簡(jiǎn)單實(shí)驗(yàn) 魅力無(wú)窮

吳苗軍

在物理教學(xué)中，實(shí)驗(yàn)占據(jù)非常重要的位置。一旦失去實(shí)驗(yàn)，物理教學(xué)活動(dòng)將無(wú)法順利進(jìn)行下去。在新課程改革的背景下，高中物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)的改革勢(shì)在必行。然而在高中物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)改革過(guò)程中仍然會(huì)遇到很多問(wèn)題，為此，教師要在實(shí)踐中總結(jié)經(jīng)驗(yàn)，充分展現(xiàn)物理實(shí)驗(yàn)的藝術(shù)。

1高中物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)的現(xiàn)狀

1.1沉悶的課堂氣氛，學(xué)生缺乏探究興趣

本來(lái)物理實(shí)驗(yàn)課存在著很多變數(shù)，再加上結(jié)果的不確定性，這就會(huì)激發(fā)起學(xué)生的求知欲，學(xué)生特別想從實(shí)驗(yàn)中獲得更多的知識(shí)。然而在實(shí)際實(shí)驗(yàn)教學(xué)中，所取得的實(shí)驗(yàn)效果并不理想。

1.2陳舊的實(shí)驗(yàn)設(shè)備，配套不齊全

為了能夠保證實(shí)驗(yàn)教學(xué)的順利進(jìn)行，配套的實(shí)驗(yàn)器材是必不可少的?，F(xiàn)階段，很多實(shí)驗(yàn)器材要么不是時(shí)間太長(zhǎng)，要么就是已經(jīng)破損，使用效率非常低，從而影響到物理實(shí)驗(yàn)的教學(xué)效果。

1.3實(shí)驗(yàn)設(shè)備使用率低，教師開展實(shí)驗(yàn)的積極性較低

當(dāng)前，在教學(xué)中，教師過(guò)于重視傳授給學(xué)生相關(guān)的理論知識(shí)，忽視培養(yǎng)學(xué)生的能力與興趣。學(xué)校所安排的課程只是為了提高升學(xué)率，并不是將提高學(xué)生的綜合素質(zhì)作為最終目的。很多物理教師會(huì)將更多的時(shí)間花費(fèi)在教學(xué)工作上，很少到實(shí)驗(yàn)室去看看當(dāng)下的實(shí)驗(yàn)儀器。一般都是在實(shí)驗(yàn)中需要某種器材的時(shí)候，教師才會(huì)專門去實(shí)驗(yàn)室尋找這一器材，這就無(wú)法將實(shí)驗(yàn)儀器的教學(xué)功能充分發(fā)揮出來(lái)。

1.4教師操作水平較低，制約了物理實(shí)驗(yàn)的順利開展

現(xiàn)階段，有很多物理教師在課堂上不愿意開展實(shí)驗(yàn)，他們認(rèn)為：做實(shí)驗(yàn)既會(huì)花費(fèi)一定的時(shí)間，學(xué)生也不一定能從中學(xué)習(xí)到相關(guān)的知識(shí)。還有的老師害怕實(shí)驗(yàn)不成功，因此他們不愿意開展實(shí)驗(yàn)。與其他學(xué)科的老師相比較，物理教師必須要具備實(shí)驗(yàn)操作能力。要想成為一名優(yōu)秀的高中物理教師，其必須具備較高的實(shí)驗(yàn)操作水平，做好課堂演示，指導(dǎo)學(xué)生開展實(shí)驗(yàn)。

2高中物理課堂的實(shí)驗(yàn)藝術(shù)

2.1化繁瑣為簡(jiǎn)單

在高中物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)中，許多教師沒(méi)有區(qū)分開簡(jiǎn)單、低效這兩個(gè)概念。有的老師甚至這樣認(rèn)為：只有制定周密的實(shí)驗(yàn)計(jì)劃，選擇質(zhì)量高的實(shí)驗(yàn)器材才可以順利開展實(shí)驗(yàn)教學(xué)。其實(shí)不然，麥克斯認(rèn)為：在實(shí)驗(yàn)中若是能用到日常所見的實(shí)驗(yàn)材料那是最好不過(guò)的。再加上日常所見的實(shí)驗(yàn)材料會(huì)讓學(xué)生覺(jué)得熟悉，此時(shí)學(xué)生的求知欲望是非常強(qiáng)烈。相反，如果所選用的的實(shí)驗(yàn)器材、實(shí)驗(yàn)程序比較復(fù)雜，那么最終所取得實(shí)驗(yàn)效果并不理想。

鑒于此，教師不能盲目選擇先進(jìn)的實(shí)驗(yàn)器材，而是要盡可能將繁瑣的實(shí)驗(yàn)步驟簡(jiǎn)單化，讓學(xué)生從日常生活中選擇實(shí)驗(yàn)器材來(lái)開展物理實(shí)驗(yàn)。我們以“反沖現(xiàn)象”這一教學(xué)內(nèi)容為例子，教師可以摒棄傳統(tǒng)的實(shí)驗(yàn)器材，讓學(xué)生利用日常生活中常見的可樂(lè)瓶來(lái)做成“水火箭”，以此來(lái)完成這個(gè)實(shí)驗(yàn)。

