新物理課程標(biāo)準(zhǔn)指出：面向全體學(xué)生，提高學(xué)生的科學(xué)素養(yǎng)，為每個(gè)學(xué)生提供學(xué)習(xí)發(fā)展的機(jī)會(huì)，關(guān)注學(xué)生的個(gè)體差異，開(kāi)發(fā)每個(gè)學(xué)生學(xué)習(xí)科學(xué)的潛能。物理課程是一門(mén)以實(shí)驗(yàn)為主的學(xué)科，實(shí)驗(yàn)教學(xué)可以幫助學(xué)生樹(shù)立正確的觀(guān)念，掌握科學(xué)規(guī)律，發(fā)展科學(xué)探究能力，體驗(yàn)科學(xué)探究的樂(lè)趣，培養(yǎng)務(wù)實(shí)的科學(xué)態(tài)度和勇于創(chuàng)新的科學(xué)探究精神。近年來(lái)，江蘇省無(wú)錫市的中考試題不再是生硬地重復(fù)物理課本上的實(shí)驗(yàn)，更多的是物理實(shí)驗(yàn)中一些教學(xué)設(shè)備的改進(jìn)或者實(shí)際操作中遇到的問(wèn)題。在這樣的背景下，我們的實(shí)際教學(xué)要對(duì)課本上設(shè)置的實(shí)驗(yàn)做出有益的拓展和創(chuàng)新，提高學(xué)生發(fā)現(xiàn)問(wèn)題、解決問(wèn)題的能力，真正實(shí)現(xiàn)從生活到物理、從物理到社會(huì)的過(guò)渡。
1. 擴(kuò)大實(shí)驗(yàn)內(nèi)容
內(nèi)容擴(kuò)展是指利用現(xiàn)有的實(shí)驗(yàn)資源，適當(dāng)增加教材中設(shè)定的探索內(nèi)容，從而拓展新的探索內(nèi)容。擴(kuò)展實(shí)驗(yàn)內(nèi)容更有利于學(xué)生對(duì)日常學(xué)習(xí)中容易犯錯(cuò)、理解困難的現(xiàn)象和知識(shí)有直觀(guān)的認(rèn)識(shí)。筆者將以幾個(gè)實(shí)驗(yàn)為例進(jìn)行探討。
實(shí)驗(yàn)一：探索凸透鏡的成像規(guī)律
擴(kuò)展：在日常實(shí)際工作中，我們通常會(huì)遇到這樣的問(wèn)題：在使用幻燈機(jī)放映幻燈片時(shí)，屏幕上顯示的畫(huà)面正常，但是，如果恰巧有一只小昆蟲(chóng)飛到凸透鏡上，此時(shí)對(duì)畫(huà)面的影響是（ ）
A.幾乎沒(méi)有效果B.屏幕有bugC.屏幕有bug，但是看不清楚D.屏幕變得模糊
學(xué)生不明白為什么答案是A。于是在這堂課中，在學(xué)生完成課本要求的凸透鏡成像規(guī)律的學(xué)習(xí)后，作者要求學(xué)生在屏幕上再次呈現(xiàn)一個(gè)倒置放大的實(shí)像。這時(shí)，讓學(xué)生用一小塊橡皮遮住凸透鏡的一部分，觀(guān)察屏幕上的圖像是否發(fā)生了變化。學(xué)生會(huì)發(fā)現(xiàn)屏幕上蠟燭的圖像并沒(méi)有太大的變化。然后，讓學(xué)生用手遮住凸透鏡的一部分，逐漸增加遮擋的部分。學(xué)生會(huì)發(fā)現(xiàn)屏幕上的圖像逐漸變暗。就在學(xué)生感到非常奇怪的時(shí)候，作者問(wèn)學(xué)生：是什么導(dǎo)致了屏幕上圖像的亮度發(fā)生了變化？學(xué)生找到了問(wèn)題的原因，下次遇到這個(gè)問(wèn)題就會(huì)印象非常深刻，不容易犯錯(cuò)誤。
實(shí)驗(yàn)二：彈簧測(cè)力計(jì)的使用
擴(kuò)展：在使用彈簧測(cè)力計(jì)時(shí)，我們經(jīng)常會(huì)做這樣的題：某同學(xué)在使用彈簧測(cè)力計(jì)測(cè)量物體重力時(shí)，錯(cuò)誤地把物體掛在拉環(huán)上，當(dāng)物體靜止時(shí)，彈簧測(cè)力計(jì)的讀數(shù)為8N，那么該物體所受的重力為（ ）
A. 等于 8N B. 小于 8N C. 大于 8N D. 以上都可能
如果教師只是簡(jiǎn)單的告訴學(xué)生，倒過(guò)來(lái)測(cè)量時(shí)英語(yǔ)作文，結(jié)果會(huì)偏大，因?yàn)闇y(cè)量的不只是物體的重力，還有彈簧測(cè)力計(jì)本身的重力，學(xué)生是不會(huì)理解的。在實(shí)際課中，當(dāng)學(xué)生利用彈簧測(cè)力計(jì)探究重力與質(zhì)量的關(guān)系時(shí)，學(xué)生已經(jīng)掌握了測(cè)力的方法。在學(xué)生學(xué)完本課內(nèi)容后，再讓學(xué)生把彈簧測(cè)力計(jì)倒過(guò)來(lái)測(cè)量，學(xué)生就會(huì)發(fā)現(xiàn)彈簧測(cè)力計(jì)的讀數(shù)變大了！這時(shí)，筆者問(wèn)學(xué)生：彈簧測(cè)力計(jì)的讀數(shù)為什么會(huì)變大呢？學(xué)生馬上就會(huì)發(fā)現(xiàn)，是因?yàn)閺椈蓽y(cè)力計(jì)本身有重量。
