物理實驗的探索式教學

物理實驗是學生掌握知識、形成概念、理解規律的一種重要手段，占有非常重要的地位，它不僅能培養學生理解知識和驗證分析問題的能力，而且能激發學生學習的積極性。在教學中，通過對本校學生相關能力的實踐，筆者深刻領悟到，開展探索式實驗教學，啟發引導學生，讓學主運用學會的實驗方法和實驗技能去改進、創新，不僅能拓展學生的思維能力，而且能大面積、大幅度提高教學水平，在教學實踐中取得很好的效果。

一、引導實驗探索，使學生成為教學主體

“探索性實驗”不同于物理課本中的驗證性實驗，它沒有給定的具體操作步驟，沒有驗證的結論和實驗結果。它能設置懸念，激發學生的興趣，牽動他們積極的情感，使他們全心全意地投入到探索之中，使學生成為教學的主體，在實驗活動中獲得知識。在講授“自由落體運動”時，筆者做了幾個實驗，以啟發學生思維:對第一個(粉筆和紙片在同一高度同時下落時，能觀察到什么現象?)學生回答:粉筆先于紙片落地，因為重的物體下落得快。對第二個(取兩張大小相同的紙片，把其中的一張捏成紙團，然后讓它們在同一高度同時下落，能觀察到什么現象?)學生回答:紙團先于紙片落地。我進一步提問:這說明重量相同的物體有時也不能同時落地，為什么呢?學生立刻指出是空氣阻力影響了物體的下落運動。這時，筆者趁機拋出一個重要的問題:如果沒有空氣阻力或空氣阻力可忽略，不同物體在相同高度同時下落時會有什么現象?此時，學生已經在問題的正確答案中掌握了“自由落體運動”的重難點，達到了事半功倍的教學效果。因此，在物理教學中引入“探索性實驗”進行教學，不僅有利于學生創造性思維的激發，而且對學生創新能力的培養也能起到潛移默化的作用。

二、演示實驗探索，活躍學生思維

物理概念、規律通常采用實驗歸納法或理論分析法，然而教材上或教師所采用的規律導出的方法，未必就是符合學生的心理特征的最佳方法。實施探索式教學，演示刺激性實驗，設置懸念，有助于激發學生的興趣，使他們全心全意投入到探索之中。如:筆者在講離心運動時，在圓轉桌桌面邊緣上放一把裝滿水的壺，壺嘴朝外。當桌子轉速達到一定時，水自動甩出來。果然，學生不僅有強烈的求知欲，而且立刻主動觀察，積極開動腦筋去思索、探究……他們自己發現問題、提出問題、分析問題，最后創造性地解決問題，從而掌握了知識。再如:在牛頓第一定律的教學中，涉及到伽俐略的理想實驗。為了使學生理解伽利略理想實驗，筆者設置了一個過渡性實驗作啟發:先在斜面上貼一張粗糙的紙條，把小球從斜面上釋放、滾下，后又沿著粗糙的紙條再滾上另一斜面，小球達不到原來的高度，而且相距甚遠。然后把粗糙的紙條撕掉，換上光滑的軌道，從同樣高度滾下的小球再滾上去，就非常接近原來的高度。由于有了這樣一個實驗的啟發，學生就容易想到，如果沒有摩擦，小球就一定能夠達到同樣的高度，思維也立即轉移到本節課的主題上來，而且注意力高度集中，思維活躍，很快就接受了新知識，加深了對伽利略理想實驗的理解，使教學計劃順利完成。

三、改變實驗定勢，拓展學生思維

課本中出現的“標準化”學生實驗是一種定勢實驗，它影響著解決問題的傾向性，使學生思維狹窄，造成思維定勢。因此在教學中，必須打破定勢實驗的唯一解，引導學生除了定勢實驗外，還積極思考是否有其它途徑可以解決問題，讓學生選擇器材、設計實驗方法，或對課本中的實驗加以改進和創新，在實驗中發現問題和尋找解決問題的方法等等，然后再比較哪種更加方便，更加節省材料，從而讓他們嘗到探索成功的喜悅，充分調動學生探索研究和學好物理的興趣。因此，在實驗教學中，筆者經常開放實驗室，提供實驗器材給學生，讓學生自己動手設計實驗方法，自己動手選擇實驗儀器，自己動腦改進實驗步驟， 允許他們用不同的器材、不同的實驗步驟進行操作實驗，鼓勵他們一個實驗用多種方法，鼓勵他們大膽地猜想和獨立地思考。在實驗中，當學生在各種器材中取舍和對所得的信息進行篩選時，筆者不失時機地對學生的標新立異的方法給予肯定、支持和幫助，并通過實驗否定錯誤的假設或修正不完善的猜想，使學生的分析、抽象、綜合、表達的能力都得到訓練和發揮，從而增加學生解決問題的勇氣、信心、毅力，提高學生學習物理的興趣，活躍學生的創新思維。

責任編輯 鄒韻文