金宗濤　付濤

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

關(guān)鍵詞 實(shí)驗(yàn)；初中物理；實(shí)驗(yàn)器材

中圖分類號(hào)：G633.7 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：B

文章編號(hào)：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(shí)驗(yàn)型學(xué)科，這種特點(diǎn)決定了一些重要的物理概念與規(guī)律的驗(yàn)證需要做相應(yīng)的實(shí)驗(yàn)。而進(jìn)行實(shí)驗(yàn)的一個(gè)重要環(huán)節(jié)就是實(shí)驗(yàn)器材的合理選擇，器材是關(guān)系到實(shí)驗(yàn)成敗的重要條件…。作為一名一線物理教師，應(yīng)當(dāng)在實(shí)驗(yàn)教學(xué)前根據(jù)實(shí)驗(yàn)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(shí)驗(yàn)的最佳效果演繹，加深學(xué)生對(duì)物理知識(shí)的理解。

2從簡(jiǎn)易性的視角選擇實(shí)驗(yàn)器材

在課堂上做物理實(shí)驗(yàn)的過程就是對(duì)物理知識(shí)形成過程的演示，本質(zhì)就是把物理過程真實(shí)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(shí)驗(yàn)器材的時(shí)候，既要考慮到能通過實(shí)驗(yàn)更好地體現(xiàn)物理科學(xué)思考方法，還應(yīng)該做到簡(jiǎn)潔、經(jīng)濟(jì)、實(shí)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(huì)影響到實(shí)驗(yàn)的實(shí)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(shí)點(diǎn)時(shí)，為了探究“流速大小對(duì)流體壓強(qiáng)的影響”，筆者運(yùn)用生活中常見的器材針對(duì)這個(gè)知識(shí)點(diǎn)設(shè)計(jì)了四個(gè)小實(shí)驗(yàn)來進(jìn)行演示：

實(shí)驗(yàn)一：氣流從模擬機(jī)翼流過時(shí)，機(jī)翼上升

實(shí)驗(yàn)二：氣流從兩張紙條中間向下方通過，兩張紙條會(huì)合起來

實(shí)驗(yàn)三：從漏斗口下面向上吹氣，乒乓球會(huì)升起來。

實(shí)驗(yàn)四：在折疊的紙張下方用吹風(fēng)機(jī)吹氣，折疊的紙張會(huì)掉下來

從上面四個(gè)實(shí)驗(yàn)的描述已經(jīng)知道，所運(yùn)用的實(shí)驗(yàn)器材都是在平時(shí)的生活中可以見到的，這充分說明了實(shí)驗(yàn)更接近于日常生活，生活化的特點(diǎn)很明顯。

這個(gè)實(shí)驗(yàn)還可做得更為簡(jiǎn)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(shí)驗(yàn)現(xiàn)象。做這樣的小實(shí)驗(yàn)，會(huì)更加簡(jiǎn)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(shí)驗(yàn)器材

興趣是最好的老師。對(duì)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(duì)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(dòng)力源泉。在做物理實(shí)驗(yàn)時(shí)，教師應(yīng)盡可能設(shè)計(jì)得新穎而獨(dú)特，同時(shí)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(shí)驗(yàn)中探索新知的欲望。而且他們?cè)谧鰧?shí)驗(yàn)時(shí)會(huì)表現(xiàn)得積極而主動(dòng)，樂于動(dòng)腦思考問題，用自己的方法去掌握、了解其中的物理知識(shí)與規(guī)律。因此，充滿趣味性的物理實(shí)驗(yàn)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(shí)，熱機(jī)的原理知識(shí)是本課的重點(diǎn)，為了讓學(xué)生對(duì)本課內(nèi)容有深刻的認(rèn)識(shí)，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(jì)一個(gè)實(shí)驗(yàn)，名稱是“點(diǎn)火爆炸”，實(shí)驗(yàn)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(shí)驗(yàn)的趣味性，選擇一個(gè)結(jié)實(shí)而透明的塑料盒，并在盒的底部鉆一個(gè)小孔，在小孔中緊緊地塞進(jìn)一個(gè)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(dòng)電子火花發(fā)生器的按鈕，盒內(nèi)的酒精被迅速點(diǎn)燃，盒蓋像子彈一樣被彈出。實(shí)驗(yàn)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(shí)驗(yàn)的趣味性，對(duì)這個(gè)實(shí)驗(yàn)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(shí)驗(yàn)是多么有趣。筆者把一個(gè)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(shí)驗(yàn)，當(dāng)按動(dòng)引爆按鈕之后，只聽到一聲爆炸，盒蓋子帶動(dòng)火箭模型升空了，那場(chǎng)面相當(dāng)震撼，既讓學(xué)生理解了相關(guān)知識(shí)，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(shí)驗(yàn)邊講解一些驚心動(dòng)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(shí)效性視角選擇實(shí)驗(yàn)器材

