何會才
高中物理由于實(shí)驗(yàn)的重要性,我們在這方面都投入了不少的精力,實(shí)驗(yàn)的實(shí)驗(yàn)?zāi)康摹⒃?、步驟、注意事項(xiàng)、數(shù)據(jù)處理等內(nèi)容一遍遍重復(fù),死亡硬背。但這樣的學(xué)法與當(dāng)前高考的方向已是大相徑庭。以近幾年全國高考實(shí)驗(yàn)題為例,既重視對基本實(shí)驗(yàn)?zāi)芰Φ目疾椋瑢儆诔R?guī)實(shí)驗(yàn),又不落俗套,推陳出新,突出考查分析、推理和判斷能力。如常規(guī)的電阻絲變成了圓柱體電阻,圖像中點(diǎn)的合理選取、圖像分析等等。按書本中的實(shí)驗(yàn)方法,第一問是明朗的、最基本的,只對電流表的外接法作了要求,對滑動變阻器的分壓作用或者限流作用沒作具體限定。這樣相對降低了實(shí)驗(yàn)的難度,但對第二、三、四問,若沒有較強(qiáng)的遷移能力和獨(dú)立解決問題的能力,必然會讓學(xué)生驚愕不定,無從下手。那么怎樣搞好物理實(shí)驗(yàn)復(fù)習(xí)呢?
一、用挑剔的眼光看待物理課本上的實(shí)驗(yàn)組合
從近幾年的高考試卷中,我們已感受到高考物理改革的方向:不是簡單地考查課本上的實(shí)驗(yàn),而是立足于課本但不拘泥于課本。將減小偶然誤差的方法、表述實(shí)驗(yàn)步驟、處理實(shí)驗(yàn)結(jié)果、強(qiáng)化作圖技巧等列入重點(diǎn)考查內(nèi)容。這些實(shí)驗(yàn)內(nèi)容,如果學(xué)生從沒親自動手做過,僅靠死亡硬背是不可能掌握實(shí)驗(yàn)環(huán)節(jié)、提高實(shí)驗(yàn)技能的。這給了我們一個(gè)重要的啟示:不要把書本上的實(shí)驗(yàn)奉若神明,照本宣科講實(shí)驗(yàn),背離了新課程標(biāo)準(zhǔn)。我們要從知識與技能、過程與方法等多方面培養(yǎng)學(xué)生,提高他們的實(shí)驗(yàn)?zāi)芰?。在高三?fù)習(xí)階段開放實(shí)驗(yàn)室,重做高中階段已做過的重要實(shí)驗(yàn),更要以挑剔的眼光重新審視我們書本上傳統(tǒng)的實(shí)驗(yàn)方法,用新視角重新觀察已做過的實(shí)驗(yàn),要有新的發(fā)現(xiàn)和收獲;并以實(shí)驗(yàn)帶復(fù)習(xí),設(shè)計(jì)新的組合實(shí)驗(yàn),進(jìn)一步樹立動手操作意識和創(chuàng)新質(zhì)疑意識。
其實(shí)在平時(shí)的學(xué)生分組實(shí)驗(yàn)或者教學(xué)演示實(shí)驗(yàn)中,我們對教科書中設(shè)計(jì)的許多地方是不完全贊同的,比如《驗(yàn)證動量守恒定律》中被碰的小球一定要放在那很難站得直的小支柱上嗎?《驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律》實(shí)驗(yàn)就必須第一個(gè)打點(diǎn)開始計(jì)時(shí)(即只選取第一和第二兩打點(diǎn)時(shí)長度約為2㎜的紙帶)嗎?等等。以往總覺得高考按課本上實(shí)驗(yàn)裝置考查,害怕學(xué)生高考會吃虧,從而千百遍地重復(fù)強(qiáng)調(diào)“以課本為準(zhǔn)”,禁錮思想,不敢與它沖突。但就目前的發(fā)展趨勢看,這種認(rèn)識是錯(cuò)誤的,是不利于學(xué)生創(chuàng)造性思維發(fā)展的。
正是出于以上的考慮,我覺得實(shí)驗(yàn)的復(fù)習(xí)要打破常規(guī),不應(yīng)該再叫學(xué)生跟在書本的后面,應(yīng)該這樣做而不應(yīng)該那樣做,盡管再叫學(xué)生跟在書本的后面,應(yīng)該這樣做而不應(yīng)該那樣做,盡管我們不否認(rèn)書本上的實(shí)驗(yàn)是專家學(xué)者們智慧的結(jié)晶,但思維若被束縛在某個(gè)特定的小圈子中,讓繼承者和創(chuàng)造者縮手縮腳,這不是現(xiàn)代教育發(fā)展所要求的。讓學(xué)生們學(xué)會找毛病—找設(shè)計(jì)原理上的毛??;找實(shí)驗(yàn)步驟上的毛病;找數(shù)據(jù)處理上的毛病,沒毛病也要想想能否改進(jìn)。變學(xué)生被動地接受灌輸為主動探索發(fā)現(xiàn),這樣,既激發(fā)了學(xué)生積極參與學(xué)習(xí)和研究物理實(shí)驗(yàn)的熱情,又能迅速提高學(xué)生的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)遷移能力。當(dāng)學(xué)生們擺脫對書一的依賴與迷信時(shí),其獨(dú)立性和創(chuàng)造力就被大大地發(fā)掘出來。這無論對當(dāng)前的高考復(fù)習(xí)還是未來走向社會都是極大的財(cái)富。