初中物理教學(xué)以觀察、實驗為基礎(chǔ)。觀察和實驗，能夠使學(xué)生對物理事實獲得具體明確的認(rèn)識，而這種認(rèn)識是理解物理概念和規(guī)律必要的基礎(chǔ)；觀察和實驗，對培養(yǎng)學(xué)生的觀察和實驗?zāi)芰�、實事求是的科學(xué)態(tài)度、激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣都有不可替代的重要作用。因此，教學(xué)中要重視讓學(xué)生觀察有關(guān)的現(xiàn)象，要大力加強(qiáng)物理實驗教學(xué)。
在義務(wù)教育初中物理教材中，新增加了三十多個課后小實驗。這些小實驗有的側(cè)重于操作、有的側(cè)重于設(shè)計、有的側(cè)重于對物理知識的理解和用應(yīng)，各有特點和作用，是課堂教學(xué)的延伸和補(bǔ)充，是搞好物理實驗教學(xué)的不可忽視的重要組成部分。而對于這些小實驗，許多教師往往不重視，忽視了其重要性。在教學(xué)實踐中體會到，重視這些小實驗的教學(xué)，既有利于鞏固知識，提高能力、激發(fā)學(xué)生的興趣，又有利于培養(yǎng)學(xué)生的動手動腦習(xí)慣和實驗技能，有利于進(jìn)一步挖掘?qū)W生中的創(chuàng)造潛力、培養(yǎng)學(xué)生的分析問題和解決問題的能力、有利于培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)創(chuàng)新能力，對全面提高物理教學(xué)質(zhì)量具有重要意義。
一、小實驗的特點
1．趣味性高，實用性強(qiáng)：許多小實驗及小制作學(xué)生動手時不感覺難，是利用日常生活和學(xué)習(xí)中的一些用具，如氣球、乒乓球、注射器、彈簧等等；還有一些小實驗的制作，有一定的實用價值，如“自制密度計”、“自制驗電器”等。
2．實驗內(nèi)容緊密配合教材正文，理論聯(lián)系實際：小實驗有些是根據(jù)教材正文選編的，有些是另外推薦的，但都與教材主題配合貼切，源于教材，服務(wù)于教材。如“筷子提米”、“找粗細(xì)不均勻細(xì)長木棒的重心”等小實驗。
3．內(nèi)容敘述短小精煉，操作、制作簡單易行：大部分小實驗原理簡單，學(xué)生容易理解，要求的器材在日常生活中隨手可得，組合裝置工序簡單，易操作、易觀察。如：“巧做馬德堡半球?qū)嶒灐�、“吹不大的氣球”實驗、“乒乓球托住水瓶”“覆杯實驗”“沸水煮魚”等實驗。
二、小實驗的教學(xué)意義和作用
1．創(chuàng)設(shè)教學(xué)情境、激發(fā)學(xué)習(xí)興趣
通過小實驗的完成，可激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)物理知識的興趣，調(diào)動學(xué)習(xí)的積極性。物理學(xué)科的特點，決定了學(xué)生學(xué)習(xí)物理的難度，使一些學(xué)生對學(xué)習(xí)物理產(chǎn)生畏學(xué)、厭學(xué)情緒。若能把握住對小實驗教學(xué)的機(jī)會，教師指導(dǎo)學(xué)生自己制作一些簡單的實驗儀器，并用來做一些實驗，體會親自制作和實踐的樂趣，會引起學(xué)生學(xué)習(xí)物理的興趣，認(rèn)識到物理知識在實踐中的應(yīng)用，從而激發(fā)起他們學(xué)好物理的信心，他們的思維活動更積極主動，學(xué)習(xí)后的印象會更加深刻。比如：在學(xué)習(xí)“大氣壓強(qiáng)”時，引入引人入勝的小實驗更能激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣與熱情。為此在引入大氣壓強(qiáng)概念之前，將學(xué)生分成幾個學(xué)習(xí)小組要求學(xué)生完成四個小實驗：1）先把一只小燒杯杯口朝下放在酒精燈上略加熱一會兒，再把一只吹入一定量空氣的氣球放在燒杯口，發(fā)現(xiàn)氣球牢牢把杯子吸起來；2）把浸過酒精的棉花用火柴點燃后投入事先準(zhǔn)備好的空瓶中，用剝了皮的熟雞蛋封住瓶口，稍后，雞蛋被吞入瓶內(nèi)；3）給茶杯中裝滿水，蓋上硬紙片倒置過來發(fā)現(xiàn)水和紙片都不下落；4）給底部扎有幾個小孔的空可樂瓶里灌水，在把可樂瓶提出水面之前問學(xué)生：水回流出嗎？取出可樂瓶，通過控制瓶蓋，使水一會流出來，一會兒又不流出來。通過這些小實驗，既能激發(fā)學(xué)生的興趣、好奇心，又能使學(xué)生獲得豐富多彩的感性認(rèn)識，從實驗現(xiàn)象的特征出發(fā)提出物理概念──大氣壓強(qiáng)。進(jìn)而引導(dǎo)學(xué)生討論現(xiàn)象和結(jié)果，讓學(xué)生在生動活潑的情境之下建立起物理概念。
