加強物理實驗 提高教學效率

中小學階段是科學啟蒙的重要階段，在中學物理教學中，物理實驗不僅可以使學生獲得物理知識、培養實驗技能和素質，而且可以培養學生良好的科學態度、作風和習慣等。因此，加強物理實驗對提高課堂教學效果具有十分重要的作用。

一、用形式多樣的實驗使學生產生濃厚的學習興趣

實驗具有生動、形象的特點，有利于激發學生的好奇心和求知欲。教師要將觀察、思維和操作緊密結合起來，它既可滿足學生的操作欲望，但又不是單調的機械動作，將學生操作的興趣轉化為探索的興趣，從而獲得穩定的學習動機和認知興趣。實驗活動形式要多樣，要為學生提供全面而有利于發展個性特長的條件，使不同的學生都有可能得到成功的滿足，激發他們的學習興趣。例如在速度教學中，若只是教師講講公式、強調一下單位、給學生做練習，且一般的題目都是已知路程、時間求速度，或已知路程、速度求時間等。學生往往代代公式，興趣不大。而我在教學前充分利用學生在學數學中已有的速度知識來發揮他們的潛能。教學前分別展示一輛玩具電動坦克和電動小汽車讓他們沿直線運動，請學生設法比較他們的運動快慢。問題一經提出，學生就躍躍欲試，提出各種方案。有的用定時測距的方法，有的用定距測時的方法，有的用分別測出一定的路程和時間，計算出各自的速度再加以比較，課堂氣氛十分活躍。

在初三物理中考復習中，我常組織物理興趣小組吸收一些成績比較差的學生，有個別學生的物理成績一直處于40分上下的水平，他幾乎喪失了學習的信心，參加物理興趣小組后，他和其他小組成員經常一起去物理實驗陳列室，常在實驗室中興趣盎然地做各種實驗，常利用星期天制作多種教具和玩具，有說明大氣壓的“魔瓶”，有模擬潛水艇，有應用杠桿原理的蠟燭蹺蹺板，有說明力的相互作用的模擬反沖火箭等。做好以后，首先讓他們在自己班級做了表演，邊講邊演，效果很好。一天，在復習摩擦知識時，叫大家設計實驗驗證滾動摩擦比滑動摩擦小，其他同學大都設計了在物塊下墊圓木和不墊圓木分別用彈簧測力計拉著物塊在水平面上做勻速直線運動，比較測力計的示數大小來說明。而有一位同學竟然用課本等搭成斜面，在斜面上某高度放上一支鉛筆，一次橫放一次豎放，而橫放的鉛筆沿斜面滾下來，而豎放的鉛筆卻沒有躺下來，相當直觀。于是我就讓他起來表演一下并且作了簡單的解釋，其他同學不由自主地豎起了大拇指，看得出這位同學有多么高興、多么自豪。后來這位同學的物理成績很快上升到80多分。從這個普通學生的變化中我們可以得到很多啟示。新課程標準下的物理教學，不能以應試為唯一目標，我們教師要創造適合每個學生的教育，選擇那些能使學生形成穩定品質的教育內容和教學模式，教學效果必將上一個新臺階。

二、用趣味性實驗來調動學生的課堂思維

1.實驗中信息的獲得必須通過學生自己的觀察

實驗活動的一個顯著特點必須通過親自觀察來獲得信息，而且實踐中的信息又極其豐富多彩，因此非常有利于調動學生的課堂思維。如在光的折射、透鏡教學之前，把下列問題以實物的形式轉示給學生：圓型玻璃水槽底部的中央放一枚硬幣，用一只玻璃杯倒過來罩在硬幣上，并把玻璃杯壓住。

（1）先不要觀察，猜想一下，你可能看到了哪些現象？

（2）通過自己的觀察，你實際看到了哪些現象？

（3）請解釋你看到的現象

（4）再觀察一下，你還有哪些新的發現？

假如從硬幣的正上方開始向下觀察（稱觀察角為0°）逐步改變觀察方向（如向左下方改變）通過觀察與思考學生會發現許多問題：讓學生按下面的順序進行觀察，邊觀察邊提問：

（1）在視線逐漸向左下移過約90°角的過程中，開始可以看到硬幣的像，但一會兒硬幣卻逐漸消失，只見透明的玻璃杯壁變成不透明的“鏡面”。這是為什么？

（2）當視線再向下移動約45°的過程中，硬幣又復現，且在某一方位可以同時看到三個像。這些像是怎樣形成的？這三個像的大小和離觀察者的遠近都不一樣？這是又為什么？

（3）當你從水槽底斜向右上觀察，并改變觀察的角度，一會兒兩個像？一會兒又是三個像？這些像究竟是怎樣形成的？

從這個例子我們可以看出實驗的觀察活動是相當活躍的，閉門造車不可能解決問題。通過反復觀察和思考，讓學生產生強烈的好奇心和求知欲，才會發現許多意想不到的現象和問題。學生的課堂思維必將有效地調動起來。

