改进实验提升学生学习主动性的策略

甘运来

广东省中山市东升初级中学(5284141)

实验是物理的基础，也是物理的魅力，更是物理教学中攻坚克难的法宝。教师利用实验不仅可以培养学生的学习兴趣，更可以通过实验帮助学生理解物理概念、物理规律。物理教师除了要利用实验室现成的器材，更要重视自己开发实验器材进行实验，虽然仪器看起来粗糙，结构简单，但是往往能够让学生很好看清楚物理过程、现象、状态，从而理解其背后的原理。教师自己开发的实验器材一般都是生活中常见的物品，学生会觉得亲切，而更愿意刨根问底。这有利于促进学生积极主动思考，将实验演示的表象升华到理性思考，从而促进学生进行更有意义的学习。

1 将学生融入实验增加体验感

实验教学中教师要想方设法开发实验，一方面可以弥补物理实验室装备器材的不足，另一方面可以彰显教师的教学智慧，凸显教师的教学个性。开发实验时，教师往往选取学生身边价格低廉的材料、物品，忽视了学生也可以作为实验教学的资源。若是将学生融入到实验中，学生将会获得更直接的体验，对实验的理解会更透彻，对实验的印象会更深刻，实验将能发挥更大的作用。

例如，在8年级下“力”这一节“想想做做”栏目中有一个拓展性实验，该实验旨在让学生进一步加深对力概念的理解，体会“物体间力的作用是相互的”。实验如下：在2个相互靠得较近的小车上分别放1块磁铁，松手后观察发生的现象。本演示实验中大部分学生不能清晰观察到实验现象，要改进实验教学效果，可以采用分组实验的形式。可将小车换成学生经常从事“极限运动”的滑板，将磁铁换成学生。让2名学生分别站在2个滑板上，学生甲推学生乙，观察发现2名学生同时向相反的方向运动，说明甲推乙的同时也受到乙对甲的作用力。实验改进后，学生可清晰的观察到实验现象，而且学生对实验的感受更加直观，课堂气氛更加热烈，学生的学习热情更加高涨，其教学效果明显优于用磁铁做的演示实验。

2 教材插图变游戏活动激活思维

插图是教材的第二语言，插图对初中学生理解教学内容有着不可替代的作用。插图可以将抽象的物理知识形象的表示出来。充分利用插图化抽象为形象，降低了学生理解知识的难度。有关研究表明，教学素材的呈现方式不同，教学效果将大不一样，其中文字、图片、动画、视频、实验、游戏的教学效果是依次增强的。教师如果能将教材中一些插图变成课堂游戏，将会提升学生的课堂参与热情。学生参与课堂的热情越高，更加愿意主动的思考问题，探索实验背后的物理规律，从而有效提升学生的思维水平。

例如，在8年级下“力”的教学中，通过介绍我国优秀传统文化中的少数民族体育运动项目押加来导入新课。比赛中，2名参赛者通过腿、腰、肩和颈用“力”拖动布带互拉，以决胜负。这一导入符合新课标倡导的在教学中渗透优秀传统文化的理念，学生的学习兴趣也比较浓厚。但是仅凭教材上的寥寥数语和插图，学生难以获得深刻的体验，更谈不上对这一少数民族体育项目有深刻的了解。为此，教学时可提前给学生准备好相关视频，让学生全面了解该体育项目。给学生提供准备好的布带，然后让学生代表上台表演押加。通过让学生在做中学，课堂学习氛围轻松愉悦，学生学习热情被点燃，思维更加活跃。

3 利用生活物品设计意外实验聚焦学习

实验教学要能更好地吸引学生，就需要教师设计出更新奇的实验，让学生在实验中有耳目一新的感觉。这样的实验更能刺激学生的感官，更能激发学生的学习兴趣，更能让学生有持续聚焦学习的定力。新奇的实验，可以是学生没有见过的，也可以是实验结果与学生原有认知相矛盾的。当学生认知出现矛盾，产生浓厚的兴趣时，学生会将注意力聚焦到实验演示的内容上，这对学生破除疑惑、跨越认知障碍有很好的促进作用。