2．加強(qiáng)物理與生活、生產(chǎn)、社會的聯(lián)系
物理中有的概念、原理比較抽象、枯燥，課后小實驗起到了聯(lián)系物理內(nèi)容與日常生活的作用，使學(xué)生感到生動、有趣。如：小實驗“紙鍋燒水”，在沒有做實驗之前，有的學(xué)生認(rèn)為紙容易燃燒，用紙鍋不可能把水燒開。多數(shù)學(xué)生出于好奇心的驅(qū)使對該實驗比較感興趣，課后都親自動手做實驗。通過實驗，不但證明了用紙鍋能把水燒開，觀察了水沸騰時的現(xiàn)象、理解了液體沸騰的條件，而且加深了對燃燒的條件之一──“著火點”的認(rèn)識。自己總結(jié)出在常壓下水沸騰時溫度為100℃，而紙的著火點為183℃，達(dá)不到著火點，因而紙不燃燒。明白了學(xué)習(xí)的內(nèi)容與日常生活有著千絲萬縷的聯(lián)系，從而增加了學(xué)習(xí)物理的積極性和主動性。再比如：“你對地面的壓強(qiáng)有多大”、“研究自行車的結(jié)構(gòu)”、“樓梯電燈開關(guān)電路的安裝”、“自制調(diào)光燈”、“自制彈簧測力計”等等小實驗，使學(xué)生認(rèn)識到物理知識是有用的，激起他們學(xué)好物理的愿望，增強(qiáng)了學(xué)習(xí)的興趣。
3．激發(fā)了學(xué)生的創(chuàng)造性思維和創(chuàng)造能力
物理學(xué)是實驗科學(xué)，提倡學(xué)生自編實驗和自制實驗器材，可培養(yǎng)動腦思考的習(xí)慣和動手創(chuàng)新的能力。在課后小實驗中，沒有現(xiàn)成的儀器和用品，這就需要學(xué)生在實驗過程中尋求性能相似的替代品，無疑會讓學(xué)生動手、動腦，這必將激發(fā)學(xué)生潛在的創(chuàng)造能力，培養(yǎng)其創(chuàng)造精神。比如學(xué)生在課后小實驗中利用家庭中常見的雞蛋就完成了六個實驗：實驗1：把煮熟撈起的蛋立刻浸入冷水中待完全冷卻后，再撈上來剝落比不放入冷水中直接剝要容易多（熱脹冷縮的性質(zhì)）；實驗2：把剛煮熟的雞蛋從鍋內(nèi)撈起來，直接用手拿時，雖然較燙，但還可以忍受過一會兒，當(dāng)?shù)皻ど系乃闪撕�，感到比剛撈上來時燙（液體蒸發(fā)吸熱）；實驗3：選一只口徑略小于雞蛋的瓶子，在瓶底鋪上一層干沙，點燃一團(tuán)浸過酒精的棉花投入瓶內(nèi)，接著把一只剝了殼的熟雞蛋堵住瓶口�；鹧嫦绾螅氨黄孔哟嫒肓似恐校炞C大氣壓的存在）；實驗4：把一只雞蛋，浸沒在一只裝有清水的大口徑玻璃杯中。松開手后，發(fā)現(xiàn)雞蛋緩緩沉入杯底，撈出雞蛋往清水中加入食鹽，調(diào)制成濃度較高的鹽水，再把雞蛋浸沒在鹽溶液中，松開手，雞蛋卻緩緩上�。ǜ〕连F(xiàn)象）；實驗5：如圖，用手指突然彈擊硬紙片，雞蛋卻不會隨紙片一起飛出（慣性現(xiàn)象）；實驗6：外殼完好的蛋，放入食鹽水中腌制一段時間，可以制成咸蛋。蛋殼雖然完好，但內(nèi)部的蛋黃都變咸了（分子無規(guī)則運動）。
4．鞏固知識、降低學(xué)習(xí)難度
小實驗的原理應(yīng)用都是相關(guān)的物理知識。因此，小實驗的實施過程就是對知識的再學(xué)過程，并由此達(dá)到升華知識，提高能力的目的。比如：學(xué)生通過“巧做馬德堡半球?qū)嶒灐保来髿鈮簭?qiáng)的存在，進(jìn)而可以使學(xué)生分析、理解“塑料掛鉤壓在墻上”、“墨水吸進(jìn)鋼筆”、“人的呼吸”等。這樣用小實驗說明大道理，使問題得到深化與升華。如小實驗“木棍撬石頭”學(xué)生們可親身體會到杠桿的省力作用，并對杠桿的五要素在教師指導(dǎo)下有初步認(rèn)識。這樣就降低了學(xué)生的學(xué)習(xí)難度。通過對實驗的制作、研究，幫助學(xué)生逐步掌握一定的學(xué)習(xí)方法，教與學(xué)的效果都會大幅度提高。
