趣味實(shí)驗(yàn)在高中物理教學(xué)的實(shí)踐運(yùn)用

馬燕

在高中物理教學(xué)中運(yùn)用趣味實(shí)驗(yàn)旨在激發(fā)學(xué)生興趣和培養(yǎng)學(xué)生探究意愿。除了應(yīng)以多元化的素材豐富課堂實(shí)驗(yàn)教學(xué)形式與內(nèi)容，也要進(jìn)一步突破課堂教學(xué)的時(shí)空局限，也就是在日常生活中找到物理實(shí)驗(yàn)熱點(diǎn)，通過小組合作、自主學(xué)習(xí)培養(yǎng)學(xué)生自覺實(shí)驗(yàn)的意識(shí)與能力。

物理學(xué)作為一門應(yīng)用型專業(yè)對(duì)實(shí)驗(yàn)操作極為重視。高中階段的物理教學(xué)中更有大量實(shí)驗(yàn)類教學(xué)設(shè)計(jì)需要學(xué)生領(lǐng)會(huì)基本原理，并應(yīng)有足夠的實(shí)驗(yàn)意識(shí)和技能。然而并非所有學(xué)生都有良好的實(shí)驗(yàn)操作稟賦，更有一些學(xué)生因?yàn)橄鄬?duì)專業(yè)的理論知識(shí)和較大難度的操作要求而對(duì)物理實(shí)驗(yàn)退避三舍。因此在高中物理中探索更加多元化的實(shí)驗(yàn)教學(xué)模式便成為深化素質(zhì)教育改革的一大重點(diǎn)和熱點(diǎn)。

一、高中物理教學(xué)實(shí)踐運(yùn)用趣味實(shí)驗(yàn)的積極意義

（一）激發(fā)學(xué)生興趣和熱情

趣味實(shí)驗(yàn)最直接的作用就是以趣味化的實(shí)驗(yàn)創(chuàng)設(shè)與操作過程，激發(fā)更多學(xué)生關(guān)注物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)的興趣和熱情。傳統(tǒng)物理實(shí)驗(yàn)課堂固然主題鮮明、邏輯清晰又極具條理，但往往存在相對(duì)刻板的局限性，在實(shí)踐過程中程式化色彩鮮明，與學(xué)生日常接觸的各種元素間距離不小。因而，除非少數(shù)天資卓絕者，其他多數(shù)學(xué)生常常對(duì)物理實(shí)驗(yàn)心生隔閡，僅僅將之視作不得不完成的學(xué)習(xí)任務(wù)。故不少學(xué)生對(duì)實(shí)驗(yàn)操作過程應(yīng)付了事，或只看重實(shí)驗(yàn)結(jié)果，故而死記硬背通過考試。種種局限都說明在物理實(shí)驗(yàn)中增加趣味元素的重要性。

興趣是最好的老師。有了趣味化的物理實(shí)驗(yàn)為先導(dǎo)，學(xué)生會(huì)拋開更多功利化的想法只專注于實(shí)驗(yàn)本身，由泛泛了解轉(zhuǎn)變?yōu)閷?duì)實(shí)驗(yàn)原理的渴求。如此通過實(shí)驗(yàn)操作達(dá)到知其然更知其所以然的境界后，物理才能從書本的間接經(jīng)驗(yàn)傳統(tǒng)轉(zhuǎn)換為學(xué)生直接經(jīng)驗(yàn)的積累。

（二）培養(yǎng)學(xué)生深入探究的意愿

年輕學(xué)子總是對(duì)新鮮事物最具接受度的群體之一。除了新生事物的與眾不同之處，更是由于天性中的好奇心與想象力。正如近年來歷次針對(duì)國內(nèi)網(wǎng)民基本情況的調(diào)查中，39歲以下網(wǎng)民始終占據(jù)絕大多數(shù)的原理一樣，面對(duì)新事物誕生，旺盛的探究欲總能推動(dòng)年輕群體率對(duì)其先掌握和熟練使用。

有趣的物理實(shí)驗(yàn)亦是激發(fā)起高中生強(qiáng)烈探究意愿的平臺(tái)和載體之一。這種探究的過程基本可以分為三個(gè)階段，首先是通過實(shí)驗(yàn)操作了解現(xiàn)象背后的實(shí)質(zhì)，其次是理論借助實(shí)踐實(shí)現(xiàn)在意識(shí)層面的因化，最終則是達(dá)到由此及彼、舉一反三的升華與內(nèi)化。

二、趣味實(shí)驗(yàn)在高中物理教學(xué)的實(shí)踐運(yùn)用策略

（一）以多元化的素材豐富課堂實(shí)驗(yàn)教學(xué)形式與內(nèi)容

趣味實(shí)驗(yàn)的趣味性既可以是結(jié)合教材宗旨設(shè)計(jì)全新的實(shí)驗(yàn)形式，也可以是以多元化的素材豐富課堂實(shí)驗(yàn)教學(xué)形式與內(nèi)容。比如在進(jìn)行光的折射率測定的實(shí)驗(yàn)時(shí)，教材中給出的材料是平行玻璃磚，但這類過于實(shí)驗(yàn)室化的專業(yè)器材明顯距離學(xué)生日常熟知事物過于遙遠(yuǎn)，容易因?yàn)槊撾x生活實(shí)際影響學(xué)習(xí)效果。因此，不妨將更加常見的三棱鏡甚至透光度良好的盛水器皿等一并納入實(shí)驗(yàn)過程。通過學(xué)生使用各種器材逐一進(jìn)行驗(yàn)證，最終可以發(fā)現(xiàn)借助半圓型材質(zhì)的透光物體得到光全反射作用折射率為最佳結(jié)果。多元化的素材有助于學(xué)生培養(yǎng)起持之以恒的實(shí)驗(yàn)意志與毅力，使學(xué)生避免主觀臆斷的偏頗，而能通過親身操作樹立起更加理性、客觀、全面的科學(xué)觀念。這不僅是培養(yǎng)鉆研精神的重要途徑，也是踐行“踏踏實(shí)實(shí)做事、實(shí)實(shí)在在做人”品格養(yǎng)成的一計(jì)良策。

