物理實(shí)驗應(yīng)讓學(xué)生“唱主角”

黃明金

【摘 要】物理實(shí)驗教學(xué)應(yīng)讓學(xué)生“唱主角”，放手讓學(xué)生去做，讓學(xué)生動腦、動手、動口，讓學(xué)生經(jīng)歷科學(xué)探究的過程，學(xué)習(xí)科學(xué)探究的方法，體驗自主實(shí)驗的成就感，培養(yǎng)科學(xué)探究的精神和創(chuàng)新意識。

【關(guān)鍵詞】物理實(shí)驗趣味性啟發(fā)性 ?探究性 ? ? 課外實(shí)驗

物理學(xué)家楊振寧說：“物理學(xué)是以實(shí)驗為本的科學(xué)?！笨梢妼?shí)驗在物理教學(xué)中的重要性。但在實(shí)際教學(xué)中，普遍存在重理論輕實(shí)驗的思想，實(shí)驗淪為收集數(shù)據(jù)、驗證理論、應(yīng)付考試的工具。我認(rèn)為物理實(shí)驗應(yīng)讓學(xué)生“唱主角”，讓學(xué)生動腦、動手、動口，體驗自主實(shí)驗的成就感。

一、變演示實(shí)驗為學(xué)生實(shí)驗，培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)探究的精神

傳統(tǒng)的演示實(shí)驗都是教師動手、學(xué)生觀察，由于教師具有較高的實(shí)驗技能，實(shí)驗結(jié)果都較理想，無形中導(dǎo)致學(xué)生“迷信權(quán)威”。若將教師演示改為學(xué)生演示，由于各個學(xué)生參差不齊的知識水平及實(shí)驗技能，可能出現(xiàn)各種與結(jié)論不符的結(jié)果，很容易引起學(xué)生對教材中的實(shí)驗結(jié)論產(chǎn)生懷疑，從而促使學(xué)生在進(jìn)取心的驅(qū)動下，為驗證自己的實(shí)驗結(jié)果而努力。

學(xué)期伊始，我就將學(xué)生分組（分幾組視各班人數(shù)），每組三四人，把一個學(xué)期的演示實(shí)驗承包給各組，輪到哪組演示，要求他們提前預(yù)習(xí)、演練。正式演示時，各組學(xué)生分工合作，或演示或講解或制造氛圍。如學(xué)習(xí)《力的合力與分解》，研究“分力的大小與夾角的關(guān)系”時，學(xué)生們或用橡皮筋、鉤碼、刻度尺、細(xì)繩，或用滑輪、彈簧秤、木板、鉤碼、細(xì)繩等定量顯示分力的大小與夾角的關(guān)系;用細(xì)鐵絲20cm、羊眼螺絲2個、小木塊2塊、人字形支架等器材來演示分力大于合力的情況。自己動手，才有很強(qiáng)的感性認(rèn)識。

學(xué)生演示實(shí)驗既訓(xùn)練學(xué)生的動手能力，又訓(xùn)練學(xué)生用科學(xué)的語言描述、解釋物理現(xiàn)象，讓學(xué)生在尋找知識真諦的過程中發(fā)展個性，還“狠狠地過了一把‘老師癮”（我現(xiàn)就讀北大的學(xué)生陳科源語）。

二、變枯燥的實(shí)驗為趣味性和啟發(fā)性的實(shí)驗，激發(fā)學(xué)生探求欲望

被動枯燥的實(shí)驗，必然會讓學(xué)生感到枯燥乏味，興趣索然。教師應(yīng)精心設(shè)計實(shí)驗教學(xué)方式，充分發(fā)揮實(shí)驗的趣味性，創(chuàng)造出生動的情景，活躍學(xué)生思維，使實(shí)驗教學(xué)具有啟發(fā)性，引發(fā)學(xué)生的探求欲望。

學(xué)習(xí)“機(jī)械能守恒定律”時，我指導(dǎo)學(xué)生設(shè)計“鐵球碰鼻”的實(shí)驗：將一鐵球用繩子牢牢懸掛在教室天花板上，將鐵球拉離平衡位置，讓鐵球剛好碰到鼻子，然后放開鐵球，鐵球擺過去，又?jǐn)[回向?qū)W生“打”來時，學(xué)生一齊驚喊起來，被“打”的學(xué)生被固定，無處可逃，嚇得尖叫起來，但鐵球卻在“千鈞一發(fā)”之際蕩了回去，學(xué)生順利“脫險”。再結(jié)合2013年神舟十號航天員王亞平太空授課時顯示的太空環(huán)境中神奇的物理現(xiàn)象：單擺裝置的小球在太空上不會像地面上一樣做往復(fù)擺動，而是靜止不動。如果輕推小球一下，小球會繞擺軸做圓周運(yùn)動。為什么？因為太空中小球處于失重狀態(tài)，沒有了回復(fù)力，所以不能像在地面一樣做往復(fù)擺動?！拌F球碰鼻”這一有驚無險的實(shí)驗把自然界的秘密——機(jī)械能守恒定律生動形象地展現(xiàn)在學(xué)生面前;而聯(lián)系王亞平太空授課的單擺小球的圓周運(yùn)動，又啟發(fā)學(xué)生去思考和探索科學(xué)世界。