我們又以“探究平拋運(yùn)動(dòng)的規(guī)律”這一教學(xué)內(nèi)容為例子展開分析：為了能夠讓學(xué)生更好的認(rèn)識(shí)、理解平拋運(yùn)動(dòng)的特點(diǎn)，教師可以讓學(xué)生一只手一起拋出的兩個(gè)金屬球運(yùn)動(dòng)情況基體本相同；一只手一起拋出一個(gè)金屬球和一個(gè)松軟的紙團(tuán)，從而讓學(xué)生分析它們的運(yùn)動(dòng)情況。此時(shí)學(xué)生會(huì)說(shuō)：他們的運(yùn)動(dòng)情況差異太明顯。接著教師問(wèn)：造成兩次實(shí)驗(yàn)差異的原因是什么？即：為什么第二次實(shí)驗(yàn)的紙團(tuán)為什么比金屬球拋得近多了？在問(wèn)題的引導(dǎo)下，教師要與學(xué)生分析出現(xiàn)這兩個(gè)問(wèn)題的原因，即：空氣阻力對(duì)紙團(tuán)的影響大。最后，教師歸納總結(jié)：空氣阻力使拋體運(yùn)動(dòng)變得復(fù)雜，根據(jù)從簡(jiǎn)單到復(fù)雜的原則，教師引導(dǎo)學(xué)生研究最簡(jiǎn)單的情況：將物體水平拋出，物體只在重力作用下的運(yùn)動(dòng)，即平拋運(yùn)動(dòng)。這種實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)具有以下的優(yōu)點(diǎn)：巧妙的構(gòu)思、簡(jiǎn)單的取材，這一實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)凝結(jié)了許多工作者的智慧，大大提高了物理實(shí)驗(yàn)的實(shí)效性。

2.2化枯燥為有趣

當(dāng)前，許多高中生并不喜歡實(shí)驗(yàn)教學(xué)，為什么會(huì)出現(xiàn)這種現(xiàn)象呢？究其原因在于不管是實(shí)驗(yàn)形式，還是實(shí)驗(yàn)內(nèi)容都過(guò)于枯燥無(wú)味，再加上教師講授式的教學(xué)方法，這大大降低了學(xué)生學(xué)習(xí)的興趣。要想充分發(fā)揮實(shí)驗(yàn)教學(xué)的教育功能，首要的任務(wù)就是讓學(xué)生真正感受到實(shí)驗(yàn)教學(xué)的樂(lè)趣。在學(xué)生學(xué)習(xí)過(guò)程中，興趣起著推動(dòng)性的作用。同時(shí)興趣也可以開發(fā)學(xué)生的思維，提高學(xué)生的思維能力。但是需要注意的是，如果教師一味強(qiáng)調(diào)實(shí)驗(yàn)的有趣性，這讓學(xué)生在開心過(guò)后并沒(méi)有學(xué)習(xí)到相關(guān)的物理知識(shí)，這樣的實(shí)驗(yàn)教學(xué)毫無(wú)意義。實(shí)驗(yàn)教學(xué)的目的在于借助學(xué)生的感官印象將知識(shí)傳遞給大腦，通過(guò)觀察、思考等方式來(lái)啟發(fā)學(xué)生，慢慢提升學(xué)生的各項(xiàng)能力。所以，在增加趣味性的基礎(chǔ)上，教師要重視實(shí)驗(yàn)的啟發(fā)性，確保在快樂(lè)的氛圍下學(xué)習(xí)知識(shí)。

我們以“機(jī)械能守恒定律”這一教學(xué)內(nèi)容為例子展開分析：在傳統(tǒng)的實(shí)驗(yàn)教學(xué)中，教師通過(guò)以下兩個(gè)實(shí)驗(yàn)來(lái)探究機(jī)械能守恒定律。

實(shí)驗(yàn)一

實(shí)驗(yàn)?zāi)康模禾骄啃≤囋谛泵嫔舷禄倪^(guò)程中機(jī)械能是否變化？

實(shí)驗(yàn)原理：E：mgh+mv²/2。

實(shí)驗(yàn)器材：斜面、小車、直尺、光電門傳感器、數(shù)據(jù)采集器、電腦分別在斜面的兩個(gè)位置上測(cè)出機(jī)械能值，學(xué)生分組實(shí)驗(yàn)并記錄實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)。