（二）延伸課堂教學(xué)，找尋日常生活中的實(shí)驗(yàn)熱點(diǎn)

有限的課堂教學(xué)終究存在時(shí)空局限，對(duì)于培養(yǎng)科學(xué)精神尚顯薄弱，更多的課余時(shí)間完全可以被充分利用起來。應(yīng)充分延伸課堂教學(xué)，找尋日常生活中的實(shí)驗(yàn)熱點(diǎn)，借助趣味實(shí)驗(yàn)不斷強(qiáng)化學(xué)生投身物理實(shí)驗(yàn)的興趣和熱情。比如在教學(xué)動(dòng)量定理時(shí)，可以要求學(xué)生在課外時(shí)間利用輕質(zhì)材料解決高空拋落易碎物無損害的問題。即在確保安全的前提下，從高處拋落小型易碎物品而落地時(shí)需完好無損。輔助材料可以是任何比被拋物輕質(zhì)的材料。學(xué)生可以打開思路，制作包括降落傘、氣球緩沖束、泡沫防撞墊等在內(nèi)的一應(yīng)事物，通過實(shí)驗(yàn)達(dá)到目的。此類趣味實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)的目的有三。其一，引導(dǎo)學(xué)生掌握包括空氣阻力、動(dòng)量原理等物理學(xué)原理。其二，培養(yǎng)學(xué)生借助身邊日用品設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)的規(guī)劃設(shè)計(jì)能力、分析問題和解決問題能力。其三，培養(yǎng)學(xué)生全面觀察生活、充分認(rèn)識(shí)生活中充滿物理學(xué)原理的科學(xué)觀察力和敏銳度。

（三）小組合作、自主學(xué)習(xí)、培養(yǎng)學(xué)生自覺實(shí)驗(yàn)意識(shí)與能力

現(xiàn)實(shí)中的物理實(shí)踐活動(dòng)中，極大情況下可以僅憑一人之力完成一個(gè)系統(tǒng)化、規(guī)?；奈锢韺?shí)驗(yàn)操作。許多時(shí)候，團(tuán)隊(duì)合作才是突破物理難題的關(guān)鍵。因此，小組合作、自主學(xué)習(xí)、培養(yǎng)學(xué)生自覺實(shí)驗(yàn)意識(shí)與能力非常重要。比如，要求學(xué)生自愿組成學(xué)習(xí)小組，完成“讓乒乓球浮在空中”的實(shí)驗(yàn)。教師可以提供基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)器材如乒乓球、玻璃盆、膠管、噴頭等。主要操作步驟包括在盆中注入足夠量的水，將膠管的一頭插上噴頭，另一頭置于水中。借助高度差產(chǎn)生的水壓差使噴頭噴出水柱，乒乓球在水柱上懸浮以達(dá)到“浮在空中”的實(shí)驗(yàn)?zāi)康?。這個(gè)實(shí)驗(yàn)要求學(xué)生有一定的配合默契度，比如至少需要一人穩(wěn)住膠管，使膠管兩頭保持足夠的高度差，另一人持乒乓球在噴頭上方，選擇中心位置放置乒乓球等。合作實(shí)驗(yàn)的過程除了能夠讓學(xué)生掌握虹吸原理、水壓差與氣壓差原理外，更有助于引導(dǎo)學(xué)生認(rèn)識(shí)到團(tuán)隊(duì)合作的重要性，從而奠定起更為良好的協(xié)作精神基礎(chǔ)。

三、結(jié)語

趣味實(shí)驗(yàn)的核心在于趣味二字。高中物理應(yīng)用趣味實(shí)驗(yàn)的側(cè)重點(diǎn)在于引導(dǎo)不具備良好實(shí)踐能力的學(xué)生更加積極地投入實(shí)驗(yàn)操作活動(dòng)中。因此，趣味實(shí)驗(yàn)的著眼點(diǎn)應(yīng)當(dāng)更多地關(guān)注普通水平的學(xué)生群體。故而設(shè)計(jì)趣味實(shí)驗(yàn)不宜過于艱深，而是應(yīng)當(dāng)以相對(duì)生活化、簡便易行的原則豐富教材示例的內(nèi)容。要通過趣味實(shí)驗(yàn)提升更多中游水平學(xué)生的實(shí)驗(yàn)操作意識(shí)和能力，使更大范圍內(nèi)的學(xué)生對(duì)物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)產(chǎn)生興趣，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)物理教學(xué)整體水平的提升。這才是借助趣味實(shí)驗(yàn)推動(dòng)物理教學(xué)全面發(fā)展、深化素質(zhì)教育改革的意義所在。

（責(zé)編 ?孟 飛）