薛万虎

【摘要】物理是一门以实验为基础的学科，为切实提高学生的物理学习兴趣和学习质量，强化学生的物理核心素养，需要教师在物理实验教学方面加强对现状的反思，契合学生的实际需求，加强对学生学情的分析，采取针对性的实验教学方法，达到提升物理教学质量的目的。但是就当前来看，在初中物理实验教学中还存在诸多问题，导致实验教学的质量较差。因此，本文对初中物理实验教学现状进行了梳理，以初中物理教学中常见的压强实验教学为例，提出了改进与创新实验的机制。

【关键词】初中物理；实验；压强；改进；创新

【中图分类号】G633.7【文献标志码】A【文章编号】1004—0463（2021）01—0188—02

目前，一些教师在物理实验教学中，往往忽视学生的实际需求。由于教师缺乏对学情的分析，导致物理实验教学存在的问题较多，与物理实验设置的初衷相悖。为切实提升初中物理實验教学水平，笔者结合自身的教学经验提出以下分析。

一、初中物理实验的改进——以液体压强特点探究教学为例

由于传统的实验教学法使得学生在体验液体压强存在时，经常出现后排学生看不清橡皮膜是凹陷还是凸起，往往只是验证液体给容器底部与侧壁压强以及液体内部的向下压强，而液体对容器不同部位和液体内部在每个方向上都有压强的情况难以有效地展示出来，所以需要对实验改进。笔者结合自身压强实验改进的过程，对其改进的要点进行梳理。

1.实验教学目标分析。一是在知识技能方面，主要引导学生明确液体对容器的每个方向都存在压强。二是在过程方法方面，主要是在实验中强化学生合作探究、实践动手、归纳总结能力的提升。三是在情感态度和价值观方面，主要引导学生在生动而又有趣的改进实验中享受学习乐趣，促进学生更加积极主动探究，养成实事求是的良好科学态度。

2.改进要点。在本实验中，为强化学生对液体压强特点的掌握，笔者主要从以下几个方面进行了改进：第一，为了帮助学生体验液体给容器壁带来的压强，笔者采用医用输液装置设计了一个“喷泉”，还引导学生思考，一般水都是往低处流，为什么“喷泉”中的水会向高处喷洒呢？这样就能促进学生学习兴趣的激发，感知液体的压强特点。在这一过程中，结合输液体验，使得整个实验现象变得更加明显，再采用装置，将喷泉与注射器连接起来。当注射器置于水平位置时，活塞此时充当的是容器侧壁，开关打开后，活塞开始运动，活塞在水的压力下而运动，意味着液体给容器侧壁形成了压强。而活塞竖直向下的过程中，活塞类似于容器底部。最初活塞处于静止，随着开关打开之后活塞开始运动，意味着液体对容器的底部有压强。活塞处于竖直向上运动时，此时活塞充当的是容器上壁。将开关打开之后，活塞开始运动，意味着液体对容器上壁形成了压强。活塞处于任意角度位置时，也就是360°旋转演示，发现开关打开后，活塞均处于运动状态，意味着液体对容器的每个方向都存在压强。第二，为便于学生体验和感知液体内部压强，笔者采用分组实验的方式，手上佩戴一次性薄膜手套，并深入水槽之中。此时笔者发现手套有被压的感觉，手上和手背均能感受水的压力。这意味着液体对水带来了压强，再转换几次方向后感知液体内部在每个方向上均存在压强。

3.操作要点。一是输液瓶的上端开口，并加入红色墨水之后更加明显；二是输液管严禁折叠，并将管内的空气完全排出；三是所选注射器活塞与筒壁间的接触需要松紧度适中；四是液柱越高，其现象就变得越明显；五是一次性薄膜手套中不能进水。

4.设计优点。改进后的实验，不仅便于取材，而且操作简易。学生在课堂体验的基础上，还能在课后进一步深入探究。学生在观察活塞运动的过程中，能有效地感知容器底部与侧壁存在的压强。从静态观察向动态观察转变之后，学生能更加明显地观察实验，有助于学生印象的增加，活跃学生的思维。同时，学生还能在实验中感知液体对容器每个部位均存在压强，液体内部对每个方向都有压强，这样得到的结论变得更具有普遍性。整个实验过程操作简单，实验现象较为直观，学生可以分别从视觉与触觉两个方面增强学生的体验，从而为之后液体压强的影响因素的探究埋下伏笔[1]。

