小實(shí)驗(yàn)，大作用

王芹

高中物理教學(xué)離不開實(shí)驗(yàn)的支撐與推動(dòng)，相對(duì)于實(shí)驗(yàn)室實(shí)驗(yàn)，課堂小實(shí)驗(yàn)因?yàn)榫哂斜憬菪浴⒉僮餍?、自主性等?yōu)勢(shì)，針對(duì)很多知識(shí)點(diǎn)和特殊教學(xué)目標(biāo)可以實(shí)現(xiàn)更好的教育效果。

高中物理課堂小實(shí)驗(yàn)是相對(duì)于實(shí)驗(yàn)室實(shí)驗(yàn)而言的，課堂小實(shí)驗(yàn)開展的地點(diǎn)是在教室，是和學(xué)科理論知識(shí)講解穿插起來(lái)的。實(shí)驗(yàn)規(guī)模小、用時(shí)少，便于操作，具有較高的可操作性。而且因?yàn)榭刹僮餍詮?qiáng)，學(xué)生可以自主開展、有效駕馭。所以高中物理教師要善用小實(shí)驗(yàn)、實(shí)現(xiàn)課堂教學(xué)的大作用。

一、高中物理學(xué)科課堂小實(shí)驗(yàn)的概述

（一）課堂小實(shí)驗(yàn)的特點(diǎn)

高中物理學(xué)科課堂小實(shí)驗(yàn)是相對(duì)于實(shí)驗(yàn)室實(shí)驗(yàn)而言的，具有鮮明的特點(diǎn)，主要體現(xiàn)在以下幾方面：一是取材方便，課堂小實(shí)驗(yàn)中所需的材料不像實(shí)驗(yàn)室實(shí)驗(yàn)，對(duì)材料的要求不高，甚至很多材料都是學(xué)生身邊常見的物品，如泡沫板、塑料瓶、橡皮筋等。也正是因?yàn)檎n堂小實(shí)驗(yàn)取材方便，才能推動(dòng)小實(shí)驗(yàn)的高頻率開展，也有助于對(duì)理論知識(shí)講解的推動(dòng)。二是方法簡(jiǎn)單，實(shí)驗(yàn)室實(shí)驗(yàn)的推進(jìn)必須要嚴(yán)格按照教學(xué)大綱和實(shí)驗(yàn)教案的要求，按步驟完成，這也是實(shí)驗(yàn)室實(shí)驗(yàn)需要花費(fèi)大量時(shí)間和精力的主要原因。但課堂小實(shí)驗(yàn)對(duì)實(shí)驗(yàn)過程要求不高、標(biāo)準(zhǔn)不嚴(yán)，甚至在很多時(shí)候是由學(xué)生自主嘗試完成，這種“不拘一格”的實(shí)驗(yàn)過程，使得教學(xué)氛圍非常融洽，學(xué)生的參與感非常好，也就能取得非常好的教學(xué)效果。三是趣味性強(qiáng)，實(shí)驗(yàn)室實(shí)驗(yàn)通常具有較高的學(xué)術(shù)性要求，但課堂小實(shí)驗(yàn)更像游戲活動(dòng)，再加上教師詼諧的語(yǔ)言，使得課堂小實(shí)驗(yàn)具有很強(qiáng)的趣味性。尤其是一些創(chuàng)新小實(shí)驗(yàn)，會(huì)加入很多有趣做法，符合高中生的認(rèn)知要求，也能激發(fā)高中生較高的參與熱情。

