從失敗中尋找對策，做成功的實驗

張麗亞

物理這一學科是以實驗為基礎的，做成功的實驗能有效激發(fā)學生的學習興趣，深化對物理知識的理解，提高學生的操作技能，培養(yǎng)學生的科學探究精神，對學生形成科學素養(yǎng)產生深遠影響。所以，實驗在物理教學中具有非常重要的作用。而在日常教學中，我們經常遇到實驗效果不理想甚至失敗的情況，導致很多教師怕做實驗或者少做實驗，嚴重影響了教學效果。本文嘗試對一些實驗的失敗進行分析，并探討一些改進實驗的方法，提高實驗成功率，為課堂有效教學盡一分力。

一、分析實驗失敗的原因

1.物理知識不扎實，實驗技能缺乏。

在一個班級中，學生的水平并不都是相同的，總有一部分學生對于知識掌握得不是很牢固，缺乏物理實驗操作技能，從而導致實驗失敗，甚至使得實驗不能正常進行下去。如：在“探究凸透鏡成像規(guī)律”實驗中，不知從透鏡的哪一側尋找虛像，或者不會完整地描述像的性質。在“使用托盤天平測量物體質量”的實驗中，調節(jié)平衡螺母，使指針對準了分度盤中央刻度線，就說明調節(jié)平衡?？墒钱斨羔槢]有對準時，不少學生不知道該怎么操作了，有些干脆忽略這個問題，直接做實驗了。

2.實驗器材有問題。

實驗中，我們有些器材已經使用了很多年，在精確度和靈敏度上都有問題。比如，在使用天平時，發(fā)現個別天平零件老化，很難調節(jié)到平衡，學生在使用時往往誤差很大。還有用彈簧測力計測量重力時，有的彈簧生銹了，彈性發(fā)生了變化，鉤碼也有所磨損，利用這樣的器材，就很難找到質量和重力的正確關系，易導致實驗的失敗。在電學實驗中，我們常用干電池作為電源，可是幾次實驗之后，電池的電壓就有所降低了，導致待測電阻兩端電壓太小或電路中電流太小，從而使實驗不能正常進行下去。

3.操作步驟不合理。

物理實驗步驟的編排要根據知識的邏輯性進行科學安排。比如在測鹽水密度的實驗中，需要用到天平、量筒、燒杯，實驗中測出鹽水的質量是關鍵，如果先用天平測出燒杯的質量，然后測出燒杯和鹽水的總質量，再將鹽水倒入量筒中測出體積，求出鹽水密度。這樣的方案誤差較大，原因是殘液留在燒杯壁上，導致測出的液體體積偏小，計算出的液體密度偏大。正確步驟應先測出燒杯和鹽水的總質量，倒入一部分鹽水到量筒中讀出體積后，再測出燒杯和剩余鹽水的質量，從而求出鹽水的質量，再計算出鹽水的密度，采用這樣的測量方法結果很準確。

4.操作不夠嚴謹，不夠細心。

物理實驗的操作步驟不僅要正確，而且有些實驗的操作應該細心謹慎。在做“觀察水沸騰實驗”時，有些同學不注意溫度計的位置，有些溫度計的玻璃泡已經碰到燒杯底了，在水沸騰時，發(fā)現溫度并不是不變的，就得到了錯誤結論。在運用彈簧測力計、刻度尺、注射器等器材測大氣壓實驗中，沒有將活塞推至注射器的底端排盡筒內空氣，所測大氣壓與標準值相差很大。

5.不注意控制變量。

控制變量法是研究物理問題的常用方法，很多實驗方案都必須圍繞這個原則進行設計。例如探究“探究不同材料的隔音性能”的實驗中，我們一般都是選擇鬧鐘、手機作為聲源，而不選用音叉，原因就在于我們要控制每次的響度都是相同的，音叉不能做到這一點。又如在比較不同物質的吸熱、放熱本領時，我們也是控制了幾種物質的質量、初溫、加熱時間等相同，再進行比較。所以實驗中，這些量都要進行認真測量，如果沒有做到，就會得到錯誤的結論。

二、從失敗的實驗中尋求收獲

1.允許失敗，寬容以對。

一位專家指出：“我們期望學生犯錯誤，從錯誤中吸取教訓，便可爭取明天的成功?！睂W生在實驗中出錯，這是很正常的現象，這反映出他們在學習中的不足，而正是這樣的不足，才需要老師的教育和指導。我們應以一顆寬容心對待學生在實驗中出現的問題，要多多鼓勵，而不是責怪與諷刺。學生能做成功的實驗固然是好事，但是從失敗的試驗中發(fā)現問題，并得到收獲，更能真正促進學生的發(fā)展，所以失敗的實驗同樣有價值。

