改进器材，提升物理自制实验有效性

陈加晋

【摘 要】物理是一门以观察和实验为基础的科学，直观、高效、科学的实验能够帮助学生更好地掌握物理概念、规律和原理等教学内容。因此，本文从探讨物理自制实验如何通过改进实验器材，优化实验效果的思路出发，思考在教学中改进器材的具体方式，以提升物理实验教学的有效性，培养学生良好的實验素养。

【关键词】初中物理;自制实验;核心素养

可以说物理课的教学离不开实验。基于物理教材的知识内容，教师常需要借助自制实验来将抽象的物理知识直观化、形象化，以达到优化实验效果、提升教学质量的目标。因此，本文以改进自制实验器材为基本思路，引导学生在废物利用、撷取片段、比较材料的过程中获得深层次的物理知识，从而真正提升初中物理课堂的教学质态。

一、废物利用，拓展资源

在一些物理实验中，实验室的实验设备是有限的，有些实验材料是不易取得或者存在一定的危险性。教师可以在确保或者优化实验效果的前提下，选择日常生活中的废弃物作为实验器材。这种方式一方面可以节约实验材料，引导学生树立变废为宝、节约资源的环保意识。同时也利于拓展实验资源，拉近物理学与生活的距离，体现新课标的教育理念。

例如，在进行“声音的产生”实验的时候，教师可以提问学生们：“我们生活的世界里充满了各种声音，那声音究竟是如何产生的呢？同学们现在在教室里可以做什么活动发出声音？”学生想到了唱歌、说话、敲桌子、拍手、拨动尺子等等，教师要引导学生得出声音是由振动产生的。接着，教师可以让学生思考，这里有一个扬声器，怎样把发声体的振动表现出来呢？并引导学生从废物利用的角度思考。学生积极思考，想到了可以用轻的物体把振动效果展现出来，比如废纸屑。将纸屑放在扬声器的纸盆里，一按发音键，纸屑就随着跳跃，实验效果很明显。在这个过程里，教师有效运用了学生身边的桌子、手、尺子包括废纸屑等，都是理解声音产生条件的有效实验器材和资源，学生也表现出了极大的实验兴趣，参与到了实验探究中来，教学效果良好。

鼓励废物利用的方式也是教师激发学生的参与热情，培养学生实践能力的重要方式。学生既能通过观察和思考开拓思维，从身边的日常物品中发现实验材料，实现废物利用，也能参与到实验过程中去，享受实验操作的乐趣，从而加深学生对物理知识的认识和理解。

二、撷取片段，直观呈现

教师在利用自制实验来帮助学生理解物理概念、原理等知识内容的时候，有时候由于实验装置复杂、步骤烦琐，学生很容易受到其他因素的影响，导致实验的效果大打折扣。因此教师可以采取撷取片段重点展示的实验方式，把握住实验的重点，直观呈现实验现象，以提升实验教学的效果。

例如，在“探究光的反射规律”的实验时，为了让学生更直观地观察到光反射的径迹规律，教师可以利用有角度的可折叠的白色硬纸板、平面镜、两个光源、铅笔、直尺等实验器材，将平面镜放在水平桌面上，再把白色硬纸板竖直地立在平面镜上，纸板上的直线ON垂直于镜面。然后用一束红光贴着硬纸板沿着某一角度射到O点，经平面镜反射，沿着另一方向射出。并要求学生在纸板上用铅笔、直尺来描出入射光线和反射光线的径迹，再不断改变入射光线的方向多做几次，每次都用不同颜色的笔画出来。在这个过程中，通过抓住光的反射规律的实验重点，让学生把光线的入射和反射径迹用铅笔直观地描画出来，更便于学生观察和分析，学生对光的反射规律也有了更加清晰和准确的认识。

这种方式体现的是改进物理自制实验教学的直观性策略。教师要基于学生的知识积累程度和认知发展水平，利用撷取片段、直观展现的方式，提高实验的直观性，实现抽象问题的形象化，引导学生实现从感性认识到理性思维的进阶发展。

三、比较材料，实现最优

教师在选择实验材料、改进实验设计的时候，要遵循最优化的原则，通过比较和分析，为实现最优的实验效果选择最适宜的实验材料，优化实验方案。同时教师还要注意引导学生参与到实验材料的分析、比较和优化中来，激活学生的创新意识，培养学生的批判性思维。

例如，在“观察水的沸腾”的实验中，教材里的实验用的装置是烧杯。教师在教学这个实验时，让学生思考用别的仪器来代替烧杯吗？这两者有什么差别？学生从教师提出的问题出发，想到了可以用大号试管来代替烧杯。理由是一方面是试管可以直接加热，比较方便。另一方面使用试管能更好地控制水量，并且试管的管口比烧杯的小，不易散热，更便于观察和记录。这时，教师可以结合学生的思考，按两种实验器材组织比较实验，让学生们在实际的实验中分析和确定哪种方式效果更好，验证自己的思考结果。同时教师要注意及时的肯定学生的思考和创新，引导学生更积极地进行优化实验的思考。

改进自制实验的器材是教师在优化物理实验教学时可以采取的一个方向。它的具体实践模式有很多，绝不仅限于文中提到的废物利用、撷取片段、比较材料这三种方式，教师要在教学过程中继续去思考和实践，以优化实验为出发点，真正提升物理实验教学的教学质量。

总而言之，物理教师在教学工作中要意识到自制实验在优化教学效果方面的重要作用，并且不断摸索更有价值、更加创新的自制实验改进策略，让学生在实验中展开观察、思考、创新和探究，充分发挥学生的主动性、积极性和首创精神，从而真正培养和提升学生的初中物理核心素养。

【参考文献】

[1]李岩.初中物理学科核心素养的要素分析[J].物理通报.2017（S1）

[2]陈燕.初中物理生成性课堂教学策略[J].中学生数理化（教与学）.2018（02）

（作者单位：江苏省苏州市吴江区南麻中学）