用實驗鑄犁深耕課堂

陳明江

實驗是物理教學(xué)的重要手段，更是物理學(xué)科的基礎(chǔ).實驗不但可以提升學(xué)生觀察現(xiàn)象的技巧，還能提高學(xué)生根據(jù)現(xiàn)象分析并解決問題的能力.學(xué)習(xí)是一種認知活動，而實驗則是在一定理論知識指導(dǎo)下的實踐活動，是對知識形成過程的一種經(jīng)歷和體驗，甚至是遷移和創(chuàng)造.所以，準(zhǔn)確把握“以實驗為物理課堂教學(xué)基礎(chǔ)”這一基本特點，把它當(dāng)成一種探究學(xué)習(xí)的過程，可以大大地促進學(xué)生能力及教學(xué)效率的提升.

一、巧用身邊物品，結(jié)合實際創(chuàng)新

實驗的功能不僅僅是驗證和擴展物理知識，更重要的是它能使學(xué)生通過親身的探究，感受和領(lǐng)悟科學(xué)的理念.善于觀察、見微知著是實驗的第一步.生活中諸如吃飯、走路、劃船、照鏡子這些樸素隨意的日常生活，都包含著許多物理知識，所以可巧妙地運用如橡皮筋、礦泉水瓶、乒乓球等身邊的物品進行實驗.

例如，向空礦泉水瓶加點熱水晃一晃再倒出來，迅速蓋上瓶蓋，空瓶很快會變癟，從而簡單形象地證明了大氣壓的存在.又如，學(xué)習(xí)壓強時將雞蛋放在專用的泡沫板的凹槽內(nèi)，人站在雞蛋上，雞蛋居然不會破.這些都會給學(xué)生帶來驚喜，它比課本演示的實驗更富有神秘感，更能激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和動機，有助于他們深刻理解所學(xué)的知識.

二、優(yōu)化實驗過程，巧設(shè)問題啟迪

常規(guī)的實驗教學(xué)中，創(chuàng)新往往是對器材和步驟等方面進行優(yōu)化，缺乏對學(xué)生思維過程的重視.一個好的實驗設(shè)計，提出的問題要能為完成實驗提供方向：設(shè)計什么樣的實驗？怎樣設(shè)計？收集什么信息？需要哪些器材？等等.所以，教師應(yīng)以學(xué)生理解和掌握知識，啟迪其思維為目的來優(yōu)化實驗.

首先，創(chuàng)設(shè)實驗問題情境.教學(xué)中可利用趣味實驗凸顯物理思想的內(nèi)涵，激發(fā)學(xué)生求知欲.如在講“壓強”時，教師可以用兩塊木板，其中一塊釘上一個釘子，另一塊釘上幾排同樣的釘子.把兩個氣球分別放在釘子上，用同樣的厚木板壓在氣球上，觀察哪個氣球會破.這時學(xué)生的注意力被實驗吸引，從而促使學(xué)生思考幾排釘子看著可怕，卻為何不易扎破氣球？

其次，創(chuàng)設(shè)階梯型問題優(yōu)化實驗教學(xué).將原有問題化整為零，層層深入地提出一系列的問題，把學(xué)生推入問題中，引導(dǎo)學(xué)生步步深入.例如，在“大氣壓”這節(jié)課的教學(xué)中，教材中直接運用托里拆利實驗獲得結(jié)論，雖然這樣能測得大氣壓值，并能正確理解測量過程及原理，但這種灌輸式的教學(xué)，學(xué)生只能知其然而不知其所以然，更不可能培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)造性思維能力.如果將教學(xué)改為啟發(fā)式實驗，逐步引導(dǎo)學(xué)生參與其中，則教學(xué)效果會大不一樣.教學(xué)時，教師先演示覆杯實驗，再將一個兩端開口玻璃管插入水槽中，分析為什么管內(nèi)外水面會相平.接著再把玻璃管中裝上一個活塞，向上拉動活塞，分析為什么水柱能上升，并思考當(dāng)玻璃管足夠長，不斷向上提拉活塞時，水柱是否總能不斷上升.可以想象，按此質(zhì)疑、實驗、探究、解疑等不斷深入的探索方式進行教學(xué)，使學(xué)生參與到探究的過程中，不僅有利于調(diào)動學(xué)生思維的積極性，激發(fā)其靈感，而且還可以使他們的創(chuàng)造性思維得到培養(yǎng).

三、注重思維訓(xùn)練，學(xué)做結(jié)合提高能力素養(yǎng)

實踐表明，課本中某些驗證性實驗可改成探究性實驗.在探究過程中通過實驗步驟的設(shè)計與相關(guān)問題的逐步推進，可以激活學(xué)生思維，也可激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)的主動性和創(chuàng)造性.同樣對于“大氣壓”概念的教學(xué)，教師可以先通過演示“瓶‘吞雞蛋”的實驗引入新課，這個小實驗的現(xiàn)象可以一下子吸引學(xué)生們的注意力.然后教師告訴學(xué)生，這就是大氣壓現(xiàn)象.什么是大氣壓呢？此時教師便可轉(zhuǎn)入新課教學(xué).當(dāng)學(xué)生了解大氣壓的概念后，為了加深印象，再將一只長玻璃杯灌滿水，用一張塑料卡片蓋在杯口上，再按住卡片把水杯倒過來，并拋出問題：當(dāng)把手移開后，會產(chǎn)生什么現(xiàn)象？松手后水不流出學(xué)生會感到非常驚訝，此時教師再問：大氣壓到底有多“大”呢？為了滿足學(xué)生的好奇心和求知欲，教師可以將抽去空氣的馬德堡半球拿出來，選兩個男同學(xué)來拉.當(dāng)他們用盡力氣也拉不開時，打開進氣閥門，一個學(xué)生就很輕松地把兩半球拉開了.此時學(xué)生便能對“大氣存在壓強，并且很大”的結(jié)論理解得更加深入了.

質(zhì)疑是思維的開端.在教學(xué)中要鼓勵學(xué)生敢于對書本中的實驗過程與結(jié)論提出疑問，通過積極討論、爭辯啟迪他們的思維.例如，在探究阿基米德定理的實驗中，先測物重G，再測物體浸沒在水中時的拉力F，然后測桶與排出的水的總重G總，最后測空桶重G桶.可請學(xué)生分析這樣的實驗順序有沒有問題，問題是什么，會帶來什么影響，為什么課本上還要如此安排等問題，這樣學(xué)生在解決這些問題的過程中，不僅最大限度地獲得了物理基礎(chǔ)知識和基本技能，更重要的是，培養(yǎng)了學(xué)生的物理科學(xué)素養(yǎng).