二、初中物理实验教学的创新机制

在进行初中物理压强实验改进的基础上，还要对物理实验教学机制不断创新。而教学机制的创新，首先就要摒弃传统的被动学习模式，要彰显其灵活性。就初中物理压强实验而言，为促进教学成效的提升，在物理实验教学创新中，可以将教学机制创新作为切入点，切实注重线上线下、课内课外的有机结合。通过分析学情强化学生的理论认知，引导学生自主实验，实现理论与实践一体化的教学，构建理论与实践结合的初中物理实验教学机制。

1.加强学生学情分析，注重学生理论知识的学习。由于传统的压强教学是将理论与学生的实践相分离，这样不仅使得学生在学习理论时觉得枯燥无味，而且导致学生的实践能力难以提升。为了加强对这一教学现状的改进，在初中物理压强实验教学之前，教师需要精心设计教学。在教学导入环节，为了探究液体的压强产生的原因，教师可以引导学生思考：大坝为什么要设计成上窄下宽的结构，潜水员为什么要穿潜水服？再要求学生结合课前对微视频的观看情况，对学生的学情进行分析；结合学生的预习情况，让学生采取小组合作学习的方式，给学生发放有关实验器材；通过小组实验，让学生亲身感受和体验液体对容器底部、侧壁形成的压强；最后在小组合作学习中总结原因，即液体在重力的作用下，给容器底部带来了压强，而液体又具有流动的特点。由于容器壁阻碍液体流动，所以对侧壁也会产生压强。在这一环节中，教师通过对学生的学情分析，让学生在实验中真实感知压强的存在，通过实验促进学生对理论知识的学习。相较于传统的教师直接演示、给学生讲解理论知识的过程，不仅课堂的趣味性更强，而且学生的学习动力也能得到激发[2]。

2.提升实验的科学性，注重学生对实验过程的体验。在上述基础上，教师应切实提升实验的科学性，尤其要在实验过程中让学生亲身体验实验过程。学生在实验过程中进行问题的记录和反思，能更好地促进实验教学质量的提升。在做好上述实验的基础上，为强化学生对压强计的认识，在实验过程中，要求用手轻按金属盒口的橡皮膜，并观察U型管发生了什么现象？再到按橡皮膜的部位，手指按压力适当加大，再观察U型管发生了什么现象？为什么会出现这样的现象？要求学生继续思考下列问题：水的压强可能与哪些因素有关？传统的做法是教师替代这一环节，学生缺乏亲身感知和体验的过程，对水的压强影响因素掌握不是很全面。为了提升实验的科学性，教师就需要通过液体内部压强实验进一步掌握其特点。首先，学生将压强计相连的扎有橡皮膜的金属盒置于水中时，发现了什么现象？为什么？学生通过实验，发现存在高度差。其次，引导学生把橡皮膜置于同一深度，但是朝向不同，分析其高度差是否相等。再次，引导学生将橡皮膜分别处于不同的深度，观察U型管中的液面高差有哪些变化？为什么？最后，用水与盐水做实验的U型管中，两管液面存在高度差，当处于同一深度时，为什么盐水要大于水？在这一环节中，每个环节都是由学生进行操作，并将实验情况记录下来。总之，由于在实验过程中学生在全程感知和体验，使得学生对液体压强的特点掌握更加透彻。

3.通过合作探究激发学生的学习动力。合作探究是初中物理实验学习的关键环节，因为它将直接影响到学生的思维认知能力，进而对学生的合作能力带来影响。因此，教师需要在组织学生进行小组合作探究时，以提升学生合作能力为前提，结合所学的内容，采取针对性的方式进行合作探究，保证每个小组成员都能参与到合作探究活动之中。通过教师对学生的指导发现和解决问题，提高学生合作学习能力，在心中对物理知识的形成过程产生良好的认知[3]。

综上所述，初中物理压强实验的改进与创新，需要紧密结合教学的需要，切实提升改进的针对性，尤其是需要紧密结合教学中出现的问题，切实加强对其的改进和优化。在改进的基础上，教师需要以教学方法的创新为切入点，切实强化学生的学情分析。尤其是教师要将学生的主体作用落到实处，引导学生切实加强对实验要点的掌握，让学生在亲身体验中感知物理的乐趣，促进学生实践能力的提升，推动学生学科核心素养的培养。

参考文献

[1]韩月红.核心概念：始于零碎还是始于整体[J].人民教育，2016（05）：48-52.

[2]马淑美.培养兴趣加强实验重视应用——义务教育初中物理教材介绍[J].人民教育，1993（Z1）：53-55.

[3]柏家栋.探索初中物理教材改革路子——《初中物理试验教材》实验情况简介[J].人民教育，1989（Z1）：56-57+63.

编辑：张昀