發(fā)揮物理實(shí)驗(yàn)功能促進(jìn)有效教學(xué)

■陳玉生

發(fā)揮物理實(shí)驗(yàn)功能促進(jìn)有效教學(xué)

■陳玉生

物理是一門(mén)以實(shí)驗(yàn)為基礎(chǔ)的學(xué)科，物理學(xué)的許多基本概念和規(guī)律，都是在實(shí)驗(yàn)的基礎(chǔ)上概括總結(jié)出來(lái)的。在教學(xué)的過(guò)程中要引導(dǎo)學(xué)生手腦和感觀并用，直觀形象地觀察和分析物理現(xiàn)象，獲得感性認(rèn)識(shí)，建立起正確的物理概念，掌握實(shí)驗(yàn)技能和方法。在教學(xué)中發(fā)揮物理實(shí)驗(yàn)功能，對(duì)提高課堂教學(xué)的效益起到重要的作用。

演示實(shí)驗(yàn)的趣味性功能

興趣是吸引注意力的重要因素，有趣的物理實(shí)驗(yàn)是引起興趣、集中注意力的重要手段。在教學(xué)中，利用演示實(shí)驗(yàn)創(chuàng)設(shè)一個(gè)有聲、有色、有直觀感的教學(xué)情境，使學(xué)生在愉快的情境下，充分發(fā)揮分析思維能力，把實(shí)驗(yàn)獲得的感性認(rèn)識(shí)歸納、綜合為理性知識(shí)，完成認(rèn)識(shí)過(guò)程中的飛躍，達(dá)到主觀和客觀的和諧統(tǒng)一。如在“熱傳遞現(xiàn)象”的教學(xué)中，筆者是從一個(gè)有趣的演示實(shí)驗(yàn)入手來(lái)引入新課的。課前準(zhǔn)備了一條小活魚(yú)，一個(gè)盛水的試管；實(shí)驗(yàn)時(shí)，把小魚(yú)放在試管里，將試管傾斜地固定在鐵架臺(tái)上，用酒精燈給試管上部加熱；結(jié)果發(fā)現(xiàn)試管上部的水沸騰了，而小魚(yú)在試管底部仍自由活動(dòng)。學(xué)生在觀察上述實(shí)驗(yàn)時(shí)注意力都很集中，都擔(dān)心小魚(yú)會(huì)被燙死，而實(shí)驗(yàn)結(jié)果卻恰恰相反，這就產(chǎn)生了疑問(wèn)，激發(fā)了他們的興趣和求知欲。這時(shí)，即可抓住機(jī)會(huì)引入新課內(nèi)容。

通過(guò)分析，發(fā)揮實(shí)驗(yàn)的歸納功能

在學(xué)生實(shí)驗(yàn)的教學(xué)過(guò)程中，采用了啟發(fā)式實(shí)驗(yàn)教學(xué)法，形成了“以教師為主導(dǎo)，學(xué)生為主體，啟發(fā)為前提，實(shí)驗(yàn)為基礎(chǔ)”的課堂教學(xué)模式。如對(duì)阿基米德原理實(shí)驗(yàn)，可把教師的演示改為學(xué)生實(shí)驗(yàn)，變講解式為探索式，讓學(xué)生主動(dòng)獲取知識(shí)，發(fā)現(xiàn)規(guī)律。實(shí)驗(yàn)前，教師先復(fù)習(xí)總結(jié)已經(jīng)學(xué)過(guò)的求物體浮力大小的兩種方法：一是用彈簧秤稱(chēng)法；二是求上下表面壓力差法。然后，做一個(gè)小實(shí)驗(yàn)：取一塊形狀不規(guī)則的木塊浮在水面上，當(dāng)用手往下按時(shí)，它受到的浮力能否用彈簧秤稱(chēng)法求得呢？通過(guò)實(shí)驗(yàn)得不出它的浮力大小。那么如何找到廣泛適用的浮力計(jì)算方法呢？這時(shí)，學(xué)生的思維活躍了，在學(xué)生心情急切需要知道的情況下，教師啟發(fā)、引導(dǎo)學(xué)生采用實(shí)驗(yàn)解決這一問(wèn)題，由學(xué)生參照實(shí)驗(yàn)步驟做如下實(shí)驗(yàn)：

實(shí)驗(yàn)一：物體全部浸沒(méi)的情況。①用彈簧秤測(cè)出形狀不規(guī)則的鐵塊的重力；②用彈簧秤測(cè)出鐵塊浸沒(méi)在盛滿水的溢水杯中的重力，并求出鐵塊所受的浮力；③用接水杯接住從溢水杯溢出的水，并稱(chēng)出其重力。實(shí)驗(yàn)后學(xué)生整理數(shù)據(jù)，并得出一個(gè)結(jié)論：物體受到的浮力大小等于物體排開(kāi)的水所受的重力。

實(shí)驗(yàn)二：部分浸沒(méi)的情況。步驟與實(shí)驗(yàn)一相同，只是部分浸沒(méi)，然后讓學(xué)生總結(jié)，能得出與實(shí)驗(yàn)一相同的結(jié)論。這時(shí)教師對(duì)實(shí)驗(yàn)一和實(shí)驗(yàn)二的結(jié)論進(jìn)行分析，歸納得出阿基米德原理的內(nèi)容。由于學(xué)生是親手做的實(shí)驗(yàn)，對(duì)該結(jié)論的認(rèn)識(shí)和記憶都很深刻。

