淺談物理教學(xué)中的簡約化實驗

孫臣梅（河南省平頂山市財經(jīng)〈干部〉學(xué)校）

?

淺談物理教學(xué)中的簡約化實驗

孫臣梅
（河南省平頂山市財經(jīng)〈干部〉學(xué)校）

摘要：隨著社會不斷進步，科學(xué)技術(shù)飛速發(fā)展，中職學(xué)校物理實驗室也配備了大量先進教學(xué)實驗設(shè)備。然而在教學(xué)實驗設(shè)備相對充足的今天，很多物理教師卻忽視了簡約化實驗的獨特功能。對簡約化實驗這一教學(xué)理念在其特征、原則和策略上加以探討，以幫助物理教師樹立新的課程資源觀，從而更廣泛地應(yīng)用物理簡約化實驗。

關(guān)鍵詞：簡約化實驗；特點；原則；策略

簡約是一種美，簡單是一種境界。以簡馭繁，省時高效是我們物理教師追求的教學(xué)理想。所謂簡約化實驗是指經(jīng)過精心設(shè)計、組合、加工的實驗儀器，圍繞某個特定理論設(shè)計的實驗。它的裝置簡單，操作方便，現(xiàn)象明顯，結(jié)論清晰，是一種全新概念的物理實驗。法國物理學(xué)家傅科曾經(jīng)在巴黎的萬神殿安放了一個巨大的鐘擺裝置，人們在觀看實驗時發(fā)出了由衷的驚嘆：“地球真的是在轉(zhuǎn)動??！”該實驗被評為世界最美麗的十大物理實驗之一。就是因為它的簡約化。所以簡約不只是簡單，而是寓豐富于簡單之中，是一種更深廣的豐富。

一、簡約化實驗的特點

1.具有普遍性。利用學(xué)校教學(xué)實驗設(shè)備以外更普遍的生活資源設(shè)計制作物理簡約化實驗。比如常見的激光筆，用于光學(xué)實驗效果就特別理想。

2.具有綜合性。一個生活資源可以包含多種不同性質(zhì)的物理現(xiàn)象。比如在一個智能玩具上，往往涉及力、熱、光、電等多種物理現(xiàn)象的知識。

3.具有多用性。同一個生活資源可以根據(jù)需要加工成不同的用途。比如，普通飲料瓶可以加工成演示慣性、大氣壓強和失重現(xiàn)象等多個不同的簡約化實驗。

4.具有方便性。利用身邊的生活資源就可以制成簡約化實驗。比如，利用有金屬光澤的大勺，可以讓學(xué)生做鉛筆或圓珠筆在金屬勺的兩個曲面內(nèi)成怎樣虛像的實驗。

二、簡約化實驗的原則

1.科學(xué)化原則。物理實驗應(yīng)能正確反映物理現(xiàn)象變化的客觀過程。簡約化實驗通過巧妙的實驗設(shè)計，讓學(xué)生透過具體的實驗現(xiàn)象，在解決其他問題所需的技能與方法上獲得啟迪。

2.直觀化原則。讓學(xué)生能夠直接觀察和感受具體的物理現(xiàn)象與實驗過程，利用身邊的生活資源自制或仿制新的教具、設(shè)計新的小實驗或小制作等，盡可能增加實驗的可見度和可信度。

3.生活化原則。實驗教學(xué)的國際發(fā)展趨勢是實驗生活化，我們所提倡的實驗教學(xué)，要符合杜威提出的“教育即生活”和陶行知倡導(dǎo)的“生活即教育”。所設(shè)計的簡約化實驗就應(yīng)該用簡單易尋、隨手可得的生活資源作材料。

4.趣味化原則。興趣是學(xué)生產(chǎn)生學(xué)習(xí)動機的重要條件。簡約化實驗所用的材料，與學(xué)生生活越接近，學(xué)生越熟悉，越能使學(xué)生對實驗產(chǎn)生親切感，從而順應(yīng)學(xué)生“玩”的心理，使其在“玩”中得出物理規(guī)律。

三、簡約化實驗的策略

1.裝置簡約化。實驗裝置簡約化，就能突出實驗重點，有利于學(xué)生集中注意力，也有利于學(xué)生觀察實驗現(xiàn)象，更有利于學(xué)生掌握該實驗裝置的原理和操作過程。正如麥克斯韋所說：“演示實驗的教育價值常常是與儀器的復(fù)雜性成反比，學(xué)生用自己自制的儀器，即便是老出錯，也比用細心調(diào)整的儀器學(xué)到更多的東西。”比如，普通的飲料瓶不經(jīng)加工就可演示十多個實驗。

2.操作簡約化。物理實驗操作過于繁雜，容易分散學(xué)生的觀察和注意力。實驗操作越方便、越省時，學(xué)生的學(xué)習(xí)效果就越好。比如，做熱學(xué)實驗時，組合燒杯和溫度計使用，溫度計是用細線吊起，操作不方便。如果把兩個試管夾組合起來，分別夾溫度計和燒杯，溫度計還能自由調(diào)節(jié)，操作起來就很簡便。

3.原理簡約化。實驗原理是否簡明，直接影響學(xué)生對實驗本質(zhì)的理解。托里拆利用氣壓計首次測出了大氣壓值是76cm高的汞柱，但由于實驗裝置復(fù)雜，原理不簡潔，這一事實當(dāng)時沒有得到大家的承認。時隔近12年后，德國馬德堡市市長、學(xué)者奧托格里克卻得以證明，他用兩個銅半球直觀地表演了一個驚人的馬德堡半球?qū)嶒灒沟么髿鈮簭姷玫绞廊说恼J可。再比如，測量大氣壓大小時，教材所用的托里拆利測量方法，所測得的大氣壓值誤差較大，效果不理想。有的老師利用自制封閉系統(tǒng)，將磷在封閉的空氣中燃燒后，再利用玻馬定律處理測量數(shù)值，得到了非常準(zhǔn)確的大氣壓值。

在課程資源得以充分開發(fā)和利用的今天，作為我們物理教師，最重要的就是，要樹立新的課程資源開發(fā)觀，逐漸地形成開發(fā)和利用生活資源的意識和能力。只要有效地開發(fā)和充分利用簡約化實驗，生活中處處都是課程資源，簡單、節(jié)約、環(huán)保的簡約化實驗就會得到?？梢院敛豢鋸埖卣f，生活空間有多大，簡約化實驗的空間就有多大。同時，從發(fā)展的眼光看，簡約化實驗的嘗試也教給學(xué)生獲取知識新的方法和途徑，這對今后提高學(xué)生的綜合素質(zhì)，促進全面發(fā)展意義重大。

參考文獻：

［1］楊榕楠.文明的兩翼［J］.物理教師，2007（12）.

［2］王愛生，佟巖.挖掘生活資源改進物理實驗和教具制作的研究［J］.物理教學(xué)，2006（01）.

［3］王愛生.高溫下玻璃導(dǎo)電性實驗的改進［J］.中學(xué)物理教學(xué)參考，2004（04）.

·編輯尹軍