谈初中物理实验教学的方法与步骤

高尚金

初中物理实验教学，不仅能够提高学生的动手操作能力，激发学生的学习兴趣，还能够培养学生观察能力和探究能力，是学生获得物理知识、理解物理规律、形成科学物理概念的重要途径。物理实验具有直观、生动、形象、有趣的特点，这些特点会使学生产生强烈的好奇心，激发学生强烈的求知欲望。因此，物理实验教学在物理教学中起着至关重要的作用。

一、认真做好分组实验教学前的器材准备工作

分组实验器材的准备工作，大都是由实验员按照教材去准备，学生利用实验器材，来做实验。这给实验教学带来了很大的局限性。

例如，在“观察水的沸腾”实验教学中，实验员给学生准备的盛水容器一般都是100毫升的烧杯，学生在实验过程中，不容易观察到水沸腾时，水中产生大量的气泡，上升、变大，到水面破裂开的实验现象。原因是烧杯中水的深度不够，气泡上升变大的实验现象不够明显。如果在烧杯中多加水，来增加水的深度，会因为烧杯的深度有限，无法使水的深度足够深，水加多了，加热时间过长，可能会出现用时过久，水还没有沸腾的尴尬现象。如果实验员在准备实验器材时，授课老师也能参与其中，给学生准备一些大试管，用大试管来代替烧杯做实验，情况就会截然不同。相同质量的水，试管中水的深度要比烧杯中的深，水沸腾时产生的气泡上升、变大的现象会很明显;相同深度的水，试管中水的质量比烧杯中的要小得多，同温度的水加热到沸腾的时间会较短，就不会出现下课了水还没有沸腾的尴尬局面。另外，在给试管中的水加热时，如果在试管底再加上石棉网，就会使试管底只有一点受热，水沸腾时只产生一组气泡，会使学生观察到的水沸腾时的现象更明显。

在“研究凸透镜成像规律”的实验中，若在实验前授课教师把实验蜡烛，换成由发光二极管组成的“F”字样的发光体，实验中成在光屏上的像就会更清晰、更稳定，测量的实验数据误差会更小。实验前如果给每组学生，都准备两个焦距不同的凸透镜，而不是使用焦距一定的同样的凸透镜进行实验，那么在实验过程中，学生不仅能够得出：成实像时，焦距一定，物距变大，像距会变小，像也会变小;物距变小，像距会变大，像也会变大的实验结论。通过探究得出：成实像时，物距一定，焦距变大，像距会变大，像也会变大;焦距变小，像距会变小，像也会变小的新发现，使探究实验更加完整。这些实验教学中的“意外”发现，不是随便就能获得的，是在授课教师对实验器材的精心准备基础上获得的。针对每一节分组实验教学，实验前的器材准备工作，授课教师都要参与其中，精心准备每一节课的实验器材，使物理实验教学过程更加丰富多彩。

二、注重观察实验现象的细节，培养学生发现问题、提出问题的能力，使学生养成严谨的实验探究习惯

关于实验当中的一些细节问题，往往会被教师和学生忽视。恰恰是实验中的这些细节现象，才科学地反映了物理现象的客观事实，也是学生探索发现科学规律的重要环节。

以“观察水的沸腾”的实验来说，一些教师在指导学生做实验的过程中，只注意到水在沸腾之前，温度会逐渐升高，沸腾后温度会保持不变。而没有注意到水在沸腾之前，水的升温速度，会随水的温度升高而变得缓慢，温度越高，升温速度越慢。如果实验中没有注意到这一点，学生通过实验得到的物理规律就会不全面。水在沸腾之前，水中产生的气泡较少，上升过程中又会逐渐变小;水在沸腾后，水中产生的气泡会很多，气泡在上升过程中会逐渐变大。这些细节问题，在实验教学过程中，由于课堂时间有限，往往会被教师忽略。若教师加以指导，让学生仔细观察，不仅能够使学生的观察能力得到提高，还会使学生养成严谨的实验探究习惯。

