中發(fā)現(xiàn)氣泡特點、聲音特點、溫度特點、沸騰條件等，從而激發(fā)學生的學習熱情。在實驗結束后，教師可以讓不同小組對比他們之間的結論，看看有什么不同，從而幫助學生更好地掌握物理知識。

以人教版初中物理八年級上冊第五章第三節(jié)“凸透鏡成像的規(guī)律”為例，其內(nèi)容包括凸透鏡的靜態(tài)規(guī)律、動態(tài)規(guī)律和成像規(guī)律等。在實驗開展前，教師可以引導學生了解實驗所需的器材及如何擺放這些器材，并將學生進行分組。在開展實驗時，教師可以引導學生固定凸透鏡，小心調(diào)整距離，并讓小組其他學生在每次調(diào)整物距時觀察物距和像距之間的關系，從而更好地得出有關凸透鏡成像的規(guī)律。在實驗結束后，教師可以讓不同小組的學生選出一名代表，展示小組所得出的結論，看看哪個小組的學生回答得最好，從而激發(fā)學生的學習熱情。由此可見，教師開展分組實驗，能夠幫助學生將抽象問題轉化為具體的實驗操作，加深學生對物理知識的理解，提高學生的實驗能力。

（二）開展演示實驗

物理課本中包含大量的實驗內(nèi)容，有些實驗容易操作，有些實驗較為復雜。在教學過程中，教師要充分發(fā)揮這些實驗的作用，以激發(fā)學生對物理的興趣，提高學生的動手能力。

例如，在講解人教版初中物理八年級上冊第二章第一節(jié)“聲音的產(chǎn)生與傳播”時，如果教師只告訴學生“聲音是由物體振動產(chǎn)生的”這一結論，可能缺乏說服力。因此，教師可以開展演示實驗，先向學生演示如何開展這一實驗，再將音叉交給學生，讓他們親自敲擊音叉，并通過觸覺感受聲音的傳播，或者引導學生將音叉放入水中觀察水紋的變化，從而幫助學生更好地理解聲音產(chǎn)生的原因。

又如，在講解人教版初中物理八年級上冊第四章第三節(jié)“平面鏡成像”時，教師可以提前準備一個由正方體紙盒和平面鏡組成的“魔術箱”，以魔術表演的形式引入新課，在表演結束后向學生解釋其中的奧秘。對于那些感興趣的學生，教師可以鼓勵他們在家利用牙膏盒和小鏡子等，自己制作一個類似的潛望鏡。通過制作潛望鏡，學生可以發(fā)現(xiàn)成像的特點，并通過繪圖的方式觀察成像的位置。由此可見，教師開展演示實驗，能夠激發(fā)學生對物理的興趣，提高學生的動手能力。

二、開發(fā)創(chuàng)新實驗

（一）根據(jù)教材內(nèi)容設計實驗

初中生正處在從形象思維轉變?yōu)槌橄笏季S的階段，他們更愿意接受直觀、形象的教學方式。初中物理教材中有大量的閱讀內(nèi)容，教師可以將這些內(nèi)容轉化成實驗，自主設計實驗，讓學生更好地理解物理知識。

例如，在講解“聲音具有能量”這一知識點時，教師可以引導學生閱讀教材中的內(nèi)容，了解超聲波是如何粉碎結石的，加深學生對物理知識的印象。接著，教師可以設計如下實驗：將空飲料瓶剪去底部，在瓶底蒙上一層橡皮膜，并用橡皮筋扎緊，瓶口對準蠟燭的火焰，用手輕拍橡皮膜，火焰會搖動。隨著拍橡皮膜力度的增大，在一定情況下，蠟燭還會熄滅。由此可見，教師自主設計實驗，能夠幫助學生更好地理解物理知識，提高學生對知識點的認識程度。

又如，在講解“力可以使物體發(fā)生形變”這一知識點時，部分學生不能對無法用肉眼觀察到的物理現(xiàn)象產(chǎn)生正確認知，如在教師提出“將一個杯子放在桌子上時，桌子有沒有發(fā)生形變”這一問題時，部分學生的回答是“沒有”。這個回答符合學生的認知規(guī)律?；诖耍處熆梢愿鶕?jù)教材內(nèi)容設計如下實驗：準備一個橢圓形的玻璃瓶、一個木塞、一根細管，先將細管插過木塞，再往瓶子里裝滿淺紅色的水，將木塞塞緊，使水升至細管中，最后按壓玻璃瓶，讓學生觀察細管中的水位變化。部分學生發(fā)現(xiàn)細管中的水位發(fā)生了變化，發(fā)現(xiàn)水位隨著按壓力度或升或降，并由此想到瓶子發(fā)生了形變。由此可見，教師根據(jù)教材內(nèi)容設計實驗，能夠將抽象問題具體化、形象化，激發(fā)學生學習物理的興趣，讓學生體驗物理的奧妙，使學生在“玩”中輕松掌握物理知識。

