淺談如何打造物理實(shí)驗(yàn)課堂

高學(xué)楠

（北辰區(qū)實(shí)驗(yàn)中學(xué) 天津 300400）

淺談如何打造物理實(shí)驗(yàn)課堂

高學(xué)楠

（北辰區(qū)實(shí)驗(yàn)中學(xué) 天津 300400）

物理是一門(mén)以觀察和實(shí)驗(yàn)為基礎(chǔ)的自然學(xué)科，在物理教學(xué)中，如果能充分發(fā)揮物理實(shí)驗(yàn)的多種功能和作用，不但可以幫助學(xué)生理解和掌握知識(shí)，更能培養(yǎng)學(xué)生的自主能力、探究能力和創(chuàng)新能力。然而在傳統(tǒng)的物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)中，無(wú)論是教師的演示實(shí)驗(yàn)還是學(xué)生的分組實(shí)驗(yàn)，都或多或少地存在一定的不足，比如演示實(shí)驗(yàn)通常都是教師做學(xué)生看，教師講學(xué)生聽(tīng)，學(xué)生缺乏主動(dòng)的參與；學(xué)生的分組實(shí)驗(yàn)大都按照教材中或教師事先規(guī)定好的步驟去做、目標(biāo)單一，學(xué)生的興趣只是停留在“做”的表面上，限制了學(xué)生的自主性和創(chuàng)造性。

筆者在多年的教學(xué)中，嘗試對(duì)教師的演示實(shí)驗(yàn)和學(xué)生的分組實(shí)驗(yàn)進(jìn)行改進(jìn)，在教學(xué)中取得不錯(cuò)的教學(xué)效果，下面就如何培養(yǎng)學(xué)生的能力，談?wù)勛约阂稽c(diǎn)粗淺的看法。

一、改進(jìn)演示和分組實(shí)驗(yàn)，努力做到“三自”“三開(kāi)放”

1．自主設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案：比如在“估測(cè)大氣壓強(qiáng)值”的實(shí)驗(yàn)中，課前要求學(xué)生認(rèn)真閱讀課本中的內(nèi)容，理解、搞清楚實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)的原理以及注意事項(xiàng)，可以對(duì)實(shí)驗(yàn)進(jìn)行改進(jìn)和重新設(shè)計(jì)，在具體的實(shí)驗(yàn)教學(xué)中就有了學(xué)生六種的實(shí)驗(yàn)方案，有的實(shí)驗(yàn)方案操作起來(lái)更方便可行。如下圖1-6，這樣就把驗(yàn)證性、測(cè)量性實(shí)驗(yàn)變?yōu)殚_(kāi)放性研究實(shí)驗(yàn)，極大激發(fā)了學(xué)生學(xué)習(xí)和研究物理知識(shí)的積極性和自主性，同時(shí)培養(yǎng)了學(xué)生的發(fā)散思維和創(chuàng)造性思維能力。

圖1

圖2

圖3

圖4

圖5

圖6

2．自主選擇實(shí)驗(yàn)器材：學(xué)生設(shè)計(jì)出實(shí)驗(yàn)方案后，可以向?qū)嶒?yàn)室借一些儀器，還可以利用廢舊物品自制一些器材。比如在“估測(cè)大氣壓強(qiáng)值”的實(shí)驗(yàn)中實(shí)驗(yàn)室只提供3ml的注射器、彈簧測(cè)力計(jì)和鉤碼，學(xué)生自己則準(zhǔn)備了小吸盤(pán)、小桶（有的自己利用飲料瓶制作的，有的是兒童玩的小桶）、玻璃板、細(xì)沙等，比如在“探究影響壓力作用效果”的實(shí)驗(yàn)中有的學(xué)生就準(zhǔn)備了“磚塊、泡沫、海綿、飲料瓶、平底鞋和高跟鞋等”，在“探究液體內(nèi)部壓強(qiáng)規(guī)律”的實(shí)驗(yàn)中有的學(xué)生利用水暖器材“三通管、四通管和氣球”自制了一個(gè)很好的演示器。這樣就把一些觀察性實(shí)驗(yàn)變?yōu)閯?chuàng)造性操作實(shí)驗(yàn)，既提高了學(xué)生的動(dòng)手能力、又激發(fā)了學(xué)習(xí)興致。

3．自由合作、自主探究、自行演示：在進(jìn)行實(shí)驗(yàn)的過(guò)程中，讓實(shí)驗(yàn)方案相近似、相近甚至是相同的學(xué)生自由組合、自主探究，在實(shí)驗(yàn)的過(guò)程中互相交流切磋、溝通、共同研究，在交流中學(xué)會(huì)團(tuán)結(jié)協(xié)作，在互幫互學(xué)中，共同提高。實(shí)驗(yàn)之后盡可能地提供機(jī)會(huì)和舞臺(tái)讓學(xué)生對(duì)自己設(shè)計(jì)的實(shí)驗(yàn)進(jìn)行演示，這樣不但可以增加學(xué)生情感的溝通與交流，還可以讓學(xué)生體驗(yàn)成功的喜悅、樹(shù)立自信心，更能培養(yǎng)學(xué)生觀察能力、歸納分析能力、語(yǔ)言表述能力等。