三、小實驗的實施
1．結(jié)合教材，隨堂訓(xùn)練
教改實踐表明，凡是與教學(xué)過程緊密結(jié)合，便于隨堂進(jìn)行并利于學(xué)生動眼、動腦、動手、動口，利于培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)的實驗方法和良好的實驗習(xí)慣，利于發(fā)展他們智能的內(nèi)容，都可選為學(xué)生邊學(xué)邊實驗教學(xué)的內(nèi)容。根據(jù)中學(xué)物理教學(xué)大綱對能力、技能的具體要求，安排邊學(xué)邊實驗的內(nèi)容進(jìn)行隨堂訓(xùn)練。
隨堂實驗應(yīng)靈活機(jī)動。在抓好教材中“實驗與思考”的前提下，適當(dāng)穿插或補(bǔ)充一些小實驗、小制作，既有利于學(xué)生掌握知識，又能引導(dǎo)學(xué)生解答有關(guān)問題。例如，“正確使用刻度尺測長度”是測量教學(xué)中的第一個實驗，其重要性并不比其它實驗低。讓每個學(xué)生在事先準(zhǔn)備的一根木直尺上細(xì)心系上細(xì)線，代表刻度，使每相鄰的細(xì)線先后相隔1dm、1cm，然后用此直尺去測量課本的長度，并記錄測量結(jié)果。在學(xué)生實驗時，我提出：（1）你所用刻度尺的零刻度線在哪里？最小刻度是多少？測量范圍多大？（2）你測出的課本的長度值，哪些是刻度線所指示的，哪些是估計出來的？（3）比較使用最小刻度是1dm和1cm的尺時測量出的結(jié)果，哪個準(zhǔn)確些？為什么？（4）若將細(xì)線指示的最小刻度小到mm，測出的結(jié)果又會有怎樣？如此讓學(xué)生自己在動手過程中觀察對比，對“準(zhǔn)確值”、“估計值”、“記錄單位”的重要性就有了深刻的認(rèn)識，很自然地對測量中決定準(zhǔn)確程度的是最小刻度也就有了正確的理解。
2．配合習(xí)題，同步訓(xùn)練
對于一些較抽象的推理性習(xí)題，可適當(dāng)配合同步小實驗，使抽象習(xí)題形象化，推理習(xí)題具體化。例如，在“變阻器”一節(jié)的教學(xué)中，為了進(jìn)一步弄懂教材作業(yè)中滑動變阻器的作用和連接方法，我讓每兩個學(xué)生為一組在課后完成“利用鉛筆芯制作滑動變阻器控制小燈泡亮度”的小實驗，找出定性規(guī)律，然后解答兩個作業(yè)題，結(jié)果學(xué)生答題輕松、正確，并且還能順利解釋一些有關(guān)滑動變阻器的應(yīng)用性習(xí)題。再如教材第一冊作業(yè)中判斷哪一根鋼棒具有磁性的問題，如果讓學(xué)生準(zhǔn)備兩根縫衣針，配合課文后的小實驗，讓其中一根磁化，然后親手去擺弄一下，那么解答這個問題就會比教師的啟發(fā)、分析效果更好。
3．利用第二課堂，對“癥”訓(xùn)練
課內(nèi)教學(xué)內(nèi)容畢竟要受到教學(xué)大綱的限制，而課外科技活動、第二課堂無論在內(nèi)容的深度、廣度上，還是在活動的方式、方法上都有較大的靈活性，能夠搞得豐富多彩，更大限度地發(fā)展學(xué)生的興趣和調(diào)動他們的學(xué)習(xí)主動性。因此有針對性地及時做一些典型的小實驗，能收到釋疑解難、深化教學(xué)內(nèi)容、拓寬知識面的效果。例如，在靜止液體內(nèi)部其壓強(qiáng)跟深度關(guān)系的教學(xué)中，液體壓強(qiáng)只與液體的深度和密度有關(guān)，而與液體總重和體積無關(guān)是學(xué)生感到困惑的問題。為了消除疑慮，我把一些練習(xí)題中關(guān)于橡皮膜凸、平等變化的問題改為小實驗，當(dāng)堂演示并再加改進(jìn)（用錐形管代替直玻璃管）。用實驗驗證后學(xué)生就口服心服了。某些小實驗，如“硬幣戲法”、“紙盒燒開水”、“測人的最大功率”、“安裝模擬家庭電路”等，完全可利用第二課堂活動時間進(jìn)行。一方面既可解決某些器材不足的問題，另一方面也可引導(dǎo)學(xué)生互相協(xié)助，使小實驗順利進(jìn)行。
此外，小實驗也彌補(bǔ)了農(nóng)村一般中學(xué)缺少儀器的現(xiàn)狀，還能幫助克服某些演示實驗中能見度較低的不足之處。因此，小實驗不失為輔助教學(xué)的一個極好方法。
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