淺談小實(shí)驗(yàn)在高中物理課堂中的應(yīng)用

王治國(guó)

【摘要】 本文從筆者對(duì)小實(shí)驗(yàn)的理解和必要性出發(fā)，用各種實(shí)例重點(diǎn)說(shuō)明了小實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)類(lèi)型、方法和實(shí)踐反思，為教師的實(shí)驗(yàn)教學(xué)提供參考。

【關(guān)鍵詞】 小實(shí)驗(yàn) 高中物理

【中圖分類(lèi)號(hào)】 G62 【文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼】 A 【文章編號(hào)】 1006-5962（2013）02（b）-0149-01

高中物理素以“難”的猙獰面目示人，其實(shí)物理是與生活緊密相關(guān)的“親民”學(xué)科，學(xué)生之所以感到“晦澀”、“枯燥”可能與課堂教學(xué)過(guò)于教條，教學(xué)與生活中的事物相脫節(jié)，學(xué)生不能融入物理情景中有關(guān)，筆者認(rèn)為如果教師能善于聯(lián)系生活和教學(xué)內(nèi)容，有針對(duì)性的設(shè)計(jì)小實(shí)驗(yàn)則既可以激發(fā)學(xué)習(xí)正能量又可以輕松地解決教學(xué)問(wèn)題。下面具體說(shuō)明：

1 小實(shí)驗(yàn)的定義

筆者指的小實(shí)驗(yàn)是不需要到實(shí)驗(yàn)室，而是在平常課上或課外用較短的時(shí)間完成的教師演示實(shí)驗(yàn)或?qū)W生實(shí)驗(yàn)。簡(jiǎn)言之：器材簡(jiǎn)單，隨手可得，時(shí)間簡(jiǎn)短，貼近生活。

2 小實(shí)驗(yàn)的必要性

（1）物理是一門(mén)實(shí)驗(yàn)學(xué)科，物理實(shí)驗(yàn)作為物理教學(xué)的基本手段有其特殊的教學(xué)功能。通過(guò)加強(qiáng)實(shí)驗(yàn)不僅可以使學(xué)生具備一定的感性認(rèn)識(shí)更重要的是使學(xué)生進(jìn)一步理解物理概念和定律是怎樣在實(shí)驗(yàn)基礎(chǔ)上建立起來(lái)的，從而有效地幫助學(xué)生形成概念，導(dǎo)出規(guī)律，掌握理論，正確而深刻地領(lǐng)會(huì)物理知識(shí)。

（2）心理學(xué)有報(bào)告指出，學(xué)生通過(guò)說(shuō)和做能記住信息的90%，因此通過(guò)做小實(shí)驗(yàn)，可以培養(yǎng)學(xué)生的觀察能力、思維能力，培養(yǎng)學(xué)生良好的實(shí)驗(yàn)方法以及基本的實(shí)驗(yàn)?zāi)芰蛣?dòng)手能力。

（3）筆者之所以突出“小”是因在現(xiàn)有的江蘇高考模式下，課時(shí)已被高度壓縮，對(duì)教材規(guī)定的演示實(shí)驗(yàn)或?qū)W生實(shí)驗(yàn)教師也不得不縮水，所以利用常規(guī)課堂時(shí)間帶學(xué)生去實(shí)驗(yàn)室去完成附加實(shí)驗(yàn)不太現(xiàn)實(shí)，這就更需要老師創(chuàng)造小實(shí)驗(yàn)的機(jī)會(huì)。

3 小實(shí)驗(yàn)的一般類(lèi)型

（1）引入新課，激發(fā)興趣。小實(shí)驗(yàn)可以對(duì)一堂課的“亮相”添彩。如在“超重和失重”課開(kāi)頭，先讓學(xué)生快速提起用紙帶穿過(guò)的重物，學(xué)生發(fā)現(xiàn)當(dāng)快速提起時(shí)紙帶會(huì)斷掉，產(chǎn)生疑惑和好奇，教師引導(dǎo)學(xué)生說(shuō)出這種情況下拉力大于物體的重力，很方便的引出超重的概念，學(xué)生也趣味盎然。

