設(shè)計多元化實驗，觸及物理教學(xué)的“魂”

毛厚珠

摘 要：物理實驗是一座架構(gòu)起理論知識和生活實踐的橋梁，通過實驗探究，學(xué)生們能夠熟練掌握科學(xué)研究的方法和過程，并逐步培養(yǎng)和建立起物理思維。實踐證明，多元化的物理實驗更能調(diào)動學(xué)生們的主觀能動性，不斷提升學(xué)生們的創(chuàng)造性思維和動手實踐能力。本文主要從趣味性實驗，激活內(nèi)驅(qū)、梯度性實驗，了解過程、復(fù)習(xí)性實驗，建構(gòu)體系以及延伸性實驗，探究創(chuàng)新這四個方面來詳細闡述如何通過設(shè)計多元化實驗來觸及物理教學(xué)的核心。

關(guān)鍵詞：多元實驗；物理教學(xué)；激活內(nèi)驅(qū)；探究創(chuàng)新

對于物理這門學(xué)科來說，實驗是一座架構(gòu)起理論知識和生活實踐的橋梁。通過實驗探究，學(xué)生們能夠熟練掌握科學(xué)研究的方法和過程，并逐步培養(yǎng)和建立起物理思維。而實踐證明，多元化的物理實驗更能調(diào)動學(xué)生們的主觀能動性，使其以飽滿的熱情更加積極地參與到實驗之中。下面我將淺談一下如何通過設(shè)計多元化實驗教學(xué)來觸及物理教學(xué)的核心。

一、趣味性實驗，激活內(nèi)驅(qū)

“興趣是最好的老師”，要想真正的吸引學(xué)生的注意力，使學(xué)生全身心地參與到實驗中來，那么實驗的趣味性便必不可少。趣味性實驗往往能夠激發(fā)學(xué)生們強烈的求知欲望，并且會不自覺的產(chǎn)生思考，因此學(xué)生對于相關(guān)知識的理解會更加深刻透徹，這樣學(xué)生們在之后的練習(xí)以及考試中往往就能做到舉一反三、靈活應(yīng)用。

比如在教學(xué)浮力的相關(guān)知識時，我為學(xué)生們演示了“鹽水中的雞蛋”這個實驗。先把雞蛋放在裝滿水的燒杯中，發(fā)現(xiàn)雞蛋會沉下去，之后不斷的向燒杯中加鹽，發(fā)現(xiàn)雞蛋會慢慢地浮起來。對于這個實驗，學(xué)生們的興趣都十分的濃厚，在感慨于神奇的實驗現(xiàn)象的同時，也會不自覺的產(chǎn)生思考，為什么會出現(xiàn)這種現(xiàn)象呢？這樣學(xué)生如果能將實驗現(xiàn)象與所學(xué)知識結(jié)合起來便不難發(fā)現(xiàn)，雞蛋之所以能浮起來是因為公式“F=ρgV”，這是由于鹽的密度要大于水，因此在向水中加鹽之后，水的密度不斷增大，從而使雞蛋的受到浮力不斷增大，當雞蛋受到比重力更大的浮力，即F>mg時，雞蛋就會浮起來了。在進行這個實驗的過程中，學(xué)生們都深深吸引，全身心地投入到課堂之中，學(xué)習(xí)效率得到空前的提升。

因此，趣味性的實驗教學(xué)是十分有必要的，這種方式往往會為學(xué)生們打開學(xué)習(xí)物理的大門，使學(xué)生們自由快樂地遨游在物理知識的海洋之中。

二、梯度性實驗，了解過程

對于某些難以理解的知識來說，我們可以借助梯度實驗的形式來將知識分層，將抽象的物理結(jié)論變得更加直觀易于理解，使學(xué)生們能在一個循序漸進的過程中逐步將知識點掌握，徹底突破教學(xué)難點和重點。

比如，在教學(xué)串并聯(lián)電路的電流規(guī)律時，我將整個實驗分為三個小實驗進行：先讓學(xué)生探究串聯(lián)電路中的各點電流規(guī)律，再讓學(xué)生探究并聯(lián)電路中的各點電流規(guī)律，最后讓學(xué)生一起探究串并聯(lián)混合電路中的各點的電流規(guī)律。這樣就能夠?qū)⒁粋€相對復(fù)雜的問題逐步細化，分解為幾個簡單的問題，方便學(xué)生們獨立思考解決。學(xué)生們在這個思路的引領(lǐng)下，自己動手進行實驗，最終驗證了“在串聯(lián)電路中，電流是處處相等的I=I1=I2和在并聯(lián)電路中，干路的電流等于各個支路的電流之和I=I1+I2”的結(jié)論，并且在最后的混合電路中該結(jié)論也得到了驗證。