結(jié)論一：機(jī)械能損失。

教師問(wèn)：機(jī)械能損失的原因是什么？

學(xué)生答：斜面粗糙，導(dǎo)致機(jī)械能損失。

教師問(wèn)：既然是因?yàn)樾泵娲植谛≤嚨臋C(jī)械能損失了，那么在粗糙程度不同的斜面上小車的機(jī)械能損失程度一樣么？

實(shí)驗(yàn)二

實(shí)驗(yàn)?zāi)康模禾骄啃≤囋诖植诔潭炔煌男泵嫔舷禄倪^(guò)程中機(jī)械能損失程度是否一樣？

實(shí)驗(yàn)原理：E=mgh+mv²/2。

實(shí)驗(yàn)器材：若干塊粗糙程度不同的斜面、小車、直尺、光電門傳感器、數(shù)據(jù)采集器、電腦。

注意：為了比較性，選擇的兩個(gè)位置應(yīng)確定。選擇桌上另外兩個(gè)斜面繼續(xù)實(shí)驗(yàn)。

結(jié)論二：粗糙程度越小，機(jī)械能損失得越少。

這個(gè)傳統(tǒng)的實(shí)驗(yàn)會(huì)讓學(xué)生覺(jué)得較為枯燥無(wú)味，并不能將學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性調(diào)動(dòng)起來(lái)。針對(duì)這種情況下，教師可以引入“足球碰鼻實(shí)驗(yàn)”，讓學(xué)生簡(jiǎn)單的操作實(shí)驗(yàn)，試試足球返回來(lái)會(huì)不會(huì)碰到鼻子？同時(shí)讓學(xué)生談?wù)剬?duì)這個(gè)實(shí)驗(yàn)的感受。有的學(xué)生回答：現(xiàn)實(shí)生活中只有重力作功是不存在的，因此當(dāng)重力作功遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于其他力作功時(shí)，那么我們就可以將其看做為機(jī)械能守恒。通過(guò)加入這樣一個(gè)簡(jiǎn)單的、與實(shí)際生活密切聯(lián)系的實(shí)驗(yàn)，這就大大增加了實(shí)驗(yàn)課堂的趣味性，從而提高了實(shí)驗(yàn)教學(xué)的效率。

2.3化被動(dòng)為主動(dòng)

在高中物理實(shí)驗(yàn)過(guò)程中，有部分教師并不了解實(shí)驗(yàn)?zāi)康?、?shí)驗(yàn)意義，甚至有部分老師誤以為：在實(shí)驗(yàn)過(guò)程中，教師操作，學(xué)生觀看實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象。有時(shí)候教師僅僅需要一兩名學(xué)生來(lái)做助手，原本是讓學(xué)生自己動(dòng)手操作的實(shí)驗(yàn)課變成了老師演示實(shí)驗(yàn)的課堂，這個(gè)時(shí)候?qū)W生處于被動(dòng)的學(xué)習(xí)地位。為了能夠改變這一局面，高中物理教師要重新定位自己的角色，明白學(xué)生是課堂的主體。因此，在實(shí)驗(yàn)教學(xué)中，教師要給學(xué)生留出自主操作動(dòng)手的機(jī)會(huì)，讓學(xué)生自主獲取知識(shí)，加深學(xué)生對(duì)這些知識(shí)的理解與記憶。

我們以“力的分解”這一教學(xué)內(nèi)容為例子展開分析：教師可以設(shè)計(jì)一個(gè)讓每位學(xué)生都能夠參與的實(shí)驗(yàn)。首先，教師要讓學(xué)生兩兩組成一個(gè)小組；其次，小組內(nèi)的兩名成員對(duì)立站好，其中一位學(xué)生叉腰單手站立，另一位學(xué)生雙手向其肘部向下施加壓力，并且持續(xù)進(jìn)行；最后，一位學(xué)生與另一位學(xué)生相互轉(zhuǎn)換角色，感受力的分解。

我們又以“探究加速度與力、質(zhì)量的關(guān)系”這一實(shí)驗(yàn)為例子展開分析：在開展這個(gè)實(shí)驗(yàn)的時(shí)候，教師要讓學(xué)生事先準(zhǔn)備好所需要的實(shí)驗(yàn)器材，在課堂上讓學(xué)生自主操作實(shí)驗(yàn)，記錄實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，分析實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，得出最終的實(shí)驗(yàn)結(jié)論。在此過(guò)程中，學(xué)生的自主探究能力得到明顯的提高，真正成為了課堂的主人。

綜上所述，在實(shí)驗(yàn)教學(xué)過(guò)程中，教師要借助智慧來(lái)改進(jìn)實(shí)驗(yàn)，優(yōu)化實(shí)驗(yàn)教學(xué)環(huán)節(jié)，確保實(shí)驗(yàn)簡(jiǎn)單而實(shí)驗(yàn)效率較高。同時(shí)，教師要增加實(shí)驗(yàn)教學(xué)的趣味性，讓學(xué)生感受到實(shí)驗(yàn)的樂(lè)趣，以激發(fā)他們的學(xué)習(xí)熱情和學(xué)習(xí)積極性，促進(jìn)主動(dòng)學(xué)習(xí)習(xí)慣的養(yǎng)成，以此為提升物理課堂整體教學(xué)成效，奠定良好基礎(chǔ)。