淺談物理教學中的簡約化實驗

孫臣梅

摘 要：隨著社會不斷進步，科學技術(shù)飛速發(fā)展，中職學校物理實驗室也配備了大量先進教學實驗設備。然而在教學實驗設備相對充足的今天，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理想。所謂簡約化實驗是指經(jīng)過精心設計、組合、加工的實驗儀器，圍繞某個特定理論設計的實驗。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)動啊！”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。利用學校教學實驗設備以外更普遍的生活資源設計制作物理簡約化實驗。比如常見的激光筆，用于光學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.科學化原則。物理實驗應能正確反映物理現(xiàn)象變化的客觀過程。簡約化實驗通過巧妙的實驗設計，讓學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。實驗教學的國際發(fā)展趨勢是實驗生活化，我們所提倡的實驗教學，要符合杜威提出的“教育即生活”和陶行知倡導的“生活即教育”。所設計的簡約化實驗就應該用簡單易尋、隨手可得的生活資源作材料。

4.趣味化原則。興趣是學生產(chǎn)生學習動機的重要條件。簡約化實驗所用的材料，與學生生活越接近，學生越熟悉，越能使學生對實驗產(chǎn)生親切感，從而順應學生“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，有利于學生集中注意力，也有利于學生觀察實驗現(xiàn)象，更有利于學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雜性成反比，學生用自己自制的儀器，即便是老出錯，也比用細心調(diào)整的儀器學到更多的東西?！北热纾胀ǖ娘嬃掀坎唤?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，容易分散學生的觀察和注意力。實驗操作越方便、越省時，學生的學習效果就越好。比如，做熱學實驗時，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，但由于實驗裝置復雜，原理不簡潔，這一事實當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。可以毫不夸張地說，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生獲取知識新的方法和途徑，這對今后提高學生的綜合素質(zhì)，促進全面發(fā)展意義重大。

參考文獻：

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編輯 尹 軍