因此，我們在教學(xué)實驗的過程中不能夠急于求成，要盡可能地將難度較大的知識分解為梯度實驗，方便學(xué)生們獨立思考，用這種形式來逐步提高學(xué)生們學(xué)習(xí)物理的興趣和建立起學(xué)生們對物理學(xué)習(xí)的信心，促進學(xué)生們的理論知識水平以及動手實踐能力的快速提升。

三、復(fù)習(xí)性實驗，建構(gòu)體系

學(xué)生們在進行學(xué)習(xí)時，由于受抽象思維能力以及知識綜合難度等因素的影響，前面所學(xué)的知識往往會對學(xué)生產(chǎn)生一系列的“負影響”，給學(xué)生們的復(fù)習(xí)造成了較大的障礙。在這種情況下我們應(yīng)當設(shè)置一些針對性的復(fù)習(xí)實驗，解決學(xué)生們在學(xué)習(xí)過程中所遇見的瓶頸問題。

比如在學(xué)習(xí)音調(diào)和響度的相關(guān)知識時，由于學(xué)生們先學(xué)習(xí)了“音調(diào)”的概念，知道了音調(diào)與頻率有關(guān)，而在學(xué)生學(xué)習(xí)了“響度”的概念后，學(xué)生們經(jīng)常會將這兩個概念弄混。因此，為了復(fù)習(xí)學(xué)過的知識同時也為了學(xué)生們能夠接受新知識，我設(shè)計了兩個與之相關(guān)的實驗。首先是一個發(fā)音齒輪，將其固定在轉(zhuǎn)臺上，通過控制其轉(zhuǎn)速來調(diào)節(jié)音調(diào)，這個是驗證音調(diào)與頻率相關(guān)的實驗。另一個實驗是探究響度與振幅的關(guān)系的實驗，即把用細線系著的乒乓球靠近正在振動的音叉，觀察乒乓球被彈開的幅度大小，這樣學(xué)生們通過十分具體的實驗現(xiàn)象就能夠清楚地知道音調(diào)與響度的區(qū)別以及這二者分別與什么物理量相關(guān)，這對于學(xué)生們梳理知識、構(gòu)建體系將具有十分重要的意義。

因此，我們在教學(xué)時要有意識的為學(xué)生們穿插一些復(fù)習(xí)性實驗，使學(xué)生們能夠徹底梳理所學(xué)的知識，建構(gòu)完善的知識體系，能夠?qū)⑺鶎W(xué)到知識運用得得心應(yīng)手。

四、延伸性實驗，探究創(chuàng)新

物理源于生活，而學(xué)習(xí)物理的目的也是為了使這門學(xué)科能夠更好地服務(wù)于生活，因此物理實驗的多元化還體現(xiàn)在借助生活實際去設(shè)計一些拓展延伸實驗。這樣，不僅能夠通過借助生活實際來加深學(xué)生們對于所學(xué)理論知識的印象，更能進一步提升學(xué)生們的創(chuàng)新思維能力。

在日常生活中，電已經(jīng)成為千家萬戶必不可少的一部分，每個家庭都必須用到電。因此，學(xué)生們完全可以在家中借助各個用電器設(shè)計一些小型的課外延伸實驗，以此來對某些公式或定理等進行驗證，這樣不僅能夠培養(yǎng)學(xué)生們將所學(xué)的理論知識與生活實際相結(jié)合的能力，更是極大地培養(yǎng)了學(xué)生們的創(chuàng)造性思維和動手操作能力。比如某位學(xué)生設(shè)計的實驗如下：他先把某個家用電器的電功率P記錄下來，然后在切斷家中所有其他用電器的前提下使用該用電器一段時間t并記錄下來，根據(jù)公式W=P×t計算出電功，然后他去查閱前后兩次電表的度數(shù)，計算得到該用電器消耗的電的度數(shù)，然后根據(jù)相關(guān)的換算關(guān)系對這二者進行比較和對比，發(fā)現(xiàn)兩者之間的誤差非常小，因此這名學(xué)生通過借助家庭電路實驗成功地驗證了W=P×t這個公式，而且其操作過程十分方便簡單，實用性也非常強，所以說這種做法在物理教學(xué)中是十分值得推廣的。

由此可知，物理實驗不一定是在課堂上進行，只要學(xué)生們肯留心，生活處處皆實驗。只要學(xué)生們肯留心，那么一定會受益良多。

總之，“物理教學(xué)，實驗為本”，這句話充分說明物理就是一門基于實驗的學(xué)科。在教學(xué)過程中，單一枯燥的實驗?zāi)Ｊ街粫箤W(xué)生們逐漸喪失學(xué)習(xí)興趣，只有在多元化的實驗?zāi)Ｊ较?，我們才能真正觸摸到物理教學(xué)的核心，學(xué)生們強烈的求知欲才會最大限度地被激發(fā)，學(xué)生們的創(chuàng)造性思維和動手實踐能力也會不斷得到加強，這些都將對學(xué)生們的物理核心素養(yǎng)的提升具有極其重要的意義。

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