挖掘實驗功能，優化物理課堂教學

袁亞麗

摘 要：物理是以實驗為基礎的學科。主要講述怎樣在課堂上挖掘實驗功能，激發學生的學習興趣，激活學生的學習動機，強化學生的學習熱情，培養學生的科學精神，讓學生成為課堂上真正的主體并樂在其中，從而達到優化課堂教學的目的。

關鍵詞：實驗功能；課堂教學；科學精神

從接受物理學教育開始到走上工作崗位，“物理是以實驗為基礎的學科”對我們而言根深蒂固。但事與愿違，我們的課堂上很少看到它的影子。“一張嘴巴，一本書，一塊黑板，一支筆”，這樣就是我們常用的演示實驗教學方式，可能講的有些絕對，但用這種方式的大有人在。這種“嘴巴實驗”“黑板實驗”只是蜻蜓點水，點到為止，并不能給學生以感官上的刺激，充其量只不過是識記罷了。在多媒體電腦普及的今天，很多教師夸大多媒體模擬實驗的功能和作用，以視頻替代實驗，大搞“幕上談兵”的實驗教學模式變得非常簡單，演示實驗看視頻，學生實驗以課件上的錄像代替。通過對學生的學習調查，了解到學生對物理最感興趣的就是物理實驗。盡可能地將這一物理學的根源展示給學生，讓學生在此基礎上感受、理解知識產生和發展的過程，培養學生的科學精神，讓學生樂此不疲。

一、在引入新課環節中，通過實驗感受物理的神奇，激發學習興趣

托爾斯泰曾經說：“成功的教學需要的不是強制，而是激發學生的興趣。”興趣是推動學生學習的一種最實際的內部動力。具有強烈興趣的學生，會津津有味地學習，并得到很大的滿足感。在課堂教學中，尤其在引入新課環節中若能融入一些學生喜歡的社會元素，便能更好地吸引學生的注意以激發他們的學習興趣。

案例1 在學習“磁現象和磁場”時，學生對此現象在初中已有了初步認識，若僅僅用幾塊磁鐵給學生演示一下難以吸引學生。因此在處理該問題時，有教師選擇了近兩年比較流行的魔術表演，利用如圖1所示的工具，一枚磁性戒指、兩顆內嵌磁鐵的開心果和一個玻璃杯，通過再現劉謙的“開心果穿越玻璃杯”的魔術引入新課。教師先將一顆開心果放入玻璃杯中讓學生看，之后用戴有磁戒的那只手抓住玻璃杯，將開心果倒在另一只手上（實際上是磁戒將開心果吸引在玻璃杯的內壁上，另一只手上拿的是事先準備好的那顆開心果），杯子倒扣在桌上，將開心果放在杯底，戴有磁戒的那只手迅速抬起，用磁戒吸走放在杯底的開心果，使原來吸引在杯子底部的開心果掉落下來，看起來就像是底部的開心果穿過杯底一樣。劉謙的魔術學生都比較感興趣，看到老師也可以表演，學生會閃現出一個大問號——“這是怎么做到的”。這個魔術和這節課有什么聯系？學生產生了進一步了解下去的欲望，激發了他們的學習興趣。

二、在概念規律教學中，通過實驗形成認知沖突，激活探究動機

所謂學習動機，就是指直接推動學生學習的內部動因。學習動機的性質與水平影響著學習的水平與效能。在教學過程中利用好教學資源，培養學生形成積極的學習動機。通過簡單的演示實驗就可以使教師用較少的語言在較短的時間內把要講的問題展現在學生面前。當學生對這個“為什么”產生濃厚的興趣時，他的思維活動必然是積極活躍的。一個好的演示實驗所起的作用是最生動的口頭表達也代替不了的。

案例2 在“電阻定律”一節中，講到電阻率與溫度之間的關系時，教材有這樣一段描述“各種材料的電阻率一般都隨溫度的變化而變化。金屬的電阻率隨溫度的升高而增大”。對學生而言是知識識記，沒有感性認識和感官刺激，在課堂上安排了如下實驗。

實驗器材：日光燈一端金屬絲、學生電源、“3.8V，0.3A”小燈泡、開關、導線等。

如圖2所示，將上述連接好的實驗裝置在課堂上演示，我們會看到如下現象：開關閉合后，小燈泡發光，用打火機加熱日光燈金屬絲，小燈泡由亮變暗，同時燈絲發紅。此時，我們在發紅的燈絲上吹一口氣，可以看到燈絲由紅轉黑，同時小燈泡由暗變亮。

