初中物理實驗教學(xué)有效性的提升
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摘要：實驗教學(xué)在物理課程教學(xué)中起著至關(guān)重要的作用，是激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣、培養(yǎng)觀察、實踐、交流合作等各方面能力、培養(yǎng)終身學(xué)習(xí)素養(yǎng)的有效途徑。教學(xué)過程中通過對實驗設(shè)計的優(yōu)化、實驗器材的改進、實驗效果的提升、實驗結(jié)論的實踐應(yīng)用、小實驗設(shè)計和原理反饋驗證等各方面相互協(xié)調(diào)促進，有效提升實驗教學(xué)效果。
關(guān)鍵詞：實驗教學(xué)；有效性；優(yōu)化；提升
一、明確實驗?zāi)康模癸@觀測重點
實驗操作前，必須使學(xué)生明確設(shè)計實驗的目的，所采用的研究方法（如控制變量法、類比法、等量替代法等），明確實驗步驟和觀測的現(xiàn)象或記錄的數(shù)據(jù)。凸顯實驗觀測重點，有時可指導(dǎo)學(xué)生設(shè)計一些帶有指向性、階梯式的問題，分解實驗步驟，明確實驗過程。使學(xué)生明白實驗的目的、要探究的內(nèi)容、如何做、按怎樣的順序做、為什么要這樣做，讓學(xué)生順利而高效地完成實驗、得出實驗結(jié)論。
二、實驗器材的改進，清晰呈現(xiàn)實驗現(xiàn)象
實際實驗教學(xué)過程中，我們往往由于實驗器材的限制，導(dǎo)致實驗操作難度大、要求高，實驗現(xiàn)象不清晰，無形中為實驗探究設(shè)置了障礙，影響教學(xué)效果。因此，要挖掘現(xiàn)代科技發(fā)展為我們提供的更好、更適合的裝備器材，降低實驗操作難度，減少干擾，凸顯實驗觀測效果。如在研究凸透鏡成像規(guī)律實驗中，原先使用的是蠟燭，在切割調(diào)整蠟燭高度和固定蠟燭位置時是一個技術(shù)活，學(xué)生操作不好就要浪費一定的時間；而且蠟燭亮度不夠、火焰外圍存在暗暈，對環(huán)境要求高、火焰暗暈導(dǎo)致像的大小變化等都會影響學(xué)生實驗的操作性和結(jié)論的提煉得出。這時可改用一體化、高亮度的LED燈珠做成發(fā)光字，就有效解決了固定、亮度、暗暈等一系列問題，大大降低了實驗的難度，實驗現(xiàn)象更加清晰，易于學(xué)生總結(jié)實驗規(guī)律。不僅清晰得到成像上下倒立特點，而且也很容易得出左右成像倒立特點，完善學(xué)生知識體系。教師在演示實驗時，往往由于器材、觀測視角等原因，學(xué)生不易觀測實驗現(xiàn)象。在電學(xué)實驗時，雖然部分教師考慮到后面學(xué)生由于前排學(xué)生的遮擋無法觀測實驗現(xiàn)象，墊高了實驗器材高度，但這是遠遠不夠的，如器材太小、學(xué)生觀測的視角等原因，極大影響了學(xué)生觀測的效果，甚至無法觀測。而這時磁吸式電學(xué)器材很好地解決了這些問題，所有器材可吸在黑板上，解決了學(xué)生觀察高度和視角的問題。同時演示電表等電學(xué)器材做成大尺寸，可進行有效地觀察和讀數(shù)。這樣可使實驗過程更加清晰、實驗觀測更加直觀清楚，大大提升了實驗效果?？梢?，實驗器材的改進和選擇，對于實驗的可操作性、觀測清晰度的提升、實驗結(jié)論的得出有著至關(guān)重要的作用。
三、增強實驗效果，提升實驗的震撼力
1.有些觀測效果不明顯的實驗現(xiàn)象，必須要通過改進實驗的方法、設(shè)計，如通過運用放大法、轉(zhuǎn)換法等方法來改進實驗設(shè)計，更利于師生觀測，增強觀測的效果。如在研究聲音是由物體振動而產(chǎn)生的實驗中，將不容易觀測到的發(fā)聲物體的振動通過轉(zhuǎn)換法和放大法，音叉引起乒乓球的振動，說明音叉的振動，乒乓球的振動幅度大，說明音叉振動幅度大，易于學(xué)生觀測和分析得出聲音是由物體振動產(chǎn)生的、振動幅度越大響度越大的結(jié)論。也可以用鼓面紙屑跳動的方法來研究。又如壓力使物體發(fā)生微小形變等，可用反射法等轉(zhuǎn)換、放大實驗現(xiàn)象，增強實驗的可觀測性。2.有些實驗可通過改進實驗設(shè)計，不僅使學(xué)生清晰看到實驗現(xiàn)象，明晰實驗原理，而且實驗效果大大超過學(xué)生想象，有非常大的震撼力，成為一個終生難忘的實驗。如演示大氣壓的實驗，易拉罐不易密封，實驗很難成功，效果不佳，改進實驗設(shè)計后，換成大的純凈水桶用橡膠蓋密封，操作簡便，實驗效果明顯，不僅使學(xué)生明確實驗原理，而且效果震撼，終生難忘，激發(fā)學(xué)生探究興趣。又如在慣性教學(xué)中，除了常規(guī)實驗外，也可演示或借用多媒體手段播放慣性的大型實驗，增強實驗震撼力。如從網(wǎng)絡(luò)下載一人抽桌布到另一桌的實驗視頻，甚至利用摩托車抽桌布的大型實驗；大型卡車的卸貨視頻，實驗現(xiàn)象清晰，效果震撼。
