“双减”背景下的初中物理融合实验探究
作者： 胡秀贞摘 要：“双减”背景下，物理课堂是做好学校教育的重要组成部分。融合实验成为课堂的亮点，以“探究浮力反作用力的大小”为例，通过真实情景引入，提出有效问题； 根据有效问题，分清主次实验；合理安排实验，培养实验能力等策略有效设计融合实验，能提升学生的动手能力和思维品质，使学生成为课堂的主人、学习的主体。
关键词：初中物理；任务驱动；融合实验；活力课堂
中图分类号：G633.7 文献标识码：A 文章编号：1009-010X（2023）20/23-0114-02
在“双减”背景下，学校教育需要减轻学生的负担，但不减弱学生的能力培养。融合实验既能解决学生的负担过重问题，又能培养学生的能力。融合实验设计可以优化教学方法，使学生的思维得到锤炼，让学生成为课堂的主人、教育的主体。融合实验是在学生熟知的实验基础上建立的综合实验，即一个问题的提出，需要几个实验进行融合方才可解决。学生在各个知识之间构建网络体系，在原有认知基础上重新思考，重新构建实验。在新问题、新背景下，教师引领学生找到问题的症结所在，提高学生实验能力，同时提升学生的认知水平与思维品质。
一、有效设计融合实验
（一）真实情景引入，提出有效问题
美国物理教师协会主席乔·梅尔曾引用他老师的一段话，“讲给我听，我将忘记……；演示给我看，而我将记得……；与我有关，我一定要学……”学生在日常生活中遇到的各种各样的问题是真实存在的，往往会引起学生的极大兴趣。如果学生能亲自解决，其知识运用能力、实验能力、解决问题的能力都会得到提高。一个有难度但又足以引发探究的问题，能激发学生的求知欲，让学生享受克服困难带来的乐趣，从而养成探究的习惯，成为学习的主人。
（二）根据有效问题，分清主次实验
融合实验用到的知识点不止一个，对基础实验提出了更高的要求。首先，教师要对于声、光、热、力、电学五个部分中的实验了如指掌，即每一部分实验有多少个，做到心中有数；每一个实验的重点和难点要把握好。其次，教师应引导学生分清主次，做到不迷失方向，不凌乱无序，能够根据有效地探究问题，对学过的知识进行检索，找到解决方案。在此过程中，学生会更加熟练地运用知识，构建知识体系，进而提高运用知识的能力。
（三）合理安排实验，培养实验能力
教师开展融合实验，需要做好充分的准备。了解学情，如知识储备、学生层次；准备好所有用到的器材；预测实验中会遇到的问题等。由于融合实验比单个知识点实验复杂，需要的时间更长，教师需要合理规划上课的时间，不浪费每一分钟；合理规划每一个实验步骤，做到实验井然有序。
二、融合实验的实验设计
基于以上分析，笔者设计了“探究浮力反作用力的大小”的融合实验。
【实验背景】学校买来了很多医用免洗洗手液用于消毒，这种液体比较粘稠，有酒精味。小明想用比较密度的方法鉴别洗手液是不是酒精，于是他对该洗手液密度进行了测定。
【实验器材】电子秤、烧杯、细线、实心铝块、洗手液。
【实验步骤】1.在烧杯中倒入适量的洗手液，放到电子秤上读出示数；2.把系好细线的铝块浸没在洗手液中保持静止，读出示数；3.将铝块缓慢沉底后松开细线；4. 通过三次示数求出洗手液的密度；5.对比洗手液的密度和酒精的密度，鉴别洗手液是不是酒精。
实验结束后，小明想：乙图（图略）中铝块放入后示数增加了，增加的物理量（浮力的反作用力）和铝块受到的浮力大小相等吗？怎样设计一个实验来验证猜想？
通过以下步骤来分析小明的问题。
首先，确定在此情景中，需要解决一个问题：乙图（图略）中增加的物理量（浮力的反作用力）和铝块受到的浮力大小是否相等？
第二，设计任务引导学生思考问题：（1）当放入铝块后电子秤的示数增加了，增加的物理量是什么呢？（2）增加的物理量和以前学过的知识有什么联系？（3）这个物理量怎样通过实验呈现出来？（4）什么样的融合实验能解决该问题？
第三，根据任务驱动，引导学生寻找合适的实验器材，如天平和砝码、溢水杯、铝块、细线、胶头滴管、烧杯、水等。
第四，根据实验器材，设计实验。（1）在溢水杯中倒水到溢水口，放到天平上，加减砝码使天平平衡（图略）；（2）把铝块慢慢浸入到溢水杯中（不沉底），用烧杯接溢出的水，观察到天平再次平衡。
第五，通过实验可以看出溢出的水的重力和天平增加的压力相等。
第六，根据所做的实验进行分析。根据浮力知识——浮力大小等于排开水的重力，可知天平增加的压力就是浮力的大小，得出结论：浮力和它的反作用力大小相等。
由此，通过小明的问题引发的融合的基础实验有（1）天平的使用；（2）杠杆平衡条件；（3）阿基米德原理；（4）力的作用是相互的。
“他山之石，可以攻玉”，本实验通过杠杆的平衡问题解决了浮力的反作用力问题，这是物理学中经常用的转化的实验方法。可见，融合实验拓展了学生的思维，尤其是反向思维。
物理实验教学是物理课堂的灵魂，也是物理教育教学最重要的教学环节之一，身临其境的经验总结将是学生最印象深刻的知识。通过引导学生经历“遇到问题——寻找方案——融合实验——释疑解惑”过程，构建“设情境引教学、以融合实验为基础、用探究促学习解决问题、激活思维是核心、融课后运用助创新”的活力课堂。融合实验课堂可以强化“人是教育主体”的价值立场，使学生成为教育过程中的意义主体，实现人性启迪、思想启蒙与精神塑造，即通过教育使人成为彰显和谐性、独特性与主体性的全面发展的人。
参考文献：
［1］高锋锋.中学物理实验教学的改革探索［J］.科学之友：中， 2010.
［2］李文伦.上好初中物理实验课的几个思考［J］.新课程：教育学术，2008，（8）：1.