4．開(kāi)放實(shí)驗(yàn)方法，不限實(shí)驗(yàn)原理：比如“測(cè)定小燈泡的功率”的實(shí)驗(yàn)教學(xué)中，在實(shí)驗(yàn)進(jìn)行之前只講清實(shí)驗(yàn)的目的、說(shuō)明小燈泡上“3V”或“2.5V”意義，至于實(shí)驗(yàn)原理由各實(shí)驗(yàn)小組討論決定，并按要求畫(huà)出實(shí)驗(yàn)電路圖，結(jié)果出現(xiàn)三種實(shí)驗(yàn)原理P=UI，P=U2/R，P=I2R，并通過(guò)對(duì)三種實(shí)驗(yàn)方案的優(yōu)劣的深入分析，確定應(yīng)用P=UI為實(shí)驗(yàn)原理的方案。這樣不限制實(shí)驗(yàn)原理和方法進(jìn)行多種設(shè)計(jì)，大大提高學(xué)生運(yùn)用知識(shí)的綜合能力，同時(shí)挖掘了學(xué)生的發(fā)散思維和勇于創(chuàng)新的精神，培養(yǎng)了學(xué)生的發(fā)散思維能力，提高了思維品質(zhì)的深刻性與批判性，學(xué)生學(xué)習(xí)上主動(dòng)性就得到充分發(fā)揮。

二、深入生活、拓展時(shí)空、加強(qiáng)聯(lián)系

1．開(kāi)發(fā)、重視課本中的小實(shí)驗(yàn)：在教學(xué)中，對(duì)每章或每節(jié)課后的小制作、小實(shí)驗(yàn)，都能給以充分的重視和開(kāi)發(fā)，使學(xué)生養(yǎng)成善于動(dòng)腦動(dòng)手的習(xí)慣，因陋就簡(jiǎn)就地取材，制作儀器、設(shè)計(jì)小實(shí)驗(yàn)，激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣、發(fā)揮學(xué)生創(chuàng)造性和主動(dòng)性。比如在進(jìn)行“流體壓強(qiáng)與流速關(guān)系”教學(xué)中，筆者先演示一個(gè)小實(shí)驗(yàn)“在倒置的漏斗里放一個(gè)乒乓球，用手指托住乒乓球，然后從漏斗口向下用力吹氣，并將手指移開(kāi)，觀察到乒乓球并不下落”，學(xué)生對(duì)此感到不可思議，急切地想知道為什么，緊接著幫助學(xué)生分析原因“上方的空氣流速大，壓強(qiáng)小，而下方的空氣流速小，壓強(qiáng)大，產(chǎn)生一個(gè)向上的壓強(qiáng)差，拖住乒乓球不下落?！比缓髮W(xué)生在老師的啟發(fā)下又做了許多小實(shí)驗(yàn)：①在水平的兩根圓木棍（筷子）中間放上兩只乒乓球，通過(guò)空心塑料管向兩球間用力吹氣，會(huì)發(fā)現(xiàn)兩只乒乓球相互靠近；②將紙條彎折，使兩端對(duì)齊，卷成U形，中間插一吸管，用拇指和食指將吸管和紙帶夾住，然后向吸管內(nèi)持續(xù)吹氣，紙帶的上下部分將相互靠近；③取兩張白紙，讓其平行地自然下垂，使勁地向兩紙中間用力吹氣，觀察到兩張紙相互靠近；④把一張半卷著的硬紙片擺放在桌子上如果使勁吹一下它的下面，可以發(fā)現(xiàn)硬紙片不會(huì)翻轉(zhuǎn)過(guò)去；⑤取兩個(gè)根吸管，一支插入盛水的杯子（飲料瓶）中，用另一支對(duì)著管口吹氣，發(fā)現(xiàn)有水進(jìn)入吸管（或被吹出）”。這樣既活躍了學(xué)生思維，擴(kuò)展了學(xué)生知識(shí)視野，也大大提升了學(xué)生實(shí)驗(yàn)操作能力，同時(shí)大大激發(fā)了同學(xué)們學(xué)習(xí)物理，應(yīng)用物理知識(shí)的興趣。

2．變廢為寶、巧用生活物品做實(shí)驗(yàn)：生活中的許多物品都可以用來(lái)做一些物理小實(shí)驗(yàn)，在教學(xué)中如能適當(dāng)引導(dǎo)學(xué)生用生活中常見(jiàn)的廢舊器材做實(shí)驗(yàn)，既減少了環(huán)境污染，又做到廢物的利用，同時(shí)也有利于學(xué)生學(xué)習(xí)興趣的激勵(lì)和動(dòng)手能力及創(chuàng)新能力的培養(yǎng)，從而收到良好的教學(xué)效果。比如在進(jìn)行“靜電現(xiàn)象”教學(xué)中不少同學(xué)用廢棄的飲料瓶和泡沫完成了下面的幾個(gè)小實(shí)驗(yàn)：①演示“帶電體吸引輕小物體”：用泡沫制作成小球，用一帶電體靠近小球，發(fā)現(xiàn)能被吸引（如圖1），說(shuō)明帶電體能吸引輕小物體；②制作“起電瓶”，器材“將泡沫制成泡沫顆粒、飲料瓶、兩個(gè)金屬球、金屬桿（鐵絲）”；注意事項(xiàng)“飲料瓶一定要干凈、干燥”；操作“如圖2，用手晃動(dòng)飲料瓶，然后將瓶子倒置使泡沫顆粒與瓶?jī)?nèi)的金屬球充分接觸，之后將瓶外的金屬球去接觸驗(yàn)電器的金屬球，發(fā)現(xiàn)驗(yàn)電器的箔片張開(kāi)”；③演示“電荷間的相互作用”，器材“泡沫棒、塑料袋、毛皮、支架（飲料瓶和竹簽制作而成）實(shí)驗(yàn)步驟”，如圖3，將與毛皮摩擦過(guò)的泡沫棒B固定在支架上，再用毛皮與另一根泡沫棒A擦擦，然后用A的一端去靠近B的一端，發(fā)現(xiàn)兩者相互排斥；若用塑料袋與泡沫棒摩擦，然后再去靠近B的一端，發(fā)現(xiàn)兩者相互吸引，說(shuō)明同種電荷相互排斥、異種電荷相互吸引。