四、改進實驗設(shè)計，提升實驗的易操作性
在教材設(shè)計的實驗中，部分實驗操作要求較高、操作繁瑣、實驗現(xiàn)象觀測不清晰，需改進實驗設(shè)計，實現(xiàn)操作的簡便性，實驗現(xiàn)象觀測更清晰。如觀察水的沸騰實驗中，實驗裝置繁瑣、要求高、實驗時間長、實驗現(xiàn)象不清晰。可改進實驗設(shè)計，將酒精燈、石棉網(wǎng)、燒杯等器材用大的透明養(yǎng)生壺來實驗，用電加熱，實驗器材少、控制簡便、現(xiàn)象觀測清晰明顯。同理，在研究不同物質(zhì)的比熱容實驗中，裝置繁瑣、兩個酒精燈的火焰大小難以調(diào)節(jié)一致，操作難度大，也可用相同功率的電加熱的方式進行控制，操作簡便，觀測清晰。當(dāng)然也可借助數(shù)字傳感器技術(shù)，進行數(shù)據(jù)收集與處理，觀測現(xiàn)象，總結(jié)規(guī)律。再如在研究滑動摩擦力影響的因素中，有兩個實驗操作難點：一是較難控制木塊做勻速直線運動，二是彈簧測力計隨木塊移動，運動過程中難以讀數(shù)。這就需要改進實驗設(shè)計，消除實驗難點和障礙。可將木塊通過彈簧測力計固定在豎直固定物上，拉動底部木板的實驗設(shè)計改進，既降低了實驗條件要求、降低實驗難度，也更易測得實驗數(shù)據(jù)，分析得出規(guī)律特點。
五、重視實驗的原理反饋探究
在通過實驗研究，得到現(xiàn)象規(guī)律的基礎(chǔ)上，再通過理論驗證實驗規(guī)律的正確性。如在實驗得到凸透鏡成像規(guī)律的基礎(chǔ)上，通過特殊光線的作圖特點驗證，驗證實驗規(guī)律的正確性，并通過規(guī)律的應(yīng)用進行拓展。在實驗得到規(guī)律的基礎(chǔ)上，多角度驗證，深入理解規(guī)律性質(zhì)和原理，融會貫通，形成知識網(wǎng)絡(luò)。
六、重視學(xué)生小實驗的設(shè)計和應(yīng)用
物理是一門實驗科學(xué)，與實際生活緊密相關(guān)，研究和解釋實際生活中的物理現(xiàn)象和原理。學(xué)生在研究和學(xué)習(xí)了相關(guān)物理知識后，聯(lián)系身邊生活實際，研究和解釋生活中的相關(guān)物理現(xiàn)象，設(shè)計相關(guān)物理小實驗，通過小實驗的探究，不僅深入掌握了相關(guān)物理知識點，而且融會應(yīng)用，在應(yīng)用的同時深入理解相關(guān)知識內(nèi)容，提升相關(guān)能力。
七、發(fā)揮實驗的教育功能
學(xué)校教育除了讓學(xué)生掌握相關(guān)知識內(nèi)容，也要培養(yǎng)學(xué)生相關(guān)的能力。通過實驗教學(xué)，實現(xiàn)了在探索研究相關(guān)知識點的同時，也促進了學(xué)生相關(guān)能力的發(fā)展，促進相關(guān)思維品質(zhì)的培養(yǎng)。在實驗過程中，同時要培養(yǎng)交流和合作能力、實踐操作能力、分析總結(jié)能力，同時培養(yǎng)勇于探索、實事求是、精益求精的態(tài)度和價值觀，為適應(yīng)現(xiàn)代科技高速發(fā)展的終身學(xué)習(xí)奠定良好的基礎(chǔ)和相關(guān)能力。綜上所述，我們在教學(xué)實踐中，要充分發(fā)揮實驗教學(xué)在物理教學(xué)中的重要作用，切實提升實驗教學(xué)的有效性。在實驗教學(xué)中培養(yǎng)學(xué)生動手實踐能力的同時，加強交流合作能力、邏輯思維能力、創(chuàng)新能力等能力培養(yǎng)，各方面綜合協(xié)調(diào)發(fā)展，以促進教學(xué)效果和學(xué)生素質(zhì)的提升。
作者：吳青峰 單位：蘇州市吳江經(jīng)濟技術(shù)開發(fā)區(qū)實驗初級中學(xué)
