借助實(shí)驗(yàn)，教好高中物理

永青卓嘎

實(shí)驗(yàn)是探索自然學(xué)科的基礎(chǔ)手段，也是中學(xué)生需要學(xué)習(xí)和掌握的基本物理技能和探索方法。一線高中物理教師深有體會(huì)：許多學(xué)生都反應(yīng)高中物理抽象難懂。要想讓學(xué)生便于理解和運(yùn)用，我們就要借助實(shí)驗(yàn)將原本抽象的物理知識(shí)形象化。知識(shí)有其生成和發(fā)展的過(guò)程，而實(shí)驗(yàn)就能將物理知識(shí)的生成和發(fā)展形象地展現(xiàn)出來(lái)讓大家產(chǎn)生深刻的理解和認(rèn)識(shí)。此外，我們還能借助物理實(shí)驗(yàn)幫大家矯正感性認(rèn)知錯(cuò)誤，有效提升學(xué)生學(xué)習(xí)和掌握物理知識(shí)的能力和水平。鑒于此，筆者結(jié)合近些年的一線教學(xué)經(jīng)驗(yàn)，對(duì)怎樣借助實(shí)驗(yàn)形象展現(xiàn)抽象的物理知識(shí)進(jìn)行分析與討論。

一、實(shí)驗(yàn)演示，吸引興趣

興趣是最好的老師，是驅(qū)動(dòng)學(xué)生主動(dòng)學(xué)習(xí)和探索的根本動(dòng)力。所以我們要在課堂伊始運(yùn)用有效手段將物理的魅力展現(xiàn)出來(lái)，抓住學(xué)生的好奇心，這樣才能有效牽引學(xué)生的注意力，激發(fā)他們濃厚的學(xué)習(xí)興趣和探究欲望。于是，具有高度概括性和趣味性的演示實(shí)驗(yàn)就成了物理課程激發(fā)興趣常用的法寶。

比如在學(xué)習(xí)“超重失重”相關(guān)知識(shí)時(shí)，我們可以讓學(xué)生去實(shí)驗(yàn)大樓乘電梯：電梯啟動(dòng)時(shí)候的感覺，猛一上升就是超重的感覺，猛下降就是失重的感覺。然后可以演示一個(gè)小實(shí)驗(yàn)：在礦泉水瓶一側(cè)開個(gè)小孔，當(dāng)瓶?jī)?nèi)裝滿水時(shí)水將從小孔噴出，而當(dāng)讓裝滿水的瓶自由下落時(shí)，小孔中卻沒有水噴出。由此可引導(dǎo)學(xué)生思考，得到失重的現(xiàn)象、概念。

這樣設(shè)置實(shí)驗(yàn)演示，形象地概括了課堂知識(shí)，有效吸引了學(xué)生的注意力，為接下來(lái)的課堂深化引導(dǎo)奠定了基礎(chǔ)。

二、實(shí)驗(yàn)對(duì)比，拓展理解

高中物理中有些抽象知識(shí)需要進(jìn)行對(duì)比理解，通過(guò)對(duì)比實(shí)驗(yàn)可以啟發(fā)學(xué)生發(fā)散思維，完善形象認(rèn)知。這里列舉一個(gè)物理史上比較有名的案例：伽利略證明“如果摩擦力為0，滾動(dòng)的小球會(huì)永遠(yuǎn)滾下去”的對(duì)比實(shí)驗(yàn)，他先讓小球從極光滑的U型斜面的一邊頂端滾下，大家會(huì)觀察到小球會(huì)沖上對(duì)面幾乎等高的位置然后返回。然后，伽利略任意減小U型面的傾斜角度，大家仍然觀察到雖然小球滾動(dòng)的距離有所變化但是滾動(dòng)到對(duì)面的高度幾乎對(duì)等。如此讓大家延續(xù)這個(gè)思維，假如我們將對(duì)斜面放平，會(huì)出現(xiàn)怎樣的情況呢？大家借助剛才的實(shí)驗(yàn)形象很容易想到，如果沒有摩擦力小球?qū)⒂肋h(yuǎn)滾下去。