在“测量小灯泡电功率”的实验中，学生连接好电路后，闭合开关，教师只要求学生能正确读出电流表和电压表的数值，计算出小灯泡的电功率。往往不会指导学生，注意观察电流表指针偏转的细节情况，也就是闭合开关的瞬间，电流表的指针先偏转到一个较大的刻度值，然后再偏转回来，指在某一固定刻度值上。这一细节现象，大多被忽视了。在实验过程中，如果让学生注意观察这一现象，然后提出问题，并引导学生进行思考讨论。那么学生就会发现，刚闭合开关的瞬间，由于灯丝的温度较低，此时电阻较小，电压一定时，通过灯丝的电流就会较大，电流表的指针偏转较大;当小灯泡开始发光后，灯丝的温度迅速升高，灯丝电阻变大，电流变小，电流表的指针又偏转回来，指在某一固定刻度值上。灯丝电阻的这种变化特点，就会在学生的脑海中刻下很深的烙印。注重观察实验现象中的细节，不仅能培养学生严谨的实验探究习惯，还能提高学生观察物理现象、发现科学规律的能力。

三、严把实验操作关，得出科学的实验探究结论

分组实验教学中，由于实验小组较多，一些实验小组的学生在实验操作环节上，有时会被教师忽略。教师在实验前有必要先做一次演示实验，注意强调在实验操作上一些容易被学生忽视的问题，避免他们在进行实验时的一些操作错误。

例如，在“研究凸透镜成像规律”的实验中，一些学生在测量像距时往往误差较大，是因为实验中，光屏上的像没有清晰时，学生就测量了像距值。实验前教师一定要强调，在测量像距时，要在光屏上的像最清晰时才能测量。光屏上的像，什么时候最清晰呢？这是存在主观因素的。要求教师在做演示实验时，强调在看起来像很清晰的位置，要反复前后移动光屏。当在某一位置，无论是光屏向靠近透镜方向移动，还是向远离透镜方向移动，光屏上的像都会变模糊时，这一点的像才是最清晰的，学生在实验中才能测出较为准确的像距值，得出科学的实验探究结论。

在“研究电热与电流的关系”实验中，连接好电路，在其他电学实验中，学生都知道要先将滑动变阻器的阻值调到最大值后，才能闭合开关，再调节滑动变阻器的滑片进行实验。在本实验探究中，教师一定要强调，先将滑动变阻器的滑片调到一个合适位置，才能闭合开关。若先闭合开关，再调节滑动变阻器的滑片到一个合适位置，实验操作就是错误的。原因就是闭合开关后，电热丝通电就会产生热量，此时再调节滑动变阻器的滑片，使电流为一设定值，电热丝产生的热量就会偏大，使实验数据不够准确，也就不会得出科学的实验探究结论。在进行分组实验教学过程中，教师要提前做好演示实验，来指导学生怎樣正确进行实验操作，这对培养学生科学的严谨实验态度会起到积极的作用。

四、正确对待实验探究的成与败

倘若学生的实验探究失败，教师要善于引导学生分析实验失败的原因，培养学生锲而不舍的科学探索精神。在学生分组实验教学中，强调科学严谨的实验态度是必要的。即使这样，也不能保证所有的实验都能成功。

例如，在“测量小木块的密度”实验中，有的学生会测出木块的密度值比水的密度大;在“测滑轮组机械效率”实验中，有的学生会测出滑轮组的机械效率大于100%;在“研究平面镜成像规律”实验中，有的学生会得出物距不等于像距的错误实验结论。对于以上“可能”的错误实验探究结论，教师要放平心态，不要急于否定学生错误的实验探究结论，要耐心引导学生分析实验失败的原因。

在“测量小木块的密度”实验中，学生操作时没有将小木块表面涂蜡，或是小木块在量筒中的水里浸没的时间太久等，都会出现小木块浸水太多，使测得的小木块体积值偏小，密度值偏大的现象;在“测滑轮组机械效率”实验中，弹簧测力计的读值错误，或绳子的段数计算错误，都会出现滑轮组的机械效率大于100%的现象。在“研究平面镜成像规律”实验中，学生测量像距时，错把像到玻璃板后表面的距离作为像距，或实验中玻璃板太厚，确定的像点跟像的实际位置相差较大。这都会造成像距和物距不相等。教师一定要耐心帮助学生分析实验失败的原因，不要急于责怪，哪怕是课上时间不够用，也要给学生创造课后进行实验的条件，让学生也能获得实验成功的喜悦感。

初中物理实验教学，不仅能使学生经历物理知识的形成过程，培养学生科学的探索精神，也能提高学生发现问题、提出问题，并能创造性解决问题的能力，对学生的终身发展起到一定的、积极的作用。

■ 编辑/王    波