例如，将人教版物理教材绪论部分中“停止沸腾的水浇上冷水后会怎样”的实验，运用到8年级下“大气压强”一节中证明“随着大气压强的减小，水的沸点也会降低”，可以取得很好的教学效果。这有利于学生理解青藏高原水的沸点低，连面条也煮不熟，必须使用高压锅。教师除了要利用好教材中的新奇实验，还应有开发新奇实验的意识，用更新奇的实验吸引学生。教材中一些习题情景新颖，且可通过身边的器材演示出来，为此教师可利用教材习题的新颖情景来开发新奇实验。

4 利用教材习题设计实验培养学生的实践意识

教材课后习题的素材、情境都是经过反复筛选，精挑细选编入的，这些习题蕴含了教材编写者的智慧。教材习题所呈现的物理情境，往往比较典型或者比较新颖，对学生和教师而言很有启发性。在进行实验开发时，可以借鉴教材习题的情境，获得实验开发、自制教具的灵感。教材习题呈现的情境往往和生产生活联系密切，在实验的开发中培养学生理论联系实际的意识。

图1 流体压强与流速关系

例如，8年级下“流体压强与流速的关系”一节课后习题如下：“如图1所示，将长20 cm左右的饮料吸管A放在盛水的杯子中，另一根吸管B的管口贴靠在A管的上端,往B管中吹气，可以看到A管中的水面上升，这是什么原因？如果用力吹气，A管中的水将从管口流出，想一想，这个现象有什么实用价值?”在学生的原有认知中，用吸管采用吸的方法可以将水吸上来。而在这一情景中，当往B管中吹气时，A管中的水上升。如果用力吹，A中的水上升得更高，甚至喷出。这与学生的原有认知相矛盾。教学中，教师不要只局限于理论分析，而应找齐材料，将习题中的情景演示出来。这一实验可以用作导入新课，也可以将其用来提升习题教学效果。通过实验演示后，再进行理论分析——往B管中吹气，A管上方空气流速变快，压强减小，A管中的水受到向上的压强大于向下的压强，所以A管中水面会上升，越用力吹压强差越大，水面上升得越高，甚至喷出。先实验，后分析，学生理解起来更容易、更透彻。通过与学生原有认知不符的实验，可以刺激学生的感官，调动学生的好奇心，最大限度的激发学生的学习欲望，从而更好地让实验教学发挥更大作用。

5 演示变分组学习更深入

在做演示实验时学生对物理现象、过程、状态进行观察，然后在教师的引导下进行思考，归纳出规律。这一过程中学生的学习相对被动，只有少数担任教师“实验小助手”的学生能够有机会参与到实验操作中。另外，有一些演示实验是在教师讲台上展示，加上器材较小，能够清晰看到实验过程的学生十分有限。在改进实验的可视性方面，有教师采取了使用更大的实验器材，将实验过程同步投影到屏幕。这些办法虽然提高了演示实验的可视性，但是没有从根本上改变学生学习的主动性。为此，笔者建议将一些成本不高、操作安全的演示实验改为学生分组实验，既可以增加实验的可视性，又可以提升学生学习的主动性。分组实验中学生不再是实验的“旁观者”，而是实验的亲历者、体验者、思考者。

例如，在8年级下“流体压强与流速的关系”一节中，利用“硬币跨栏”的实验来导入新课。实验如下：“在离桌边20～30 cm的地方放1枚铝质硬币，在硬币前10 cm左右放置1个高约2 cm的木块，在硬币后放置1本与硬币厚度相同的笔记本。在硬币上方沿着与桌面平行的方向用力吹一口气，硬币就可能跳过木块。是什么力使得硬币向上‘跳’起来了呢？”该实验承担着新课导入的重任。好的实验效果，可以激发学生的学习欲望，学生后续学习会更有动力。本实验“器材”小，又是在讲台上进行展示，学生观察效果不佳。如果只是教师演示实验，那么学生很难获得很好的学习体验。实验中使用的硬币、木块、笔记本等都很常见，成本低廉，可以反复使用，操作安全。若将此实验变成分组实验，让学生亲身经历实验过程，教学效果将大幅提升。

6 结束语

物理实验可以帮助学生积累感性经验、突破教学重难点，对学生深化物理概念、物理规律的理解有重要促进作用，可为学生搭建物理学习的脚手架。如果实验要在物理教学中发挥更大作用，则需要教师从一些细节入手对实验做进一步优化，提高学生的参与程度，让实验更能吸引学生的注意力。从而使学生积极地投入到实验中，更加聚焦学习内容，让实验过程成为学生构建知识的有意义的学习过程。