（二）高中物理課堂小實(shí)驗(yàn)的作用

高中物理課堂小實(shí)驗(yàn)可以有效融入日常教學(xué)活動(dòng)中，能實(shí)現(xiàn)實(shí)驗(yàn)室實(shí)驗(yàn)、理論知識(shí)傳授所不具有的教學(xué)效果，主要體現(xiàn)在以下幾方面：一是有利于學(xué)生創(chuàng)造能力的培養(yǎng)，在高中物理課堂小實(shí)驗(yàn)中，教師會(huì)給予學(xué)生充分的自由，包括實(shí)驗(yàn)材料的收集、實(shí)驗(yàn)過程的推進(jìn)，這可以有效培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)造能力和創(chuàng)新思維。二是有助于學(xué)生自主學(xué)習(xí)能力的培養(yǎng)，在實(shí)驗(yàn)過程中，為了完成教師的要求，學(xué)生需要閱讀大量的書籍，學(xué)習(xí)有關(guān)理論知識(shí)，并在實(shí)驗(yàn)中不斷嘗試、驗(yàn)證，還需要將理論和實(shí)踐結(jié)合起來(lái)，以此培養(yǎng)學(xué)生的自主學(xué)習(xí)能力。三是有助于教學(xué)效率的提高，課堂小實(shí)驗(yàn)的融合打破了傳統(tǒng)“口耳相傳式”的理論知識(shí)傳輸模式，學(xué)生可以借助小實(shí)驗(yàn)來(lái)理解理論知識(shí)、驗(yàn)證理論知識(shí)，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)理論知識(shí)的有效掌握，并能學(xué)會(huì)運(yùn)用，從而提高課堂教學(xué)效率。四是培養(yǎng)學(xué)生的物理思維，在課堂小實(shí)驗(yàn)中，高中物理教師會(huì)以某一個(gè)物理概念、定理為基礎(chǔ)開展小實(shí)驗(yàn)，那么在實(shí)驗(yàn)中，學(xué)生就會(huì)以學(xué)到的概念與定理來(lái)思考小實(shí)驗(yàn)的內(nèi)涵與外延，從而實(shí)現(xiàn)物理思維的培養(yǎng)。高中物理學(xué)科課堂小實(shí)驗(yàn)的作用非常多，除了上文提及的，還包括學(xué)生的實(shí)踐能力、合作意識(shí)、探究意識(shí)等關(guān)鍵能力和核心素質(zhì)都能得到有效培養(yǎng)。

二、高中物理課堂小實(shí)驗(yàn)有效實(shí)施的策略

（一）借力課堂小實(shí)驗(yàn)，增強(qiáng)學(xué)生對(duì)知識(shí)的理解

物理學(xué)科屬于自然科學(xué)類，其中有很多理論性很強(qiáng)的知識(shí)點(diǎn)，尤其是到了高中階段之后，理論性更強(qiáng)，導(dǎo)致很多學(xué)生在理解知識(shí)點(diǎn)時(shí)比較吃力，只能采取死記硬背的辦法。課堂小實(shí)驗(yàn)可以有效克服教學(xué)過程中的不足，幫助學(xué)生更好地理解理論知識(shí)，探究知識(shí)的內(nèi)涵，掌握知識(shí)的本質(zhì)。在具體教學(xué)過程中，高中物理教師要結(jié)合學(xué)生的理解情況、知識(shí)點(diǎn)本身的屬性，及時(shí)開展課堂小實(shí)驗(yàn)，有針對(duì)性地讓學(xué)生去感悟、去認(rèn)知。尤其是對(duì)一些難點(diǎn)知識(shí)，教師要避免通過“灌輸式加反復(fù)做題”的教學(xué)模式，要結(jié)合難點(diǎn)知識(shí)內(nèi)容設(shè)計(jì)合適的小實(shí)驗(yàn)，將難點(diǎn)知識(shí)融入小實(shí)驗(yàn)中，引導(dǎo)學(xué)生在實(shí)驗(yàn)的過程中領(lǐng)悟難點(diǎn)知識(shí)、理解難點(diǎn)知識(shí)，以此不斷實(shí)現(xiàn)難點(diǎn)知識(shí)的突破。

例如，在講解“自由落體運(yùn)動(dòng)”一節(jié)內(nèi)容時(shí)，學(xué)生對(duì)“重的物體與輕的物體下落速度一樣”這一論斷難以理解，認(rèn)為重的物體就應(yīng)下落快，這就是學(xué)生生活經(jīng)驗(yàn)所帶來(lái)的認(rèn)識(shí)偏差，如果教師不及時(shí)引導(dǎo)，學(xué)生只能以死記硬背來(lái)記住相關(guān)結(jié)論。為了幫助學(xué)生理解這一知識(shí)點(diǎn)，我設(shè)計(jì)了一個(gè)課堂小實(shí)驗(yàn)，主要過程是利用兩根塑料管，并在管底放置重量不一的塑料小球，接著利用簡(jiǎn)易真空泵給兩根塑料管抽真空，讓學(xué)生總結(jié)不同真空條件下兩根管子突然倒置之后小球的下降速度。學(xué)生會(huì)發(fā)現(xiàn)真空度越大兩個(gè)小球下降的速度越接近。通過這種小實(shí)驗(yàn)，讓學(xué)生對(duì)教材中的論斷有了深入的理解，認(rèn)識(shí)到只要無(wú)限接近完全真空，那么兩個(gè)小球下降的速度也就會(huì)無(wú)限接近。