邊學(xué)邊實(shí)驗(yàn)，發(fā)揮真實(shí)性功能

所謂邊學(xué)邊實(shí)驗(yàn)，是指學(xué)生在教師指導(dǎo)下，一邊學(xué)習(xí)一邊進(jìn)行實(shí)驗(yàn)的教學(xué)組織形式；學(xué)生在教師指導(dǎo)下，通過(guò)自己動(dòng)眼、動(dòng)腦、動(dòng)手、動(dòng)口去獲取知識(shí)，培養(yǎng)學(xué)生用實(shí)驗(yàn)方法探索物理知識(shí)的能力。如在進(jìn)行物體浮沉條件的實(shí)驗(yàn)時(shí)，讓學(xué)生先把雞蛋分別浸沒(méi)在清水和濃鹽水中，觀察雞蛋的下沉和上浮，分析雞蛋的受力情況，得出下沉和上浮的條件。接著讓學(xué)生緩緩地向濃鹽水中加入清水，觀察懸浮現(xiàn)象，分析得出懸浮條件，然后討論為什么雞蛋在清水中和在濃鹽水中受到的浮力大小不同？為什么漂浮時(shí)和懸浮時(shí)雞蛋排開(kāi)液體的體積不同而受到的浮力卻相同？這樣處理，不但實(shí)驗(yàn)成功的把握大、效果好，而且學(xué)生容易理解，從而培養(yǎng)學(xué)生用實(shí)驗(yàn)方法探索物理知識(shí)的能力。

通過(guò)意外實(shí)驗(yàn)，發(fā)揮探究功能

每個(gè)學(xué)生都有探究的天性，好奇、好問(wèn)、好動(dòng)是學(xué)生的一大特征。探究源于對(duì)事物的好奇，教師若要準(zhǔn)確把握課堂教學(xué)的命脈，就應(yīng)善于鼓勵(lì)學(xué)生不斷質(zhì)疑。在《探究凸透鏡成像規(guī)律》實(shí)驗(yàn)課上，實(shí)驗(yàn)室里學(xué)生正埋頭在做實(shí)驗(yàn)，突然，一名學(xué)生意外發(fā)現(xiàn)：“蠟燭同側(cè)的凸透鏡中同時(shí)出現(xiàn)了一個(gè)正立、一個(gè)倒立的兩個(gè)燭焰像?！边@一問(wèn)題的出現(xiàn)引起了全班同學(xué)的好奇心。面對(duì)學(xué)生渴望求答的疑慮目光，筆者想：何不因勢(shì)利導(dǎo)讓學(xué)生探究一番呢？于是借機(jī)提出：“一正、一倒的兩個(gè)像形成原因是什么？”學(xué)生各抒己見(jiàn)，歸納出有兩種典型的猜想：①正立的像可能是凸透鏡所成的虛像，倒立的像可能是光屏上的燭焰通過(guò)凸透鏡的再度成像。②正立的像可能是凸透鏡的前表面即凸面鏡通過(guò)光的反射形成的，倒立的像可能是凸面鏡的后表面即凹面鏡通過(guò)光的反射形成的。

為了讓實(shí)驗(yàn)中更有成效，筆者鼓勵(lì)學(xué)生探究實(shí)驗(yàn)結(jié)果的同時(shí)，又讓學(xué)生通過(guò)實(shí)驗(yàn)求證出正確的結(jié)論。首先，指導(dǎo)學(xué)生再度觀察燭焰通過(guò)凸透鏡折射形成的虛像，做出比較。然后，讓學(xué)生第①類(lèi)所說(shuō)的光屏撤掉或用黑布遮住凸透鏡后面讓學(xué)生觀察，這樣折射光將無(wú)法返回，學(xué)生還能看到兩個(gè)像。對(duì)這一現(xiàn)象形成的原因，筆者并不進(jìn)行解答，只進(jìn)行引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行理論分析，任何物體的表面都能夠反射光，而光的反射又遵循光的反射定律，依據(jù)光的反射定律，筆者一邊分析一邊做出凸面鏡和凹面鏡的成像光路圖，從而對(duì)學(xué)生第②類(lèi)的觀點(diǎn)予以充分肯定。至此課堂上出現(xiàn)的問(wèn)題，引導(dǎo)學(xué)生探究的同時(shí)，筆者沒(méi)有費(fèi)多少功夫講解就全部讓學(xué)生明了清楚。

物理教學(xué)離不開(kāi)實(shí)驗(yàn)，實(shí)驗(yàn)為探索物理教學(xué)規(guī)律開(kāi)創(chuàng)了路子。在教學(xué)中，要加大實(shí)驗(yàn)教學(xué)改革的力度，充分發(fā)揮實(shí)驗(yàn)的教學(xué)功能來(lái)提高物理課堂教學(xué)的有效性。

（作者單位：福建省福安市第二中學(xué)）