（2）詮釋難點(diǎn)，說(shuō)明事實(shí)。對(duì)于教學(xué)中的難點(diǎn)問(wèn)題，枯燥的說(shuō)教或理論推導(dǎo)往往蒼白無(wú)力。比如學(xué)生剛學(xué)習(xí)力時(shí)，學(xué)生對(duì)重力可以在水平方向產(chǎn)生作用效果不理解，以至于在力的分解合成計(jì)算時(shí)總是出現(xiàn)問(wèn)題，筆者偶遇一題：用一根細(xì)繩和一根輕直桿組成三角支架，繩的一端繞在手指上，桿的一端頂在掌心，當(dāng)掛上重物時(shí)繩與桿對(duì)手指和手掌均有作用，判斷兩個(gè)作用力的方向。筆者覺(jué)得這正是說(shuō)明此類(lèi)問(wèn)題的好模型，因此，DIY這一模型（材料：橡皮筋、細(xì)繩、橡皮、鉛筆）并讓筆尖指向手心，學(xué)生在演示此模型的過(guò)程中體驗(yàn)到手掌的刺痛，從而理解重力可以按水平方向分解。

再比如“驗(yàn)證力的平行四邊形”的習(xí)題課上，有一題：如果將細(xì)繩換成橡皮筋，那么實(shí)驗(yàn)結(jié)果是否會(huì)變化？教師枯燥的講繩和橡皮筋中的張力相同，學(xué)生也不理解。筆者用一個(gè)彈簧秤通過(guò)細(xì)繩掛一個(gè)鉤碼，再把細(xì)繩換成橡皮筋掛相同的鉤碼，學(xué)生看到彈簧秤的示數(shù)不變，只是兩者伸長(zhǎng)量不同，此題迎刃而解。

（3）聯(lián)系生活，促其思考。當(dāng)蘋(píng)果掉在頭上，如果沒(méi)有思考的習(xí)慣，牛頓怎會(huì)想到萬(wàn)有引力定律？教就是為了幫助學(xué)生去發(fā)現(xiàn)問(wèn)題，思考問(wèn)題，今后自己解決問(wèn)題，所以筆者常跟學(xué)生說(shuō)“生活處處是物理”。在講“向心力”時(shí)，要求學(xué)生課前自己做一個(gè)圓周運(yùn)動(dòng)模型，用手讓物體在水平面轉(zhuǎn)動(dòng)，自己體會(huì)思考手施加的力跟哪些因素有關(guān)。筆者曾在一堂“牛頓第一定律”的公開(kāi)課上看到：老師讓學(xué)生將一張已有一排針孔的紙只用一只手把它撕開(kāi)。學(xué)生試了很多方案，最后看到老師在紙的一角夾一個(gè)夾子，有力一甩，紙順勢(shì)撕開(kāi)后，一片驚嘆。課上那位老師還和學(xué)生一起還做了很多小實(shí)驗(yàn)：用繩懸掛兩個(gè)小球（一個(gè)空心，一個(gè)實(shí)心）不用手掂，判斷質(zhì)量大小；只用一個(gè)裝有水的飲料瓶演示水的慣性等，各種小實(shí)驗(yàn)活躍了學(xué)生的思維，也充分推動(dòng)了學(xué)生深度思考。

4 小實(shí)驗(yàn)的實(shí)踐反思

通過(guò)教學(xué)實(shí)踐和觀察，筆者認(rèn)為教師在設(shè)計(jì)和操作小實(shí)驗(yàn)時(shí)應(yīng)注意以下幾個(gè)方面：