三、變驗證性實(shí)驗為探究性實(shí)驗，突出學(xué)生的主體作用

傳統(tǒng)學(xué)生實(shí)驗多半是驗證性的實(shí)驗，在實(shí)驗過程中，學(xué)生是被動地參與。長此以往，學(xué)生對實(shí)驗就不會有濃厚的興趣，更不利于培養(yǎng)學(xué)生主動探索物理規(guī)律的能力。愛因斯坦說：“對真理的探索比占有更加寶貴。”探索性實(shí)驗對培養(yǎng)學(xué)生思維能力、創(chuàng)造能力及解決實(shí)際問題的能力有獨(dú)到的作用。

教學(xué)“牛頓第二定律”時，我將這個驗證性實(shí)驗變?yōu)樘骄啃詫?shí)驗。①動手實(shí)驗：首先讓學(xué)生按照自己設(shè)計好的實(shí)驗方案做實(shí)驗，使學(xué)生從實(shí)驗中初步認(rèn)識物體的加速度a與物體的質(zhì)量m及它所受外力F有關(guān)。然后讓承包該實(shí)驗的小組演示課本上的實(shí)驗，觀察實(shí)驗過程，注意發(fā)現(xiàn)研究對象引起變化的原因和條件以及在實(shí)驗中出現(xiàn)的現(xiàn)象，使學(xué)生對a和F、m的關(guān)系獲得感知。②探究知識：指導(dǎo)學(xué)生對問題進(jìn)行具體研究，處理實(shí)驗數(shù)據(jù)、列表、畫出a—F、a—1/m的圖像。③歸納總結(jié)：學(xué)生共同分析、歸納、總結(jié)出牛頓第二定律。讓學(xué)生用實(shí)驗探究和理論探究兩種方法進(jìn)行推證，在推證過程中學(xué)生自然而然了解了研究對象、成立條件、適用范圍、注意事項等，讓學(xué)生由學(xué)知識變?yōu)橹鲃犹骄孔匀灰?guī)律。

四、變實(shí)驗室實(shí)驗為課外實(shí)驗，讓物理實(shí)驗生活化

學(xué)生通過課外實(shí)驗，可以豐富認(rèn)識，深化與活化已掌握的物理知識，也使課堂教學(xué)得到不斷的補(bǔ)充和延伸。

鼓勵學(xué)生充分利用課余時間做好課外小實(shí)驗，既訓(xùn)練了動手能力和創(chuàng)新能力，又拉近了物理與生活的距離，同時使學(xué)生在探究、制作中體驗了自主實(shí)驗的成就感。我校嘗試了“測沙子間的動摩擦因數(shù)”“高空落蛋”“拍攝自由落體頻閃照片”“超級肥皂泡”等趣味性實(shí)驗，活躍了課堂學(xué)習(xí)氣氛，給學(xué)生提供了參與學(xué)習(xí)的機(jī)會，并使班級中不同認(rèn)知水平的學(xué)生的求知欲都能得到滿足。如學(xué)習(xí)“動量”時，給學(xué)生留個課后小實(shí)驗“高空落蛋”：要求讓一個生雞蛋從五樓自由落下而不破，所用的實(shí)驗器材輔助材料的重量不超過一個雞蛋的重量。結(jié)果學(xué)生們想了很多辦法，或用報紙折成帽子形狀將雞蛋放置其中，或給雞蛋安裝降落傘、底部用泡沫塑料做緩沖，或利用氫氣球等。做法千奇百怪，但都圍繞動量定理展開。有意思的是，2013年廣西高考模擬作文大賽的作文材料“高空落蛋”就是我校做過的實(shí)驗，我的學(xué)生梁妮說：“看到這材料就像遇到朋友一般，物理實(shí)驗助了我作文一臂之力，輕輕松松拿到一等獎。”

新課標(biāo)下的高中物理實(shí)驗應(yīng)讓學(xué)生“唱主角”，不僅僅是在實(shí)驗操作上進(jìn)行改變，更要從鼓勵參與、強(qiáng)調(diào)過程、突出創(chuàng)新等方面進(jìn)行努力，使學(xué)生積極融入物理課堂，主動探究實(shí)驗，親歷科學(xué)探究的過程，學(xué)習(xí)科學(xué)探究的方法，培養(yǎng)科學(xué)探究的精神和創(chuàng)新意識。

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