實(shí)驗(yàn)是物理學(xué)科非常重要的一種研究手段,它不僅可以說明、解釋物理現(xiàn)象發(fā)生的原因,而且可以成為對(duì)物理問題進(jìn)行思考與探究的一種方法,它是物理知識(shí)的一種綜合性體現(xiàn)。初中物理實(shí)驗(yàn)與學(xué)生日常生活的聯(lián)系緊密,因此,教師在組織物理教學(xué)活動(dòng)時(shí),要重視采用科學(xué)合理的方式幫助學(xué)生在實(shí)驗(yàn)情景下構(gòu)建物理知識(shí)。

一、問題切入,實(shí)驗(yàn)探究

以蘇科版八年級(jí)上冊(cè)“光的折射透鏡”中的凸透鏡成像規(guī)律的實(shí)驗(yàn)探究為例。教師在組織這一實(shí)驗(yàn)教學(xué)時(shí),可以從生活現(xiàn)象入手,比如,讓學(xué)生想一想,家里的老人因?yàn)橐暳λネ丝磮?bào)紙時(shí),常常會(huì)借助放大鏡,為什么放大鏡可以讓字放大呢?比如,在組織露天電影放映時(shí)會(huì)要用到放映機(jī),工作人員假如發(fā)現(xiàn)屏幕上的影像太大了,是怎么調(diào)整放映機(jī)的?比如,近視要去眼鏡店配眼鏡,工作人員又是如何操作驗(yàn)光工具的,其原理又是什么?等等。以這些生活中學(xué)生經(jīng)常會(huì)遇到的、不陌生的實(shí)際問題來作為實(shí)驗(yàn)的切入,一方面,教師所構(gòu)建起來的實(shí)驗(yàn)情景會(huì)因?yàn)楦哂袑?shí)際意義而吸引學(xué)生的注意力;另一方面,這些問題其實(shí)也是實(shí)驗(yàn)知識(shí)的外在表現(xiàn),當(dāng)學(xué)生帶著問題進(jìn)入到實(shí)驗(yàn)情景時(shí),其物理知識(shí)的學(xué)習(xí)就會(huì)更加明確。

二、過程分析,知識(shí)細(xì)化

以蘇科版九年級(jí)上冊(cè)“電流和電流表的使用”中的學(xué)生實(shí)驗(yàn)“探究串、并聯(lián)電路中電流的規(guī)律”這個(gè)實(shí)驗(yàn)為例,最開始進(jìn)入實(shí)驗(yàn)時(shí),教師要提醒學(xué)生思考:串聯(lián)電路中Ia、Ib、Ic之間有什么關(guān)系,Ia、Ib、Ic在并聯(lián)電路中又有什么關(guān)系。在操作實(shí)驗(yàn)之前,教師可以鼓勵(lì)學(xué)生嘗試進(jìn)行實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象與實(shí)驗(yàn)結(jié)果的猜想與假設(shè),教師可以提醒學(xué)生將電流類比為河流,以河流的干流、支流等知識(shí)來模擬思考剛才提出的關(guān)于Ia、Ib、Ic在串聯(lián)與并聯(lián)電路里的關(guān)系。在實(shí)驗(yàn)的過程中,在選取器材組裝實(shí)驗(yàn)裝置時(shí)也要思考為什么要這樣操作,是否可以改變操作步驟,在分別測(cè)量串聯(lián)電路與并聯(lián)電路中Ia、Ib、Ic的電流數(shù)值時(shí),有哪些注意事項(xiàng)等。最后,在進(jìn)行數(shù)據(jù)分析時(shí),教師可以提醒學(xué)生,要得出多少組數(shù)據(jù)才能足以支持由此得出的實(shí)驗(yàn)結(jié)論,理由是什么。可以看出,教師在這一實(shí)驗(yàn)情景中,通過帶領(lǐng)學(xué)生逐一分析實(shí)驗(yàn)過程中的每一個(gè)環(huán)節(jié)來將知識(shí)精細(xì)化,以便于通過實(shí)驗(yàn)更好地構(gòu)建知識(shí),讓學(xué)生更好地吸收知識(shí)。

三、自主設(shè)計(jì),思維拓展

以蘇科版八年級(jí)第五章“物體的運(yùn)動(dòng)”中的研究充水玻璃管中氣泡的運(yùn)動(dòng)實(shí)驗(yàn)為例,教師可以鼓勵(lì)學(xué)生圍繞這一實(shí)驗(yàn)做不同的因素變量。比如,被注滿水的這根長50cm的細(xì)玻璃管,當(dāng)學(xué)生做完第一次實(shí)驗(yàn)后,可以讓學(xué)生換成粗玻璃管,重復(fù)進(jìn)行同樣的操作,記錄實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)。比如,玻璃管與水平的位置角度,教師可以讓學(xué)生嘗試著將玻璃管分別與水平呈0°、60°、90°角放置,觀察這三種情況下,管中氣泡上升速度的快慢。當(dāng)學(xué)生嘗試的實(shí)驗(yàn)變量越多時(shí),該實(shí)驗(yàn)所構(gòu)建的知識(shí)內(nèi)容也會(huì)越多,學(xué)生在進(jìn)行思維拓展的同時(shí),其知識(shí)體系也會(huì)越龐大和充實(shí)。

四、觀察反思,及時(shí)小結(jié)

比如,在與電流相關(guān)的多個(gè)實(shí)驗(yàn)中,有時(shí)候會(huì)出現(xiàn)電路短路,有時(shí)候會(huì)出現(xiàn)電路斷路,這兩種情況雖然只有一字之差,但發(fā)生的原因卻是不同的,學(xué)生要及時(shí)做好觀察和記錄。比如,假如是電路短路,那么結(jié)果是電路仍然是通暢的,表現(xiàn)出的現(xiàn)象就是電流表有示數(shù)、電壓表可能有示數(shù)(和電壓表并聯(lián)部分無短路而斷路)、電壓表示數(shù)可能為零(和電壓表并聯(lián)部分無斷路而短路)等。與此同理,對(duì)于電路斷路這一問題,學(xué)生也要及時(shí)將其表現(xiàn)于外的直接現(xiàn)象也記錄下來。通過將實(shí)驗(yàn)情景中的各種現(xiàn)象都記錄在冊(cè),由實(shí)驗(yàn)所構(gòu)建起來的物理知識(shí)也會(huì)更加完整。

為了更好地發(fā)揮實(shí)驗(yàn)之于物理教學(xué)的價(jià)值,物理教師在充分重視物理教學(xué)的基礎(chǔ)上,還應(yīng)當(dāng)在實(shí)驗(yàn)過程中對(duì)學(xué)生進(jìn)行指導(dǎo)點(diǎn)撥,鼓勵(lì)學(xué)生積極參與其中,同時(shí)注意采用反饋、激勵(lì)等多種方式來有效強(qiáng)化學(xué)生的學(xué)習(xí)成果。綜合這一系列的教學(xué)要求,教師可以在實(shí)驗(yàn)情景中去帶領(lǐng)學(xué)生構(gòu)建物理知識(shí),通過問題切入、過程分析、思維拓展、及時(shí)小結(jié)這四個(gè)方面來發(fā)揮實(shí)驗(yàn)的作用,讓學(xué)生能夠更加快樂、更加高效學(xué)習(xí)物理。