1）簡(jiǎn)單方便。專(zhuān)業(yè)儀器確實(shí)規(guī)范嚴(yán)謹(jǐn)，但也拉遠(yuǎn)了和學(xué)生的生活距離。小實(shí)驗(yàn)應(yīng)該樸素。一張紙、一個(gè)回形針、一把尺都可以成為實(shí)驗(yàn)器材。如演示微小形變，教材上需用激光源和兩個(gè)平面鏡和刻度尺，但其實(shí)只需將激光筆放在桌上，觀察擠壓桌面后遠(yuǎn)處光點(diǎn)的位置變化，同樣說(shuō)明問(wèn)題。筆者認(rèn)為只要能迅速準(zhǔn)確地讓學(xué)生理解物理現(xiàn)象和原理，器材越簡(jiǎn)單越好，越貼近生活越好。

2）粗中有細(xì)。雖然小實(shí)驗(yàn)不要求“高端”裝備，但在操作時(shí)同樣要注意嚴(yán)謹(jǐn)。如把一穿有細(xì)繩的小球做成單擺時(shí)，如果只將繩繞在一固定桿上演示，那就不是單擺，因小球擺動(dòng)時(shí)，懸點(diǎn)不固定。我們?cè)诼?tīng)課時(shí)，看到老師拿黑板擦或粉筆來(lái)演示自由落體實(shí)驗(yàn)總感覺(jué)不太舒服，因?yàn)楦杏X(jué)太隨意，哪怕準(zhǔn)備一個(gè)小球，都讓人覺(jué)得你是有備而來(lái)的。

3）過(guò)目不忘。雖然小實(shí)驗(yàn)時(shí)間簡(jiǎn)短，但應(yīng)力求令人印象深刻。如何才能做到？筆者認(rèn)為可以從下面兩個(gè)方面。①創(chuàng)設(shè)認(rèn)知沖突。比如在“閉合電路歐姆定律”新課引入時(shí)將一小燈泡接在兩節(jié)干電池兩端，再將另一相同小燈泡接在三節(jié)干電池兩端（選用舊電池），問(wèn)閉合開(kāi)關(guān)后哪個(gè)亮？學(xué)生按初中知識(shí)當(dāng)然認(rèn)為后者亮，但實(shí)際現(xiàn)象恰恰與之相反。這種設(shè)計(jì)就打破學(xué)生原有的認(rèn)知結(jié)構(gòu)平衡，“先破后立”，學(xué)生通過(guò)老師介紹對(duì)其中的玄機(jī)后對(duì)“電源內(nèi)阻分壓”印象深刻。②制造感官刺激。如在演示“完全失重”時(shí)，讓側(cè)面戳有小孔的塑料瓶裝滿水，老師手指封住瓶蓋上的小孔，讓兩位同學(xué)面對(duì)面站在瓶子落下較近的兩側(cè)，問(wèn)：“當(dāng)放開(kāi)瓶蓋上的小孔讓瓶自由下落時(shí)，水會(huì)不會(huì)噴到同學(xué)的身上？”。讓學(xué)生在緊張刺激的情景下加深感官體驗(yàn)同時(shí)加深了對(duì)物理現(xiàn)象的認(rèn)識(shí)。

物理最終是為了應(yīng)用于生產(chǎn)，服務(wù)于生活，從生活中來(lái)，到生活中去，實(shí)驗(yàn)貫穿其中，小實(shí)驗(yàn)是教師“草根化”行為，卻是“大智慧”的體現(xiàn)，越是小的實(shí)驗(yàn)越需要老師動(dòng)腦筋去思考，去創(chuàng)造，去篩選。望小實(shí)驗(yàn)讓學(xué)生愛(ài)上物理，小實(shí)驗(yàn)成為教師的授課神器。

參考文獻(xiàn)

[1] 詹國(guó)英.課改背景下對(duì)實(shí)驗(yàn)室資源開(kāi)發(fā)的思考與實(shí)踐[J]，實(shí)驗(yàn)教學(xué)與儀器，2006（9）.