課堂實驗教學中的幾個創(chuàng)新小實驗

尹慶豐

(常州市武進區(qū)禮嘉中學 江蘇 常州 213176)

韋葉平

(江蘇省前黃高級中學 江蘇 常州 213161)

筆者嘗試在新授課教學中追求“鳳頭、豬肚、豹尾”式的優(yōu)秀課．當然，也不可能在每節(jié)課的頭、中、尾都處理的精妙絕倫，但我們可以先在某一個環(huán)節(jié)盡量追求完美．

下面就近期開設的示范課、評優(yōu)課為例，闡述筆者對課堂實驗，特別是貫穿于整個課堂教學而自主開發(fā)的創(chuàng)新小實驗的理解和應用，望能對課堂教學起到畫龍點睛之妙．

1 鳳頭——開頭引人入勝

“上節(jié)課我們主要學習了……這節(jié)課我們將要繼續(xù)學習……”這是最簡單的傳統(tǒng)式的新課引入方式．筆者發(fā)現(xiàn)，課堂開始，學生思維的集中性、敏銳性欠佳，且教師引入課題的指向性不明確，這些都造成課堂的引入成為擺設或形式，收效甚微．

新引入方式：小故事(物理學史)引入，學生頗有興趣，能夠將學生的思維迅速拉向課堂，接近主題；歌曲引入，在“宇宙航行”一課開始前的預備階段播放歌曲《隱形的翅膀》，問：給你一對翅膀，你將飛向何處？視頻引入，在“超重和失重”一課，播放視頻“神舟七號發(fā)射、楊利偉在太空演示失重現(xiàn)象”．這些給學生聽覺和視覺上以沖擊力，效果較好．

筆者在教學中，刻意追求以“動手”實驗的方式引入，注重培養(yǎng)學生觀察能力的同時，訓練其實際操作的技能．在評優(yōu)課“牛頓第三定律”上課前，筆者引導學生鼓掌歡迎前來聽課的教師．問：鼓掌時左手感受到右手施加力的作用，那么右手有什么感覺呢？直接點題“作用力和反作用力”，且與教學內容“親密接觸”，效果顯著．名師工作室展示課“平拋運動”，筆者讓學生用事先發(fā)下的廢紙折紙飛機，并拋出去．問：拋紙飛機的運動是拋體運動嗎？為什么？學生在體驗童趣的過程中學習物理知識，頓時興趣高漲，課堂氣氛濃烈．再問：怎樣改進后就是拋體運動？(答：將廢紙揉成盡量小的紙團．)這樣，容易理解拋體運動的實質，記憶尤為深刻，而且自然引出平拋運動這一特例．對平拋運動進行定量計算是Ⅱ級要求，即要理解和應用．筆者讓學生代表玩Flash小游戲“飛機投彈”(如圖1)，游戲畫面直接投影出來．其他學生也躍躍欲試，但屢試屢?。P者引導他們要能夠準確擊中逃跑的敵艦艇，必須經過計算才能提高命中率．學生有了成功的渴望，學習的勁頭、效率和效果自然也非常好．課堂接近尾聲，筆者讓學生根據給定的數據，計算出投彈的最佳位置，果然百發(fā)百中，本節(jié)課的教學效果顯而易見．

圖1 飛機投彈游戲

筆者認為，教師不應成為實驗的操縱者，學生也不該是圍觀者．教師要為學生創(chuàng)造條件，引導學生積極思考，仔細觀察，主動操作．這樣，給學生帶來視覺上的沖擊和行為上的沖動，但所設計的實驗要足以激發(fā)學生的“新”奇心，而且課前實驗所占用的時間不宜過長，過程不宜復雜，它的主要作用是烘托氛圍，引入新課．

2 豬肚——中間內容充實

新課教學中的課堂實驗，可以通過明顯的實驗現(xiàn)象引發(fā)思維沖突，通過深層次的分析達到理解知識，加深印象的目的．在講解“牛頓第一定律”時，常做的一個簡單實驗是以一定初速度在講臺上滑動的粉筆盒逐漸停下來．這個實驗簡單也不算創(chuàng)新，但做與不做的效果極然不同，它的最大優(yōu)點在于利用觸手可及的物體充當實驗器材做實驗，而且引起學生的思維碰撞“物體不受力便要停止運動”這一錯誤觀念．

“以卵擊石，蛋碎瓦全”，在講解作用力和反作用力特點時經常提到，但很少有教師在課堂上演示．筆者將之搬到了課堂，面對簡單的操作和明顯的現(xiàn)象，沒有人感到幼稚，反而增添了課堂教學的趣味性和有效性，而且在評課中，專家將這一實驗作為本節(jié)課的一個亮點提出．故而給筆者啟發(fā)，什么是創(chuàng)新實驗？有效運用前人沒有去做的簡單實驗，且能實現(xiàn)教學目標的小實驗也是創(chuàng)新實驗的一種．

