优化物理实验教学 构建高效课堂

摘 要：物理是一门以实验为基础的学科.因此，教师在教学过程中采用实验教学的方法，可以充分激发初中生学习物理的兴趣.以实验的形式教学，可以培养学生的动手实践能力.实验之后进行讨论，也可以进一步启发学生对所学知识的思考，有效提高学生的逻辑思维能力，提高学生的物理核心素养.

关键词：实验教学;高效课堂;核心素养

中图分类号：G633.7     文献标识码：B     文章编号：1008-4134（2021）20-0041-03

作者简介：杨桂秀（1981-），女，天津人，本科，中学一级教师，研究方向：初中物理教学.

“创新是一个民族进步的灵魂”.教学的灵魂在于创新，没有创新就没有发展和突破.所以，我们要对一些实验加以创新，在教学环节的关键点切入生动形象的实验，或创设情境，或化解难点，或引导实践，充分调动学生的学习兴趣，拓展学生的思路，真正达到提升学生学习水平的目的.下面是笔者平时所做的一些探索和想法.

1 创新实验是构建高效课堂的有效手段

1.1 创新演示实验，激发学生的学习兴趣

初中物理教材中贯穿着各种各样的实验，其中大部分实验过程简单、实验现象明显，具有很强的示范性，学生对这些实验具有浓厚兴趣.例如：在证明大气压强是否存在的实验中，有些学生用胶头滴管吸水，有的学生就质疑，这是否真的是大气压的作用？教师设计一些创新的实验可以很好解答学生的疑问.笔者演示如下实验：将吸水的滴管置于真空罩中，用抽气机向外抽气（如图1所示），会看到滴管中的液面下降;接着向真空罩内回流空气，滴管中的液面又会上升.如此现象明显、正反两面皆能验证的实验，对学生来说很有吸引力，能够调动学生的学习热情.

再如：在光在均匀介质中沿直线传播的教学中，为了加深学生对光的传播条件的理解，也可以进行实验.在以往的教学中，教师只是引导学生观察光从空气斜射入水中的现象来进行说明，而对于“均匀”这个条件不曾用实验验证，为此，笔者制作玻璃缸，宽度只有10厘米左右，可以使实验现象更加明显.向玻璃缸中加水，然后用长颈漏斗向水中注入糖水（如圖2所示），经过反复试验，掌握操作的窍门，最终成功地展示了光在非均匀介质中的传播路径不是直线的现象.教师在课上演示这个实验，可以使学生对这部分知识的掌握更加迅速和牢固.

1.2 创新探究实验，激发学生的思维深度

在课堂学习中学习的主体是学生，用科学的方法进行探究则是以学生参与为主的学习活动.其主要目的是能够让学生在不断探究的过程中掌握科学的学习方法，进而达到强化学生探究能力的作用.同时，教师还可以采用多种新型元素调动学生的探究积极性，部分学生会因为对各种器材和设备充满较强的好奇心，而根据目标开展物理实验.这样学生在开放性思维的引导下，能够有效拓展思维.例如：在学习大气压强的知识时，为了让学生自己动手感受实验效果，笔者尝试将课本上的演示实验改为学生探究实验，给学生提供实验器材，做几个能够证明大气压强存在的实验，并让各个小组在开展实验的过程中明确相关实验的内容.学生不断地动脑思考，能够有效地增强自身的实验创新能力.

再如：光沿直线传播现象，笔者就设计成学生分组实验，引导学生观察光在气体、液体以及透明固体中的传播径迹（如图3所示）.从教学过程和最终效果来看，学生的学习兴趣和积极性得到明显提高，对实验的过程及现象也产生非常深刻的印象.