由上述實驗現象可知，在開關剛閉合時，金屬絲為黑色（還來不及發熱，溫度較低），此時金屬絲的電阻率較小，由電阻定律可知，金屬絲電阻小，根據閉合電路歐姆定律可得，電流較大，所以小燈泡比較亮；過了一會兒，用打火機燒金屬絲，溫度升高，金屬絲的電阻率增大，電阻變大，則小燈泡由亮變暗。當我們在金屬絲上吹一口氣后，金屬絲由紅變黑（溫度降低），電阻率由大變小，所以小燈泡又由暗變亮。這個實驗電路簡單，日光燈一端的金屬絲取材方便，一暗一亮現象明顯。

再用另一個實驗檢驗，出示一個“220V，100W”的白熾燈泡，讓學生根據初中知識算出燈泡的電阻R=U2/P=484Ω，再用多用表測出白熾燈泡的電阻只有幾十歐（多用表的使用以后還會詳細介紹）。為什么會是不同的結果？學生會產生認知沖突，從而積極思考。原來484Ω是在正常發光時高溫下的電阻，而常溫下的電阻只有幾十歐，鎢絲的電阻率隨溫度的升高而增大。

也可以利用學生對一些生活現象認識的不足，如學習“用牛頓第二定律解決問題（二）”，在講到超重失重時，取一個裝有水的可樂瓶，在底部打一個小孔，水從孔中噴出。讓學生先猜想將可樂瓶自由釋放，水是否會流出？有部分學生認為會有水流出，教師演示。再提出如果把可樂瓶向上拋出，讓學生猜想向上運動的過程中是否會有水流出？絕大多數學生認為會有水流出，教師演示后使得學生產生認知沖突，激發他們繼續學習的興趣。

三、在物理探究過程中，通過實驗體驗成功，強化學習熱情

每個人都有獲得成功的愿望，在教學過程中，教師應創設一些機會使學生通過努力，實現自己預定的目標，體驗成功的樂趣，從而產生愉快、喜愛等肯定的心理體驗，變“要我學”為“我要學”，以強化學生的學習熱情。

案例3 在講授新課“力的分解”時，我們可以利用下面的實驗來模擬重物對桿子和繩的作用效果（如圖3）：將細線的一端拴在中指上，另一端通過鉛筆懸掛一塊橡皮，使鉛筆支起繩子，筆尖壓在手掌心上。通過體驗，學生很直觀地感受到手指受到的是拉力，手掌受到的是壓力，很好地突破了彈力的效果這一難點。而且為了解起重機吊起重物時，重物受到重力的作用效果對活動懸臂是壓的作用、對纜繩是拉的作用效果的理解也奠定了很好的基礎。

案例4 在“變壓器”的教學中，探究“變壓器原、副線圈電壓比和匝數比的關系”時，如果只是將兩個匝數不等的線圈組裝在示教變壓器的兩邊，直接告知學生原、副線圈的匝數，然后用伏特表測量一下輸入、輸出的電壓，那么這個實驗，學生的體驗性就不能很好地實現了，學生的反應也就比較冷淡了。但是如果采用以下的方法：首先在示教變壓器鐵芯上接入n1=400匝原線圈并接到220V的交流電源上，再用一根長絕緣導線繞副線圈n2，讓學生體驗邊繞邊用串聯在這根導線上的小燈泡的亮度變化（亮暗顯然能說明輸出電壓的大?。?，那么學生在體驗中一定會對變壓器可以將220V的電壓降為幾伏左右的電壓和副線圈匝數越多，電壓越高（燈泡越亮）留下極為深刻的印象。

四、在講解實驗背景中，挖掘教育內涵，培養堅強意志

物理學的發展過程中蘊藏著巨大的精神財富，在教學過程中介紹一些物理學家堅忍不拔的探索精神，為學生樹立堅強意志的榜樣。在學習“法拉第電磁感應定律”時，做電磁感應實驗的同時，給學生介紹法拉第十幾年的研究過程。另外，還有如牛頓、卡文迪許、庫侖、歐姆等，這些科學家為了探索自然的奧秘不惜進行幾年、幾十年的艱苦實驗。利用這些榜樣的力量培養學生良好的意志品質。

任何一個電視節目只要把某一件事情做到極致，收視率就會大大提高，比如《中國好聲音》就只是把聲音做到了極致。同樣在我們以實驗為基礎的物理課堂中，如果把實驗做到了極致，肯定是好課。當然這需要教師在備課時備實驗這一環節中花更多的時間和精力。實驗能給學生帶來無盡的快樂的同時教師也是快樂的。所以實驗有很高的“性價比”。在平時的教學中我們要注重實驗的改進和實驗的積累，注重實驗教學的反思，并在實驗室建立實驗檔案，以便老師們查找。如果我們老師視實驗教學質量的提高為己任，那么我們的物理課堂會更吸引學生。

參考文獻：

[1]袁海江.物理演示實驗現狀分析及對策[J].物理教學探討，2012.

[2]安忠，劉炳升.中學物理實驗教學研究[M].高等教育出版社，1986.

編輯 高 瓊