“用身邊的器材做實驗”一直影響著筆者課堂實驗教學的風格．一方面，實驗室里傳統(tǒng)的實驗器材往往體積較大，有的還需要連接電路，如探究平拋運動豎直方向分運動的特點時，經典的實驗器材是豎落儀，除器材本身不宜攜帶外，還需要學生電源等輔助器材，特別是給到外校借班上課的教師帶來諸多不便；另一方面，改進后的豎落儀(如圖2)雖然克服了這一困難，但很多學校的實驗儀器更新不及時，造成實驗教師想用但沒有儀器的苦惱．即使有，數量也有限，僅能在課堂上做演示實驗，不能實現(xiàn)學生親自動手做實驗的目的．筆者在設計這個實驗時，力求器材簡單、操作方便、現(xiàn)象明顯、全員參與．能否用左手兩個手指輕輕夾住兩個物體，右手彈出其中一個物體做平拋運動，同時剩下的這個物體做自由落體運動(如圖3)．筆者試了很多身邊的小物體，最終鎖定用“竹”材料制成的象棋棋子，其特點是質量適中；表面涂了一層很薄的油漆，較為光滑；超市大量供應，為分組實驗提供條件．

課堂教學中，針對這一知識點的講授，筆者主要采取了以下步驟：

圖2 改進后的豎落儀

圖3 用身邊的器材做實驗

理論探究→學生猜想(頻閃照相)→教師創(chuàng)設條件(每組同學一對象棋)→學生設計實驗(多數同學提出自己的做法：兩個同學合作，一個同學水平拋出一個象棋，同時另一個同學同高度使另一個象棋做自由落體運動，從而作出比較．)→教師肯定、引導、改進→學生分組實驗．

巡視課堂，實驗很成功．觀摩教師大加贊賞，象棋子也能做實驗，而且設計巧妙，課堂實驗對課堂教學的輔助作用表現(xiàn)的淋漓盡致．

新課程強調以人為本的教育理念，教師要根據學校和學生的實際，設計富有個性化的課堂實驗．多讓學生講述自己的設計原理和方法，親身經歷探究過程，課堂氣氛也會積極主動、開放活躍．在教師的表揚和自身的改進下，學生不僅學到了知識，也體會到探索的喜悅和創(chuàng)新的樂趣．

3 豹尾——結尾簡潔有力時空延伸

新課程明確指出要培養(yǎng)學生的實踐能力、探索精神和創(chuàng)新意識，那么除了在課堂教學中使學生多動手，盡量將演示實驗轉變成學生參與的分組實驗，將驗證性實驗設計成探究性實驗，教師也要引導學生，創(chuàng)造條件，鼓勵學生通過自主學習、合作學習完成課外實驗探究．

在“牛頓第三定律”課堂教學的尾聲，筆者將物理教學引申到社會生活實際．學生較容易理解汽車在啟動以及行駛過程中，地面給主動輪向前的摩擦力即動力，但很難理解汽車同時給地面向后的摩擦力．筆者在講臺上平行放置了大約數十根玻璃棒(減小摩擦)，其上是泡沫板，將放在泡沫板上的電動玩具小車后輪(主動輪)提起，啟動后發(fā)現(xiàn)車身與板均不動；放下后輪，按下啟動按鈕，臺下驚呼——車前進，而板同時也后退了．本節(jié)課的主題“作用力和反作用力”這一教學難點便迎刃而解．但筆者認為并沒有結束，提示他們進一步挖掘其中的物理知識，如這一對力的特點(性質、大小、方向等)，認識汽車運動的一些力學知識(主動輪和從動輪、兩種啟動方式的比較、生活中的運用，如防止打滑等)，課后寫一篇相關的科技小論文，留給他們課后探究的空間．

“追尋守恒量”一課，筆者和很多教師一樣，提到了似乎違背能量守恒的“怪坡現(xiàn)象”．但筆者改變了教學方法，觀看視頻后讓學生猜想原因→從側面觀察實驗(如圖4)，發(fā)現(xiàn)圓錐體的確是從斜面的底端向上滾(說明：下一課時再讓學生仔細研究裝置結構)→準備器材→課后探究如何設計實驗：使玻璃球由靜止沿玻璃棒從較低的一塊橡皮向較高的橡皮

運動→課后學生經過合作探究，成功完成了實驗→找到了本質原因：看似向上運動，但小球的重心實際是下降的，重力勢能向動能轉化．

圖4 圓錐體上滾的“怪坡現(xiàn)象”

課后探究性實驗把物理課堂延伸到課后，體現(xiàn)了從生活走向物理，從物理理解生活的原則．

4 對創(chuàng)新小實驗中“創(chuàng)新”的認識

物理實驗教學是物理教學不可或缺的組成部分，在實驗教學中開展創(chuàng)新教育，對培養(yǎng)學生的創(chuàng)新思維尤為重要．筆者比較傳統(tǒng)實驗和創(chuàng)新實驗，歸納為以下幾個方面(表1)．比較認識這些區(qū)別，有助于我們從根本上理解和運用創(chuàng)新實驗，更好地開展課堂創(chuàng)新小實驗教學．

表1 傳統(tǒng)實驗與創(chuàng)新實驗對比

筆者努力將課堂創(chuàng)新小實驗貫穿于課堂教學的每一個角落．當然，一些做法還不夠成熟，需要在教學實踐中不斷摸索，反思提煉，及時總結，才能更好地提高課堂教學的有效性，才能推動新課程改革不斷發(fā)展，進一步鞏固新課程改革已有成果．