浅谈实验器材的预设对实验课堂的影响

钟海清

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摘要：重视实验器材预设对于生成高效实验课堂至关重要，通过充分准备实验器材，教师能够确保课堂流程的顺利进行，减少因器材不足或不合适而导致的教学中断，此外，合理预设实验器材有助于提前解决潜在问题，确保实验的可行性和安全性。

关键词：初中物理；实验器材；高效课堂

在科学教育中，实验是培养学生科学素养和实践能力的关键环节，然而，一堂成功的实验课并非仅仅依赖于兴趣盎然的实验内容，更需要对实验器材的精心预设，实验器材的预设不仅仅是确保实验顺利进行的关键，更是创造一个高效教学环境的重要因素。

一、具体实施策略

1.寻找时机提供器材，保证学生实验设计思维的连续性

教师寻找合适的时机提供实验器材有助于激发学生的学习兴趣、提升理论知识的实践应用、培养实验设计思维的连续性。

例如，在学习“光的折射”时，我准备了激光笔、水槽，给每一位学生准备了厚1cm、宽5cm、长10cm的矩形玻璃砖、较硬的白纸做光屏，让学生自带了激光笔、水杯、筷子、三角板、量角器、铅笔。让学生把筷子斜插入杯里水中，从侧面观察现象，初步认识光的折射现象。用激光笔演示光从空气斜射入水中和从水斜射入空气中，观察现象，增大或减小入射角，观察现象，激发学生寻求入射角和折射角关系的欲望。这时发给每位学生一块矩形玻璃砖和白纸，叫学生拿出自带的仪器，让学生自己动手探究入射角和折射角的关系。提醒学生：（1） 实验前法线怎么画，入射角和折射角怎么确定；（2） 实验时注意比较折射角和入射角大小，改变入射角大小，注意观察折射角的变化情况；（3） 让光线沿法线入射时，注意观察光的传播方向；（4） 转动白纸，观察光在折射时的折射光线、入射光线、法线是否在同一平面内；(5) 让学生研究在折射现象中光路是可逆的吗？通过自己动手，学生对“光的折射规律”认识更直观、全面、充分。结合光路图，学生对池水变浅、筷子弯折、渔民叉鱼等这些抽象的折射现象，就能透彻地理解了。这样的有序引导不仅能使学生深刻地理解“光的折射”这一复杂主题，同时也能培养其实验设计思维和动手能力，使实验课堂更为高效和有趣。

2.明确内容给定器材，保证学生实验探究思维的正确性

明确实验内容与给定器材的关系有助于学生更深刻地理解实验的目的和原理，学生能够清晰地看到实验所涉及的概念和实验器材之间的关联，从而促进对知识点的全面理解。

在讲力这个概念时，我提供了弹簧、条形磁铁、小车、拉力计、握力计、两双旱冰鞋，学生自备了小铁钉、气球、铅笔。让学生手拉手、手举哑铃、手压弹簧、手握握力计，通过肌肉的张紧、弹簧的变化和握力计的示数，结合马拉车、运动员踢球的例子，引导学生得出：力是物体对物体的作用；把两根条形磁铁放在两小车上，同名磁极相对时互相排斥而导致两小车远离，异名磁极相对时互相吸引而导致两小车靠近，学生清楚地看到了：不接触的物体之间也能产生力的作用；为了让学生理解物体间的力总是相互的，我让学生用手拍桌子，用手压笔尖，用力鼓掌，让学生亲身体验到手对别的物体有力作用的同时，手也受到了别的物体对手的反作用力；我让甲和乙穿上旱冰鞋站在地上，甲推乙一下，甲和乙同时沿相反方向后退的，让甲和乙脱下旱冰鞋，两人手中各拿住一把拉力计互拉，学生清晰地看到了两把拉力计的示数是一样的，通过这些活动，学生对“物体间的力总是相互的”这一内容的理解就更进一步了，再让学生解释划船，船为什么前进，游泳，人为什么能向前，那是水到渠成的了；我让学生拿出自带的气球，吹胀后再让球内气体沿一个小孔喷出，学生会看到气球会沿着相反的方向飞出去，让学生分析气球沿相反方向飞出去的原因，如果学生分析出来了，就告诉学生：这就是火箭升空的原理，这种类比，会大大激学生的学习热情；我让学生上来关门，让他在门的转动轴的某一点上用力，不管沿哪一个方向怎么用力也关不上，在离转动轴远一点的地方用力，轻轻一推，门就关上了，学生深刻地体会了力的作用点是力的三要素之一。

“力”，这是一个抽象的概念，通过事先准备好的器材，让学生适时地开展活动，不仅能让学生形象、透彻地理解了“力”这个概念，还能让学生体验了学习的快乐，增强了学习物理的兴趣和信心。

3.适量选择器材，提升学生选用器材思维的理解性

通过精心挑选和引导学生使用特定的器材，不仅可以有效地增强学生对知识的理解和应用能力，促进思维的深入发展，还能培养其挑选、甄别和理性思考的能力。

在探究串、并联电路电流、电压规律时，教师为学生提供基础实验器材，包括干电池、电阻器、导线、电流表、电压表、开关、小灯泡等，确保每个小组学生都能独立进行实验。同时，引入一些影响实验的器材，如不同型号的干电池、电压表，电流表等，这可以促使学生在实验中发现并排除无关变量，这样的实践操作既强化了学生的实际动手操作能力，又培养了他们理性思考和解决问题的能力。在探究串、并联电路电流、电压规律时，电路元件选小灯泡还是选变阻器？小灯泡的亮度变化能大概显示出通过小灯泡的电流的大小和小灯泡两端电压大小，所以选小灯泡，同时提醒学生：电源的选取要跟小灯泡的规格相匹配，要通过分析电路结合试触的方法得出所选取的电流表和电压表的规格和量程；在伏安法测电阻这个实验中，我故意少给了一个电压表（或电流表），而多给了一个阻值已知的定值电阻，给出的定值电阻能配合电压表测电流（或者配合电流表测电压），引导学生通过动手实验得出单表测电阻的原理和方法。这可以培养学生理性挑选和决策的能力，整个实验过程不仅仅是知识的实际应用，更是学生在实践中培养判断和选择的能力，通过主动选择器材，学生深度参与到实验中，提高了对电路原理的理解。这种实践性教学方法有助于培养学生的实际问题解决能力和批判性思维，使实验课堂高效地实现了知识的传递和能力的培养。

二、结语

在实验教学中，充分重视实验器材的预设不仅是提高实验课效果的必要手段，更是塑造高效实验课堂的关键一环。因此，教师不仅应当注重实验内容的设计，更应当充分关注实验器材的质量和充分准备，以确保每一次实验都能够成为学生科学探究的愉快而富有成效的经历，从而为他们的科学学习奠定坚实的基础。

参考文献：

[1]康志梅.初中物理实验探究有效教学的途径[J].福建质量管理,2016(04)：1-2.

[2]刘晓红.谈初中物理实验教学[J].教育教学论坛,2011(22)：8-9.

[3]刘振兴.如何加强初中物理的实验教学[J].青海师专学报.教育科学,2006(S1)：2-3.