簡單實驗 魅力無窮

吳苗軍

在物理教學中，實驗占據非常重要的位置。一旦失去實驗，物理教學活動將無法順利進行下去。在新課程改革的背景下，高中物理實驗教學的改革勢在必行。然而在高中物理實驗教學改革過程中仍然會遇到很多問題，為此，教師要在實踐中總結經驗，充分展現物理實驗的藝術。

1高中物理實驗教學的現狀

1.1沉悶的課堂氣氛，學生缺乏探究興趣

本來物理實驗課存在著很多變數，再加上結果的不確定性，這就會激發起學生的求知欲，學生特別想從實驗中獲得更多的知識。然而在實際實驗教學中，所取得的實驗效果并不理想。

1.2陳舊的實驗設備，配套不齊全

為了能夠保證實驗教學的順利進行，配套的實驗器材是必不可少的?，F階段，很多實驗器材要么不是時間太長，要么就是已經破損，使用效率非常低，從而影響到物理實驗的教學效果。

1.3實驗設備使用率低，教師開展實驗的積極性較低

當前，在教學中，教師過于重視傳授給學生相關的理論知識，忽視培養學生的能力與興趣。學校所安排的課程只是為了提高升學率，并不是將提高學生的綜合素質作為最終目的。很多物理教師會將更多的時間花費在教學工作上，很少到實驗室去看看當下的實驗儀器。一般都是在實驗中需要某種器材的時候，教師才會專門去實驗室尋找這一器材，這就無法將實驗儀器的教學功能充分發揮出來。

1.4教師操作水平較低，制約了物理實驗的順利開展

現階段，有很多物理教師在課堂上不愿意開展實驗，他們認為：做實驗既會花費一定的時間，學生也不一定能從中學習到相關的知識。還有的老師害怕實驗不成功，因此他們不愿意開展實驗。與其他學科的老師相比較，物理教師必須要具備實驗操作能力。要想成為一名優秀的高中物理教師，其必須具備較高的實驗操作水平，做好課堂演示，指導學生開展實驗。

2高中物理課堂的實驗藝術

2.1化繁瑣為簡單

在高中物理實驗教學中，許多教師沒有區分開簡單、低效這兩個概念。有的老師甚至這樣認為：只有制定周密的實驗計劃，選擇質量高的實驗器材才可以順利開展實驗教學。其實不然，麥克斯認為：在實驗中若是能用到日常所見的實驗材料那是最好不過的。再加上日常所見的實驗材料會讓學生覺得熟悉，此時學生的求知欲望是非常強烈。相反，如果所選用的的實驗器材、實驗程序比較復雜，那么最終所取得實驗效果并不理想。

鑒于此，教師不能盲目選擇先進的實驗器材，而是要盡可能將繁瑣的實驗步驟簡單化，讓學生從日常生活中選擇實驗器材來開展物理實驗。我們以“反沖現象”這一教學內容為例子，教師可以摒棄傳統的實驗器材，讓學生利用日常生活中常見的可樂瓶來做成“水火箭”，以此來完成這個實驗。

我們又以“探究平拋運動的規律”這一教學內容為例子展開分析：為了能夠讓學生更好的認識、理解平拋運動的特點，教師可以讓學生一只手一起拋出的兩個金屬球運動情況基體本相同；一只手一起拋出一個金屬球和一個松軟的紙團，從而讓學生分析它們的運動情況。此時學生會說：他們的運動情況差異太明顯。接著教師問：造成兩次實驗差異的原因是什么？即：為什么第二次實驗的紙團為什么比金屬球拋得近多了？在問題的引導下，教師要與學生分析出現這兩個問題的原因，即：空氣阻力對紙團的影響大。最后，教師歸納總結：空氣阻力使拋體運動變得復雜，根據從簡單到復雜的原則，教師引導學生研究最簡單的情況：將物體水平拋出，物體只在重力作用下的運動，即平拋運動。這種實驗設計具有以下的優點：巧妙的構思、簡單的取材，這一實驗設計凝結了許多工作者的智慧，大大提高了物理實驗的實效性。