再比如,對實(shí)驗(yàn)步驟的設(shè)定,每個(gè)實(shí)驗(yàn)都有可推敲之處,不應(yīng)絕對化、一成不變而死記硬背,相反地很多實(shí)驗(yàn)的步驟,其先后順序是可以顛倒的(比如許多實(shí)驗(yàn)的準(zhǔn)備工作中的先后次序),要讓學(xué)生分析每一步驟在實(shí)驗(yàn)中的必然性,是屬于準(zhǔn)備階段還是實(shí)驗(yàn)過程階段或數(shù)據(jù)處理階段,只要分門別類,其前后順序自然明晰。當(dāng)然我們也要通過實(shí)驗(yàn)證實(shí)還有一些步驟是不得打亂的(比如打點(diǎn)計(jì)時(shí)器是先打點(diǎn)后放手還是先放手后打點(diǎn)等等),這種開放式的討論要比老師講解給學(xué)生留下的印象深刻得多。當(dāng)學(xué)生們適應(yīng)這種學(xué)習(xí)方法時(shí),學(xué)習(xí)將成為一種樂趣,學(xué)生就不是書本的奴隸,而是權(quán)威實(shí)驗(yàn)的挑戰(zhàn)者,是評介實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)優(yōu)劣的法官,是成功的實(shí)驗(yàn)發(fā)明者。
二、以多種視角重新審視和組合物理實(shí)驗(yàn)板塊
學(xué)習(xí)貴在總結(jié),在物理實(shí)驗(yàn)總復(fù)習(xí)中,我們不應(yīng)孤立地看待一個(gè)個(gè)實(shí)驗(yàn),而應(yīng)該從這些實(shí)驗(yàn)的原理、步驟、數(shù)據(jù)采集與處理方式的異同點(diǎn)上,給這些實(shí)驗(yàn)的分門別類,從而組成不同的實(shí)驗(yàn)板塊。平時(shí)我們都自覺或不自覺地把實(shí)驗(yàn)分成力學(xué)實(shí)驗(yàn)板塊、電學(xué)實(shí)驗(yàn)板塊、熱學(xué)實(shí)驗(yàn)板塊、光學(xué)實(shí)驗(yàn)板塊。但這樣的處理只是簡單地重復(fù)了物理課本知識的體系,大多數(shù)情況下也是為了講解的方便,沒有多大的創(chuàng)意,對于學(xué)生思維的開發(fā)及對實(shí)驗(yàn)科學(xué)的領(lǐng)悟能力的培養(yǎng)顯得不夠深入細(xì)致。
在此,我認(rèn)為我們要在這些實(shí)驗(yàn)的組合板塊中挖掘一些功能,培養(yǎng)學(xué)生對待實(shí)驗(yàn)的常規(guī)意識,比如對于力學(xué)板塊,這是由驗(yàn)證力的合成與分解、打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的使用和測勻變速直線運(yùn)動加速度、驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律、驗(yàn)證動量守恒定律等實(shí)驗(yàn)組成的一個(gè)大的實(shí)驗(yàn)板塊,我們通過與其它實(shí)驗(yàn)板塊的比較,就會發(fā)現(xiàn)這些力學(xué)實(shí)驗(yàn)無非是在力F、速度V、加速度a、位移S、質(zhì)量m這幾個(gè)量上做文章而已。然后我們看看這幾個(gè)量是怎么測出來的,今后我們就可以用同樣的方式去處理類似的遷移式力學(xué)實(shí)驗(yàn)了。同時(shí)讓學(xué)生想一想電學(xué)實(shí)驗(yàn)板塊又能得到哪些結(jié)論。
三、熟練掌握基本議器的使用是做好實(shí)驗(yàn)的基礎(chǔ)
不管上一年度有無考查儀器的使用,我們對常用的物理儀器都要求熟練運(yùn)用,這是實(shí)驗(yàn)的基礎(chǔ),是實(shí)驗(yàn)的工具,任何時(shí)候都不過時(shí)。在這方面花些時(shí)間是必需的。常見的有十三種儀器,這十三種儀器是刻度尺、游標(biāo)卡尺、螺旋測微器(千分尺)、天平、秒表、電火花計(jì)時(shí)器(或電磁打點(diǎn)計(jì)時(shí)器)、彈簧秤、溫度計(jì)、電流表、電壓表、多用電表、滑動變阻器、電阻箱等等。這些儀器的使用在每本復(fù)習(xí)用書上都有很詳細(xì)的說明,本文不再多言。
總之,“實(shí)驗(yàn)復(fù)習(xí)上的突破,帶動整體物理水平的提高”。物理作為一門建立在實(shí)驗(yàn)基礎(chǔ)上的學(xué)科,融匯了很多思維方法,比如《驗(yàn)證動量守恒定律》的實(shí)驗(yàn)中就用了等效法(用位移代替速度)、累積法(重復(fù)打了許多點(diǎn))、留跡法(用復(fù)寫紙留下小球落地后的點(diǎn))等物理思維方法。學(xué)生如果能在實(shí)驗(yàn)復(fù)習(xí)中積累摸索出一種好的實(shí)驗(yàn)方法,做起實(shí)驗(yàn)來就能得心應(yīng)手,對高考中可能遇到的探索型物理實(shí)驗(yàn)題也就迎刃而解了。