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

如在教學(xué)“照相機(jī)與眼睛”這一知識(shí)點(diǎn)時(shí)，其教學(xué)重點(diǎn)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(gè)“自制簡(jiǎn)易照相機(jī)”的實(shí)驗(yàn)活動(dòng)。由于這個(gè)知識(shí)點(diǎn)對(duì)于沒有照相機(jī)知識(shí)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(shí)交給學(xué)生自主探究，在課前利用課余時(shí)間制作一個(gè)質(zhì)量較高的照相機(jī)是非常困難的，讓學(xué)生購(gòu)買一個(gè)照相機(jī)也不現(xiàn)實(shí)。針對(duì)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(jiǎn)易的照相機(jī)。

先是選擇兩個(gè)大小不一樣的通透的硬紙筒互相套在一起，使兩個(gè)紙筒可以來回移動(dòng)，不要過緊，也不要過松；選取一個(gè)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(gè)紙筒就構(gòu)成照相機(jī)的變焦鏡頭；在照相時(shí)，可以通過兩個(gè)硬質(zhì)紙筒水平方向的移動(dòng)實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)、近景物的拍攝，在移動(dòng)過程中起到聚焦的作用。學(xué)生通過這樣的實(shí)驗(yàn)，既容易操作，又很快就會(huì)明白照相的原理，學(xué)習(xí)效果較好，他們非常樂于參與實(shí)驗(yàn)，在活潑的形式中學(xué)會(huì)本節(jié)課的知識(shí)。

5從創(chuàng)新性的視角選擇實(shí)驗(yàn)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?jiǎng)?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(shí)驗(yàn)教學(xué)中，在實(shí)驗(yàn)的設(shè)計(jì)與操作、實(shí)驗(yàn)器材的選擇等方面，要注意學(xué)生在實(shí)際操作中的主動(dòng)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(shí)驗(yàn)操作與器材運(yùn)用時(shí)獨(dú)立思考，并在實(shí)驗(yàn)過程中不斷優(yōu)化對(duì)器材的選擇和組合，使物理實(shí)驗(yàn)更加順利地完成，增強(qiáng)實(shí)驗(yàn)的高效性。

比如在教學(xué)“液體壓強(qiáng)”這一知識(shí)點(diǎn)時(shí)，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(gè)小實(shí)驗(yàn)活動(dòng)：

實(shí)驗(yàn)一：用常見的塑料袋裝滿水后，用手戳一戳，體驗(yàn)一下手指的感覺，手松開后又發(fā)生了什么？

實(shí)驗(yàn)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(shí)驗(yàn)三：將實(shí)驗(yàn)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(shí)驗(yàn)非常有效地證明了液體內(nèi)部存在壓強(qiáng)。而在實(shí)際教學(xué)時(shí)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(shí)驗(yàn)。如選擇一個(gè)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(huì)發(fā)現(xiàn)水流向各個(gè)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(gè)實(shí)驗(yàn)，學(xué)生不但學(xué)會(huì)了教材中規(guī)定的“液體中存在壓強(qiáng)”的知識(shí)點(diǎn)，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(shí)。

對(duì)這個(gè)實(shí)驗(yàn)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(shí)驗(yàn)現(xiàn)象。學(xué)生會(huì)發(fā)現(xiàn)水槽里的水從孔射向瓶?jī)?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(yǔ)

初中物理實(shí)驗(yàn)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(shí)驗(yàn)教學(xué)中要從多角度靈活選擇有效的實(shí)驗(yàn)器材，并進(jìn)行加工與整合，設(shè)計(jì)合理的實(shí)驗(yàn)，讓學(xué)生在操作中體驗(yàn)過程，加深對(duì)物理知識(shí)的理解，提高學(xué)生的物理能力。