1.3 创新课外实验，拓展学生的课余生活

课外实验同样是物理实验教学中至关重要的一环.在初中物理实验课程的教学过程中，物理探究实验不仅能够让学生在参加实验活动的过程中更加深刻地掌握实验结论，同时学生在参加实验活动的过程中，亲身经历实验活动的几个环节，有利于加深学生对各个实验环节的理解和感知.然而，物理实验课程教学的时间和空间有限，有时我们还需要利用课外时间，有效转变传统的物理实验活动，让学生能够在课外实验中从多角度感知、体验.教师以课堂为主体，适度拓展课外实验小制作，不仅可以激发学生学习兴趣，还能巩固在课堂中所学的知识，提升认知，在实验的过程中得到新的收获和体验，全面提升学生的物理核心素养.例如：在学完声现象后，可以让学生用身边的材料制作“土电话”;在学完热现象后，可以让学生在家做小实验“冷水拔冰”;在学完光的直线传播现象后，可让学生完成一个小孔成像的课外小实验;在学完重心的知识后，让学生制作一个关于物体重心变化的实验等等.这些小实验、小制作也丰富学生的课余生活.

2 自制教具是构建高效课堂的有力“法宝”

在开展实验的过程中，教师应该坚持以教材内容为主要依托，并将实验的过程呈现在学生面前，以此加深学生对相关物理实验知识的理解.如果一些实验按照教材中的演示操作效果不理想，我们就可以通过自制教具的手段对实验加以改进和创新.例如：小孔成像实验，在教材中我们需要观察烛焰在薄膜上成的像，但在实际教学中发现烛焰亮度低，成像不清晰，所以笔者自制教具（如图4、图5所示），对此进行了改进.用由发光二极管组成的F光源（如图6所示）取代传统实验中的烛焰，不仅成像清晰且容易分辨像是倒立的.此外，教师在演示讲解时光屏太小，不便于学生观察，所以就加装摄像头（如图7所示），将现象同步投影在黑板的屏幕上，有效地突破教学难点.

教师通过自制教具还可以对实验进行相关拓展.例如：在小孔成像实验中，可以引发学生产生以下思考：

（1）为什么叫“小孔”成像？大孔会怎么样？

（2）小孔的形状改变是否会引起成像形状改变？

（3）小孔成像的大小是否会变？受什么因素影响？

为了完成以上探究，在制作教具的过程中：

（1）增加光圈（如图8所示），通过对光圈孔径由小到大的调节，可以演示“小孔成像 大孔成影”现象.

（2）选用2个盒盖来改变孔的形状.

（3）物体和光屏可以在轨道上滑动，就可以探究像的大小与物到孔的距离和光屏到孔的距离的关系.

再如：在学习“电压”时，认识电压的作用是教学中的难点.为了突破教学难点，易于学生理解，笔者采用类比法开展教学，通过水压类比于电压从而使学生建立电压的概念.为此笔者利用身边物品（如图9所示）：3个塑料瓶、1个阀门、1个小叶轮、几根水管、1个抽水机，自制教具.

电路部分（如图10所示）：电池、开关、小灯泡、LED光带（模拟电荷的定向移动）.实验中用水轮机类比灯泡;阀门类比开关;抽水机类比电源，为学生认识电压的作用、电流产生的原因以及后续学习打好了基础.自制教具的引入，有效弥补现有教学仪器的不足，通常能在教学中获得良好的效果.

3 运用信息技术是构建高效课堂的重要策略

将信息技术、信息资源和课程内容结合，突破传统教学简单、枯燥的弊端.有些现象不明显或课堂无法演示的实验，可以通过信息技术模拟完成;再有，学生在实验的过程中，存在一些问题，我们可以用信息技术手段及时进行捕捉，便于实验后的交流与分享.还有，一些实验需要进行现象的对比才能得出结论.例如：轮船从河里驶入海里，轮船排开水的体积发生变化，笔者在教学中，用牙膏皮制作一条“小船”（如图11所示）.但是由于现象的差别不大，学生对比起来比较困难，所以笔者使用“希沃授课助手”软件， “希沃授课助手”就是一款基于无线Wifi网络，实现移动终端与PC之间的互联互动的移动应用软件.通过现场拍照并进行对比，学生清晰地看到这种变化，然后再通过对原理的分析，使学生对相关知识的认识由感性上升为理性.

综上，在初中物理课堂的教学中，教师应该不断对实验进行优化创新，充分重视物理实验的实效性.在这一过程中，教师的教学水平得到有效提高的同时还能为学生创造更多的观察和操作的机会.让实验成为“点击”学生心灵的鼠标;让创新“点亮”学生人生，让学生感受物理学科的魅力，进而在学科领域自主探索，主动发展.

参考文献：

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（收稿日期：2021-06-22）