2.2化枯燥為有趣

當前，許多高中生并不喜歡實驗教學，為什么會出現這種現象呢？究其原因在于不管是實驗形式，還是實驗內容都過于枯燥無味，再加上教師講授式的教學方法，這大大降低了學生學習的興趣。要想充分發揮實驗教學的教育功能，首要的任務就是讓學生真正感受到實驗教學的樂趣。在學生學習過程中，興趣起著推動性的作用。同時興趣也可以開發學生的思維，提高學生的思維能力。但是需要注意的是，如果教師一味強調實驗的有趣性，這讓學生在開心過后并沒有學習到相關的物理知識，這樣的實驗教學毫無意義。實驗教學的目的在于借助學生的感官印象將知識傳遞給大腦，通過觀察、思考等方式來啟發學生，慢慢提升學生的各項能力。所以，在增加趣味性的基礎上，教師要重視實驗的啟發性，確保在快樂的氛圍下學習知識。

我們以“機械能守恒定律”這一教學內容為例子展開分析：在傳統的實驗教學中，教師通過以下兩個實驗來探究機械能守恒定律。

實驗一

實驗目的：探究小車在斜面上下滑的過程中機械能是否變化？

實驗原理：E：mgh+mv²/2。

實驗器材：斜面、小車、直尺、光電門傳感器、數據采集器、電腦分別在斜面的兩個位置上測出機械能值，學生分組實驗并記錄實驗數據。

結論一：機械能損失。

教師問：機械能損失的原因是什么？

學生答：斜面粗糙，導致機械能損失。

教師問：既然是因為斜面粗糙小車的機械能損失了，那么在粗糙程度不同的斜面上小車的機械能損失程度一樣么？

實驗二

實驗目的：探究小車在粗糙程度不同的斜面上下滑的過程中機械能損失程度是否一樣？

實驗原理：E=mgh+mv²/2。

實驗器材：若干塊粗糙程度不同的斜面、小車、直尺、光電門傳感器、數據采集器、電腦。

注意：為了比較性，選擇的兩個位置應確定。選擇桌上另外兩個斜面繼續實驗。

結論二：粗糙程度越小，機械能損失得越少。

這個傳統的實驗會讓學生覺得較為枯燥無味，并不能將學生學習的積極性調動起來。針對這種情況下，教師可以引入“足球碰鼻實驗”，讓學生簡單的操作實驗，試試足球返回來會不會碰到鼻子？同時讓學生談談對這個實驗的感受。有的學生回答：現實生活中只有重力作功是不存在的，因此當重力作功遠遠大于其他力作功時，那么我們就可以將其看做為機械能守恒。通過加入這樣一個簡單的、與實際生活密切聯系的實驗，這就大大增加了實驗課堂的趣味性，從而提高了實驗教學的效率。

2.3化被動為主動

在高中物理實驗過程中，有部分教師并不了解實驗目的、實驗意義，甚至有部分老師誤以為：在實驗過程中，教師操作，學生觀看實驗現象。有時候教師僅僅需要一兩名學生來做助手，原本是讓學生自己動手操作的實驗課變成了老師演示實驗的課堂，這個時候學生處于被動的學習地位。為了能夠改變這一局面，高中物理教師要重新定位自己的角色，明白學生是課堂的主體。因此，在實驗教學中，教師要給學生留出自主操作動手的機會，讓學生自主獲取知識，加深學生對這些知識的理解與記憶。

我們以“力的分解”這一教學內容為例子展開分析：教師可以設計一個讓每位學生都能夠參與的實驗。首先，教師要讓學生兩兩組成一個小組；其次，小組內的兩名成員對立站好，其中一位學生叉腰單手站立，另一位學生雙手向其肘部向下施加壓力，并且持續進行；最后，一位學生與另一位學生相互轉換角色，感受力的分解。

我們又以“探究加速度與力、質量的關系”這一實驗為例子展開分析：在開展這個實驗的時候，教師要讓學生事先準備好所需要的實驗器材，在課堂上讓學生自主操作實驗，記錄實驗現象，分析實驗數據，得出最終的實驗結論。在此過程中，學生的自主探究能力得到明顯的提高，真正成為了課堂的主人。

綜上所述，在實驗教學過程中，教師要借助智慧來改進實驗，優化實驗教學環節，確保實驗簡單而實驗效率較高。同時，教師要增加實驗教學的趣味性，讓學生感受到實驗的樂趣，以激發他們的學習熱情和學習積極性，促進主動學習習慣的養成，以此為提升物理課堂整體教學成效，奠定良好基礎。