（二）合作開展課堂小實(shí)驗(yàn)，實(shí)現(xiàn)學(xué)生整體進(jìn)步

在高中物理教學(xué)中，普遍存在優(yōu)等生和后進(jìn)生這一教學(xué)困境，為此轉(zhuǎn)化后進(jìn)生也成為高中物理教師教學(xué)的主要目標(biāo)之一，實(shí)現(xiàn)這一目標(biāo)的主要方法是發(fā)揮學(xué)生的引導(dǎo)與幫助作用，讓后進(jìn)生在同伴的幫助下更積極地思考、主動(dòng)地學(xué)習(xí)。合作開展課堂小實(shí)驗(yàn)，讓成績(jī)好的學(xué)生與后進(jìn)生在合作中實(shí)現(xiàn)思維的碰撞，尤其是幫助后進(jìn)生掌握學(xué)習(xí)技巧、領(lǐng)悟方法、探究思路，這種后進(jìn)生轉(zhuǎn)化過程不但氛圍輕松，而且效果很高。在具體的實(shí)驗(yàn)過程中，成績(jī)好的學(xué)生要給予后進(jìn)生動(dòng)手實(shí)驗(yàn)的機(jī)會(huì)，分析思考的空間，幫助后進(jìn)生一起進(jìn)步。在合作開展課堂小實(shí)驗(yàn)時(shí)，要引導(dǎo)學(xué)生以小組為單位去收集實(shí)驗(yàn)材料、準(zhǔn)備實(shí)驗(yàn)設(shè)備、理清實(shí)驗(yàn)過程，給予學(xué)生充分的自主權(quán)，確保小實(shí)驗(yàn)有序、高效地開展，所有學(xué)生都能積極參與并有所收獲。

例如，我在講解“力的合成和分解”知識(shí)點(diǎn)時(shí)，設(shè)計(jì)了一個(gè)課堂小實(shí)驗(yàn)，引導(dǎo)學(xué)生以測(cè)力計(jì)和橡皮筋為課堂小實(shí)驗(yàn)器材，驗(yàn)證合成與分解的概念。在實(shí)驗(yàn)過程中，我將學(xué)生分為幾個(gè)實(shí)驗(yàn)小組，每個(gè)小組成績(jī)好的學(xué)生為指導(dǎo)小老師，后進(jìn)生為實(shí)驗(yàn)操作員，“小老師”指導(dǎo)“操作員”如何實(shí)驗(yàn)、如何得出結(jié)論。通過實(shí)驗(yàn)，我發(fā)現(xiàn)后進(jìn)生對(duì)這個(gè)知識(shí)點(diǎn)不再是單純的記憶，也能進(jìn)行合理的分析，領(lǐng)悟到知識(shí)點(diǎn)的內(nèi)涵。

（三）自主開展課堂小實(shí)驗(yàn)，提高學(xué)生的學(xué)習(xí)能力

學(xué)習(xí)能力是高中生學(xué)習(xí)物理知識(shí)的關(guān)鍵素質(zhì)，是學(xué)生駕馭大量物理知識(shí)體系的重要方法。但學(xué)生要想實(shí)現(xiàn)高質(zhì)量的學(xué)習(xí)，還需要自主課堂小實(shí)驗(yàn)的助力，讓學(xué)生在自主實(shí)驗(yàn)過程中，掌握學(xué)習(xí)的技巧與方法，實(shí)現(xiàn)如何對(duì)新知識(shí)進(jìn)行探究與思考。在自主課堂小實(shí)驗(yàn)中，教師要給予學(xué)生充分的自主權(quán)，從實(shí)驗(yàn)器材選擇、實(shí)驗(yàn)過程推進(jìn)、實(shí)驗(yàn)結(jié)果總結(jié)等環(huán)節(jié)都由學(xué)生自主落實(shí)，這樣學(xué)生才能掌握學(xué)習(xí)的技巧、激發(fā)學(xué)習(xí)的熱情。同時(shí)，高中物理教師可以引導(dǎo)學(xué)生開展課后小實(shí)驗(yàn)，不僅可以讓學(xué)生自主鞏固課堂知識(shí)，還能激發(fā)學(xué)生設(shè)計(jì)生活實(shí)驗(yàn)的熱情，培養(yǎng)學(xué)生終身學(xué)習(xí)的意識(shí)。