（二）創(chuàng)新優(yōu)化教材實驗

物理課本是初中生學習物理的主要參考資料，其中包括大量的實驗。這些實驗是專家精心挑選的，與生活有著緊密的聯(lián)系。在教學過程中，教師可以結合學生的實際情況，對這些實驗加以創(chuàng)新性的改動，讓學生更好地理解物理知識，并根據(jù)實驗結果得出相應的結論。

以人教版初中物理八年級下冊第九章第二節(jié)“液體的壓強”為例，教材中要求學生用手指按壓裝滿水的塑料袋，并感受水的側壁對手指的壓強。為了增強學生的體驗感，教師可以對實驗進行如下改進：讓學生先戴上一次性手套，再將手放入裝滿水的塑料袋里，切實體會水的壓迫，從而更好地理解“水內(nèi)部向各個方向都有壓強”這一知識點。

例如，在講解人教版初中物理八年級下冊第九章第三節(jié)“大氣壓強”時，教師在開展大氣壓實驗時發(fā)現(xiàn)教材中的實驗耗時較長，對此，可以優(yōu)化教材實驗，從而更加直觀地展示實驗結果。教師可以用酒精燈加熱裝有水的易拉罐，等到易拉罐口出現(xiàn)白煙后，立即將易拉罐倒扣進冰水中，這時會發(fā)現(xiàn)易拉罐稍癟，從而更有力地證明了大氣壓強的存在。

實驗是初中物理教學中不可或缺的一部分，教師創(chuàng)新優(yōu)化教材實驗不僅能夠使學生更好地理解和掌握物理知識，還能夠激發(fā)學生的學習興趣。

三、巧用信息技術模擬實驗

（一）巧用模擬實驗軟件

近年來，隨著信息技術的發(fā)展，網(wǎng)絡教學在初中物理課中得到了普及，但部分教師擔心在網(wǎng)絡教學中無法開展實驗演示，只憑口頭描述難以加深學生對實驗的印象。而模擬實驗能夠形象地展現(xiàn)真實的實驗現(xiàn)象，學生可以通過觀察計算機屏幕上的現(xiàn)象歸納和總結規(guī)律。同時，模擬實驗不受空間和時間的限制，學生可以利用課余時間在計算機上自行操作，親自感受模擬實驗的過程。因此，教師可以利用模擬實驗軟件，激發(fā)學生的學習熱情，提高學生的學習效率。

例如，在講解人教版初中物理九年級全一冊第十三章第三節(jié)“比熱容”時，教師可以利用模擬實驗軟件，選擇所需的實驗器材，用鼠標代替手進行操作，按照要求安裝實驗器材并開始實驗。接著，教師可以讓學生在課后利用模擬實驗軟件自行操作，感受模擬實驗的過程，加深學生對物理知識的理解。除了比熱容實驗，光學、電學、力學和聲學等領域的實驗也可以通過模擬實驗軟件呈現(xiàn)。

（二）巧用Flash課件模擬實驗

在開展物理實驗教學時，教師可以利用自制的Flash課件進行模擬實驗，將實驗步驟進一步直觀化，并讓學生在家利用閑暇時間回顧，從而加深學生對知識的理解。

以人教版初中物理八年級上冊第五章第三節(jié)“凸透鏡成像的規(guī)律”為例，盡管學生在課堂上探究了成像規(guī)律，但教師仍需要幫助學生進一步鞏固知識。對此，教師可以制作好Flash課件，并將其發(fā)送至班級QQ群，讓學生在放學回家后打開這一課件，并借助鼠標在顯示屏上拖動蠟燭的位置，F(xiàn)lash動圖會自動反饋蠟燭的變化，從而幫助學生直接地觀察蠟燭成像的全過程。由此可見，教師利用Flash課件模擬實驗，能夠激發(fā)學生的學習興趣，幫助學生鞏固“凸透鏡成像的規(guī)律”這一知識點，加深學生對物理知識的理解。

結語

實驗教學是初中生學習物理學科的關鍵，不僅能夠豐富學生的學習體驗，培養(yǎng)學生觀察、思考、概括和總結的能力，還能夠提升學生的科學素養(yǎng)，培養(yǎng)學生的科學精神。因此，教師在課堂上應重視實驗教學，充分挖掘教材中的實驗內(nèi)容，讓學生在實驗中體驗樂趣，觀察新奇的現(xiàn)象，在輕松愉快的環(huán)境中學習物理知識，并培養(yǎng)他們對物理的熱愛之情。

（作者單位：甘肅省隴南市西和縣西峪鎮(zhèn)九年制學校）