實(shí)驗(yàn)三：用天平測(cè)量質(zhì)量
延伸：在日常實(shí)踐中，我們經(jīng)常會(huì)遇到這樣的問(wèn)題：用調(diào)好的盤(pán)天平測(cè)量物體的質(zhì)量時(shí)，應(yīng)將重物放在天平的-盤(pán)上。天平平衡后，重物的質(zhì)量與刻度盤(pán)上光標(biāo)的位置如右圖所示，被測(cè)物體的質(zhì)量為-g。如果在調(diào)節(jié)平衡螺母前，光標(biāo)未放在刻度盤(pán)左端的零刻度線(xiàn)上，則測(cè)得的結(jié)果為-（填“過(guò)大”或“過(guò)小”）。
在用天平完成物體質(zhì)量的測(cè)量后，筆者讓學(xué)生在下一次實(shí)驗(yàn)中將光標(biāo)稍微移出零位刻度線(xiàn)，調(diào)整平衡螺母，然后再次測(cè)量物體，結(jié)果發(fā)現(xiàn)測(cè)量的讀數(shù)偏大。
在稱(chēng)量物體的質(zhì)量時(shí)，學(xué)生不明白為什么要“從大到小”地添加砝碼，于是作者設(shè)計(jì)了一個(gè)實(shí)驗(yàn)，讓學(xué)生從小到大地添加砝碼。學(xué)生會(huì)發(fā)現(xiàn)，添加完小的砝碼后，再添加大的砝碼，重量就太大了，當(dāng)沒(méi)有更合適的砝碼可以選擇時(shí)，就會(huì)陷入困境。這時(shí)，學(xué)生就會(huì)醒悟過(guò)來(lái)，把小的砝碼拿下來(lái)，用大的再試一次，再?gòu)拇蟮叫∫粋€(gè)一個(gè)地試，成功了！教師以課本實(shí)驗(yàn)為發(fā)散源，通過(guò)課本實(shí)驗(yàn)的改進(jìn)和拓展，激活學(xué)生的思維，培養(yǎng)學(xué)生的發(fā)散思維能力。
2. 實(shí)驗(yàn)設(shè)備的擴(kuò)充
設(shè)備擴(kuò)充是指對(duì)教材所提供的實(shí)驗(yàn)設(shè)備進(jìn)行改進(jìn)、更換、增加或減少，以使實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象更加明顯或使實(shí)驗(yàn)情境更加貼近學(xué)生的實(shí)際生活。
實(shí)驗(yàn)四：探索聲音是否由物體振動(dòng)產(chǎn)生
擴(kuò)展：音叉振動(dòng)
設(shè)備：一盆水，一個(gè)音叉
操作：把振動(dòng)的音叉放入水中，你會(huì)發(fā)現(xiàn)有水濺出初中物理拓展，這表示發(fā)聲的音叉在振動(dòng)。
我們看到，當(dāng)把一個(gè)能發(fā)出聲音的音叉放入水中時(shí)，水會(huì)濺到水面上。此時(shí)問(wèn)學(xué)生：為什么會(huì)有水花飛濺？學(xué)生回答：因?yàn)橐舨嬖谡駝?dòng)。自然而然地得出了聲音是由音叉振動(dòng)產(chǎn)生的結(jié)論。
實(shí)驗(yàn)五：針孔成像
擴(kuò)展：制作針孔相機(jī)
器材：小紙杯、牙簽、橡皮筋、透明塑料薄膜
操作： ① 用牙簽在紙杯底部中央戳一個(gè)小孔。
② 用透明塑料薄膜蓋住杯口，并用橡皮筋扎緊。
③把小孔對(duì)準(zhǔn)遠(yuǎn)處的物體，比如一棵樹(shù)（樹(shù)的形狀比較容易辨認(rèn)），觀(guān)察膠片上形成的圖像；比較圖像與物體的差異。
學(xué)生們?cè)谕瓿蛇@個(gè)小項(xiàng)目的過(guò)程中，心情很開(kāi)心，很積極。在制作過(guò)程中，有些圖像不夠清晰，是因?yàn)樾】走M(jìn)入的光線(xiàn)太少，我會(huì)指導(dǎo)學(xué)生把小孔做得大一點(diǎn)。在制作過(guò)程中，有的同學(xué)用的紙張?zhí)。M(jìn)入的光線(xiàn)太多，屏幕上的圖像不清晰初中物理拓展，我會(huì)建議同學(xué)們用厚一點(diǎn)的紙，比如薯片罐頭的紙張，效果很好！這個(gè)設(shè)備以后還可以改裝成凸透鏡成像相機(jī)，通過(guò)調(diào)整物距和像距，就可以在屏幕上形成清晰的圖像，方便學(xué)生掌握凸透鏡的成像規(guī)律。
美國(guó)心理學(xué)家吉爾福德指出，哪里發(fā)生發(fā)散性加工或轉(zhuǎn)移，哪里就表明發(fā)生了創(chuàng)造性思維。通過(guò)拓展初中物理實(shí)驗(yàn)的內(nèi)容和實(shí)驗(yàn)設(shè)備，減少了學(xué)生在實(shí)驗(yàn)練習(xí)中對(duì)從未見(jiàn)過(guò)的問(wèn)題的陌生感，增強(qiáng)了學(xué)生對(duì)實(shí)驗(yàn)的識(shí)別和理解能力。