2、實事求是，不要隨波逐流。

有時候，實驗沒有得到預期的結果，有些學生會弄虛作假，抄襲別人的實驗數據或結論，搪塞老師，這些做法都是不對的。在這種情況下我們應教育學生實事求是，如實記錄自己的實驗數據及實驗現象，分析實驗出錯的原因，從而避免下次實驗出現類似問題。

例如：“測定小燈泡功率”實驗中，出現了三種實驗原理P=UI、P=U/R和P=IR，學生根據各自的實驗原理進行實驗，就結果相互交流。三種實驗結果的較大差異引起了學生的極大興趣，經過積極思考，激烈辯論，終于發(fā)現，由于實驗過程中燈絲溫度的變化引起了燈絲電阻改變，導致實驗結果的明顯差別，最終一致認同了測量小燈泡的功率必須運用P=UI的原理。通過上述分析，學生更全面、深刻地掌握了測量小燈泡功率的方法和原理，教學效果更好；同時明白了P=UI、P=U/R和P=IR這三個公式之間的關系和差異，理解各自的適用范圍。

三、提高實驗成功率的對策

1.充分準備，避免實驗的盲目性。

實驗前，我們要做好充分準備。一方面是實驗器材的準備要充分，平時注意對實驗器材的日常保養(yǎng)和維護，定期檢查。另外，在進行實驗之前，教師也應該事先進行調試，確保器材都能正常工作。另一方面，教師可先要求學生對將要做的實驗進行預習，通過預習對實驗儀器的使用方法、實驗原理、實驗過程、實驗注意事項等有清楚了解；在腦海中形成清晰的實驗流程圖，防止實驗中漏做、錯做某些步驟；明確操作要點，弄清實驗條件、必須記錄的數據和觀察的現象等。如“觀察水的沸騰”實驗中，學生必須明確眼、手、耳的分工，學會運用圖像法分析沸點，同時注意酒精燈的正確使用方法，防止燙傷。

2.科學指導，規(guī)范操作。

在實驗教學中，我們不能簡單地提供自主研究和獨立探究的機會，教師成功的引導十分必要。如探究“串聯電路電流特點”實驗中，學生剛剛接觸電學器材不久，操作指導很關鍵：各個電學元件如何擺放，導線從哪兒開始連接，走什么路線，先做什么后做什么，等等。對這些操作技能一定要加強指導，否則，學生會手忙腳亂，實驗效果會大打折扣。教師可以走近學生，準備隨時提供幫助、指導。教師要逐步滲透物理實驗的有關研究方法，教會他們怎樣用實驗研究問題，有時多種方法并用。

物理實驗都有嚴格的操作規(guī)范，錯誤的操作會帶來不良后果，無法實驗甚至帶來安全隱患。在教學中，教師可以先用多媒體模擬錯誤的操作過程，讓學生看到錯誤的操作會帶來的后果，這樣不僅能夠規(guī)范學生的實驗操作，而且可以有效避免或減少一些事故發(fā)生。例如：用多媒體演示電路短路造成的火災等嚴重后果，這種方法比口頭反復強調規(guī)范操作的效果好得多。

3.充分發(fā)揮學生主體作用。

與一般的課堂教學相比，實驗課可以更充分地發(fā)揮學生學習的主體性，但是由于各個學生的實驗技能水平的不同，也會致使實驗中經常發(fā)生一些“偶發(fā)事件”，這對教師來說也是一種挑戰(zhàn)與考驗。比如，在“探究平面鏡成像特點”實驗中，為了體現探究性學習的理念，在創(chuàng)設問題情境后，就可以放手讓學生對平面鏡的成像特點進行猜想，并設計實驗方案，開展探究活動。但是在實驗過程中，許多學生會不知道兩個棋子各自的擺放位置和作用，甚至有的學生會只將玻璃板來回移動，根本不知道如何尋找像。也有的同學沒注意玻璃板與桌面不垂直，導致像略微偏上或偏下，因而像與物體不能重合。所以此時教師就應該及時發(fā)現并適時進行指導，使學生的實驗順利完成。教師應準確把握實驗過程的動態(tài)生成，隨時根據實驗進展適時而啟、適時而發(fā)、適時而導，給學生自由探索的時間和空間，讓學生成為實驗主體。

隨著新課程改革的不斷推進，實驗已經成為物理教學過程中的一個重要教學方式和學習方式，但影響實驗成功的因素是多方面的，有待我們在教學實踐中不斷反思、摸索、總結。

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