例如，我在講解“串聯(lián)電路和并聯(lián)電路”內(nèi)容時(shí)，為了提升學(xué)生的學(xué)習(xí)能力，我引導(dǎo)學(xué)生自主開展課堂小實(shí)驗(yàn)。要求學(xué)生以自己臥室里燈的控制系統(tǒng)、油煙機(jī)的控制系統(tǒng)為基礎(chǔ)，自主選擇控制開關(guān)、電線等器材，并結(jié)合教材中的概念、定理展開實(shí)驗(yàn)，最后要求學(xué)生在實(shí)驗(yàn)過程中總結(jié)出一些結(jié)論。通過這種自主實(shí)驗(yàn)，我發(fā)現(xiàn)學(xué)生總結(jié)出的結(jié)論已超過了教材范圍，這就是自主學(xué)習(xí)的價(jià)值與作用。

（四）借力趣味小實(shí)驗(yàn)，提高課堂教學(xué)效率

高中物理教師在設(shè)計(jì)課堂小實(shí)驗(yàn)時(shí)，要立足于高中生的興趣愛好，多開展一些趣味性較強(qiáng)的小實(shí)驗(yàn)，實(shí)現(xiàn)寓教于樂的教學(xué)目標(biāo)。在具體教學(xué)過程中，高中物理教師要擺脫實(shí)驗(yàn)室過于正式的弊端，多關(guān)注學(xué)生最近一段時(shí)間“流行”的事物，包括游戲、魔術(shù)、視頻等，讓小實(shí)驗(yàn)不像實(shí)驗(yàn)室實(shí)驗(yàn)?zāi)菢訃?yán)肅、嚴(yán)格，而是充滿趣味性，學(xué)生能在小實(shí)驗(yàn)中收獲知識(shí)。為了增強(qiáng)小實(shí)驗(yàn)的趣味性，教師可以引導(dǎo)學(xué)生積極參與到實(shí)驗(yàn)的設(shè)計(jì)中，鼓勵(lì)學(xué)生將自己喜愛的元素加入實(shí)驗(yàn)中，這樣一方面可以實(shí)現(xiàn)小實(shí)驗(yàn)的趣味性，另一方面可以幫助學(xué)生更好地理解實(shí)驗(yàn)過程中涉及的理論知識(shí)，從而不斷提高教學(xué)效率。

例如，我在講解“液體表面張力”這個(gè)知識(shí)點(diǎn)時(shí)，引導(dǎo)學(xué)生開展了一個(gè)魔術(shù)類小實(shí)驗(yàn)，首先拿出一個(gè)注滿水的水杯，問學(xué)生如果往杯子里放東西，水會(huì)溢出來(lái)嗎？學(xué)生大聲回答：“會(huì)”。我笑一笑，請(qǐng)一個(gè)學(xué)生走上講臺(tái)，將一枚大頭針的針尖慢慢地放入杯中，逐漸放手，使其整根沒入水中。就這樣一根一根放入，會(huì)發(fā)現(xiàn)水杯還能裝下十幾根大頭針，并且杯子里的水也不會(huì)溢出來(lái)。我要求學(xué)生結(jié)合液體表面張力來(lái)解釋這一神奇的現(xiàn)象，從而以趣味小實(shí)驗(yàn)為切入點(diǎn)，幫助學(xué)生深入地理解這一知識(shí)點(diǎn)。

綜上所述，高中物理課堂小實(shí)驗(yàn)有著獨(dú)特的特點(diǎn)與價(jià)值，可以實(shí)現(xiàn)對(duì)課堂理論教學(xué)很好的補(bǔ)充與推動(dòng)，能有效實(shí)現(xiàn)實(shí)驗(yàn)室實(shí)驗(yàn)所不具有的教學(xué)價(jià)值。為此，高中物理教師要深刻認(rèn)識(shí)課堂小實(shí)驗(yàn)的特點(diǎn)，并結(jié)合教學(xué)內(nèi)容和學(xué)生的發(fā)展特點(diǎn)科學(xué)設(shè)計(jì)、有效開展、合理評(píng)價(jià)。在課堂小實(shí)驗(yàn)的幫助下，能有效激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情，提高課堂教學(xué)效率，實(shí)現(xiàn)學(xué)生整體進(jìn)步，培養(yǎng)學(xué)生的學(xué)習(xí)素質(zhì)。在提高課堂教學(xué)質(zhì)量的同時(shí)，高質(zhì)量培養(yǎng)高中生的物理學(xué)科核心素養(yǎng)。

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