2.假設和猜想必須通過實驗的驗證

科學發現和解決實際問題并非都是通過實驗歸納的方法，在相當多的情況下，假設和猜想走在實驗的前面，但實驗的驗證是必須的。例如在進行熱效率教學中，為了讓學生掌握燃料能充分燃燒的條件，我給同學們做過這樣一個實驗，把一支蠟燭的下端繞上幾圈細金屬絲使其豎直地浮于水槽中，上端露出水面，問：“點燃蠟燭后，隨著燃燒的進行，會出現什么情況？”幾乎所有的學生都認為當蠟燭燃燒到與水面相平時，蠟燭即會熄滅，且蠟燭熄滅時蠟燭的上端面呈略凹狀（很少有人能想象出現象變化的細節）。我問：“為什么呢？”有學生說：“因為如果蠟燭上端面稍呈凹形，水就會進入內部從而使蠟燭熄滅。”“是這樣嗎？請同學們注意觀測下面的情況。”點燃蠟燭仔細觀察，只見靠近燭心的部分因溫度較高，蠟燭熔化燃燒揮發，而周邊由于與水接觸，能夠不斷地將熱量傳遞到水中，所以它達不到熔點，又由于蠟燭與水之間是不浸潤的，所以水沒有進入凹形區內。隨著不斷的燃燒，向下凹的程度加大非常有趣的是：凹到一定程度，火焰變小，眼看就要熄滅時，火焰又變大起來，如此反復幾次蠟燭就熄滅了。為什么會出現這種情況呢？這時學生的思維達到了高潮，非常想知道緣由。這時教師作簡要的解釋：因為隨著下凹深度的加大火焰較大時，冷空氣難以進入靠底部燭心的地方，使燃燒變得不充分，所以燭焰變小。但隨著燭焰變小，冷空氣就比較容易從周邊內向下與熱空氣形成對流，因此火焰又變大，如此反復數次，當下凹深度足夠大時，空氣對流難以進行，燭焰也就熄滅了，發現學生個個聽得津津有味。如果沒有做實驗，這種現象幾乎是不可能想象出來的。通過實驗，告誡學生，猜想和假設必須經過實驗驗證，學生也從中深深地了解了燃料要充分燃燒必須形成空氣對流。

從上面的例子可以看出，學生通過實驗獲得的不僅是知識，

還有思維的方法，更為重要的是樹立“實踐是檢驗真理的唯一標準”的觀點和培養實事求是的科學作風。

三、用物理實驗中的設疑來培養學生的想象力

由于實驗本身的特點，使它成為中學物理教學培養學生開拓意識和創新能力的重要途徑。實驗中蘊藏著極其活躍的因素，隨時會出現許多學生意想不到的問題，對于活化學生學習的知識和培養創新能力大有益處。例如在進行電流的磁場教學時，一根直導線和一只可自由轉動的小磁針展示在學生的眼前，小磁針平行放在直導線的下方，通電的瞬間，學生驚訝地發現小磁針轉動了，無須提問，學生就會立即投入積極的思考之中。我在演示過程中相繼提出如下問題：

（1）你看到了哪些現象？

（2）你能提出哪些問題？

（3）為了尋找小磁針轉動的奧秘，你認為還需了解哪些信息？

（4）你能想象出其他你沒有看到的信息內容嗎？

（5）你能解釋小磁針轉動的原因嗎？它是否遵循力的相互作用？

（6）小磁針轉動的條件是什么？

再演示讓學生再仔細觀察及討論，一番討論之后，我發現，很多的學生對觀察到的現象的描述是相當粗糙的。他們只看到小磁針轉動，提出的問題也只是“為什么小磁針會轉動呢”。由于觀察的膚淺也就難以有更深入的聯想。在多次的觀察中，有一位學生說：“小磁針轉動是不是因為受到了什么力的作用？”我說：“很好！是的，那么是什么物體給小磁針施加了力呢？”學生自然就想到了磁場。然后再讓學生大膽思考電流的磁場方向跟什么有關？并讓學生演示。教學的目的自然就達到了，此時教師告訴學生：最后告訴學生對事物的觀察中是很難把所有的信息一覽無余地盡收眼底，寶貴的是能抓住一閃而過的關鍵現象，并進行豐富的聯想。只有通過這樣那樣的實踐活動才能使學生受益匪淺。

像上面提到的例子我們在物理課堂教學中是數不勝數的。正因為實驗如此之“活”，學生學習獲得的知識才不會僵死。總而言之，物理課堂教學中要充分發揮實驗的不可替代作用，千方百計地創造一種生動活潑的學習情境。在這種情境下，學生沒有那種為了應付考試而日夜學習所造成的心力交瘁的狀態，讓他們通過自己動手動腦來探索科學的奇境，掌握所學知識，并融會貫通。只有這樣我們課堂教學才能取得事半功倍的效果，我們的學生才能從年輕時代就具有開拓精神和創新能力，以適應時代發展的要求。

（作者單位 江蘇省吳江市銅羅中學）