物理現(xiàn)象有好多是探究理想狀態(tài)下，然而現(xiàn)實(shí)生活中我們沒有辦法做這樣的實(shí)驗(yàn)，我們只有巧妙借助實(shí)驗(yàn)對(duì)比讓學(xué)生通過(guò)形象來(lái)認(rèn)知抽象。

三、借助媒體，精確實(shí)驗(yàn)

21世紀(jì)是信息的時(shí)代，對(duì)于傳統(tǒng)手段無(wú)法完成的精密實(shí)驗(yàn)或者宏觀、微觀實(shí)驗(yàn)我們可以借助多媒體來(lái)給學(xué)生進(jìn)行形象的精確展示。這樣就可以彌補(bǔ)傳統(tǒng)實(shí)驗(yàn)的空白，讓學(xué)生理解抽象的物理概念和現(xiàn)象不再只憑借個(gè)人的主觀想象，從而增強(qiáng)理解效果，培養(yǎng)和提高大家的實(shí)驗(yàn)探究能力。

比如，以前在通過(guò)自由落體測(cè)算重力加速度的實(shí)驗(yàn)中，通常用一組連續(xù)的圖片來(lái)給大家展示“在相同的時(shí)間內(nèi)小球下落的位移越來(lái)越大”，圖片可觀察度不高，但學(xué)生很有興趣。所以，我們完全可以借用多媒體截取運(yùn)動(dòng)員跳水視頻，然后通過(guò)十六分之一速的鏡頭慢放，讓大家清晰地觀察到運(yùn)動(dòng)員自由落體運(yùn)動(dòng)的全過(guò)程。慢放過(guò)程中，每隔1/16秒就變換一幅圖像，我們可以用記號(hào)筆在屏幕上標(biāo)記運(yùn)動(dòng)員移動(dòng)的位置，這樣我們就可從標(biāo)記中看出在同一時(shí)間內(nèi)，運(yùn)動(dòng)員下落的位移越來(lái)越大，從而完善學(xué)生的視覺認(rèn)知，達(dá)到實(shí)驗(yàn)教學(xué)的目的。

四、走出課堂，動(dòng)手實(shí)踐

課外探索是對(duì)課堂知識(shí)的延伸和總結(jié)。要想讓學(xué)生掌握物理知識(shí)，我們就要鼓勵(lì)大家走出教室去發(fā)散思維，利用所學(xué)知識(shí)進(jìn)行動(dòng)手實(shí)踐來(lái)解決實(shí)際問(wèn)題。學(xué)生在課外實(shí)驗(yàn)中嘗到成功的甜頭，也可以發(fā)現(xiàn)細(xì)節(jié)問(wèn)題，然后通過(guò)探索和解決問(wèn)題，達(dá)到溫故知新、遷移知識(shí)生成能力的目的。比如，“測(cè)量液體的表面張力系數(shù)”“鐵絲穿冰”等課外實(shí)驗(yàn)就比較符合學(xué)生的生活實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，既有很大的知識(shí)含量，又符合學(xué)生的生活經(jīng)驗(yàn)和情趣，比較貼近學(xué)生的實(shí)際生活，符合學(xué)生喜歡動(dòng)手、多疑多問(wèn)的心理特征。

例如，要求學(xué)生用一個(gè)長(zhǎng)木板、幾塊磚、一個(gè)小物塊和一把刻度尺，粗測(cè)小物塊和長(zhǎng)木板間的動(dòng)摩擦系數(shù)。由于教材中沒有測(cè)動(dòng)摩擦系數(shù)的學(xué)生實(shí)驗(yàn)，因此，本實(shí)驗(yàn)可以培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)造性思維品質(zhì)。

總之，各種實(shí)驗(yàn)手段能讓學(xué)生直觀、形象地觀察到物理知識(shí)生成和發(fā)展的過(guò)程，進(jìn)而解放思想，完善感性認(rèn)知，深化理性認(rèn)知。因此，我們一定要將傳統(tǒng)的照本宣科的物理概念講述和物理現(xiàn)象描摹推進(jìn)歷史的垃圾堆，將精力集中到培養(yǎng)學(xué)生全面提升動(dòng)手實(shí)踐能力的實(shí)驗(yàn)探究中來(lái)，這樣才能提高課堂效率，才能完成新課改賦予我們的歷史使命。

編輯 趙飛飛