加强物理实验,提高教学效率

中小学阶段是科学启蒙的重要阶段，在中学物理教学中，物理实验不仅可以使学生获得物理知识、培养实验技能和素质，而且可以培养学生良好的科学态度、作风和习惯等。因此，加强物理实验对提高课堂教学效果具有十分重要的作用。

一、用形式多样的实验使学生产生浓厚的学习兴趣

实验具有生动、形象的特点，有利于激发学生的好奇心和求知欲。教师要将观察、思维和操作紧密结合起来，它既可满足学生的操作欲望，但又不是单调的机械动作，将学生操作的兴趣转化为探索的兴趣，从而获得稳定的学习动机和认知兴趣。实验活动形式要多样，要为学生提供全面而有利于发展个性特长的条件，使不同的学生都有可能得到成功的满足，激发他们的学习兴趣。例如在速度教学中，若只是教师讲讲公式、强调一下单位、给学生做练习，且一般的题目都是已知路程、时间求速度，或已知路程、速度求时间等。学生往往代代公式，兴趣不大。而我在教学前充分利用学生在学数学中已有的速度知识来发挥他们的潜能。教学前分别展示一辆玩具电动坦克和电动小汽车让他们沿直线运动，请学生设法比较他们的运动快慢。问题一经提出，学生就跃跃欲试，提出各种方案。有的用定时测距的方法，有的用定距测时的方法，有的用分别测出一定的路程和时间，计算出各自的速度再加以比较，课堂气氛十分活跃。

在初三物理中考复习中，我常组织物理兴趣小组吸收一些成绩比较差的学生，有个别学生的物理成绩一直处于40分上下的水平，他几乎丧失了学习的信心，参加物理兴趣小组后，他和其他小组成员经常一起去物理实验陈列室，常在实验室中兴趣盎然地做各种实验，常利用星期天制作多种教具和玩具，有说明大气压的“魔瓶”，有模拟潜水艇，有应用杠杆原理的蜡烛跷跷板，有说明力的相互作用的模拟反冲火箭等。做好以后，首先让他们在自己班级做了表演，边讲边演，效果很好。一天，在复习摩擦知识时，叫大家设计实验验证滚动摩擦比滑动摩擦小，其他同学大都设计了在物块下垫圆木和不垫圆木分别用弹簧测力计拉着物块在水平面上做匀速直线运动，比较测力计的示数大小来说明。而有一位同学竟然用课本等搭成斜面，在斜面上某高度放上一支铅笔，一次横放一次竖放，而横放的铅笔沿斜面滚下来，而竖放的铅笔却没有躺下来，相当直观。于是我就让他起来表演一下并且作了简单的解释，其他同学不由自主地竖起了大拇指，看得出这位同学有多么高兴、多么自豪。后来这位同学的物理成绩很快上升到80多分。从这个普通学生的变化中我们可以得到很多启示。新课程标准下的物理教学，不能以应试为唯一目标，我们教师要创造适合每个学生的教育，选择那些能使学生形成稳定品质的教育内容和教学模式，教学效果必将上一个新台阶。

二、用趣味性实验来调动学生的课堂思维

1.实验中信息的获得必须通过学生自己的观察

实验活动的一个显著特点必须通过亲自观察来获得信息，而且实践中的信息又极其丰富多彩，因此非常有利于调动学生的课堂思维。如在光的折射、透镜教学之前，把下列问题以实物的形式转示给学生：圆型玻璃水槽底部的中央放一枚硬币，用一只玻璃杯倒过来罩在硬币上，并把玻璃杯压住。

（1）先不要观察，猜想一下，你可能看到了哪些现象？

（2）通过自己的观察，你实际看到了哪些现象？

（3）请解释你看到的现象

（4）再观察一下，你还有哪些新的发现？

假如从硬币的正上方开始向下观察（称观察角为0°）逐步改变观察方向（如向左下方改变）通过观察与思考学生会发现许多问题：让学生按下面的顺序进行观察，边观察边提问：

（1）在视线逐渐向左下移过约90°角的过程中，开始可以看到硬币的像，但一会儿硬币却逐渐消失，只见透明的玻璃杯壁变成不透明的“镜面”。这是为什么？

（2）当视线再向下移动约45°的过程中，硬币又复现，且在某一方位可以同时看到三个像。这些像是怎样形成的？这三个像的大小和离观察者的远近都不一样？这是又为什么？

（3）当你从水槽底斜向右上观察，并改变观察的角度，一会儿两个像？一会儿又是三个像？这些像究竟是怎样形成的？

从这个例子我们可以看出实验的观察活动是相当活跃的，闭门造车不可能解决问题。通过反复观察和思考，让学生产生强烈的好奇心和求知欲，才会发现许多意想不到的现象和问题。学生的课堂思维必将有效地调动起来。

2.假设和猜想必须通过实验的验证

科学发现和解决实际问题并非都是通过实验归纳的方法，在相当多的情况下，假设和猜想走在实验的前面，但实验的验证是必须的。例如在进行热效率教学中，为了让学生掌握燃料能充分燃烧的条件，我给同学们做过这样一个实验，把一支蜡烛的下端绕上几圈细金属丝使其竖直地浮于水槽中，上端露出水面，问：“点燃蜡烛后，随着燃烧的进行，会出现什么情况？”几乎所有的学生都认为当蜡烛燃烧到与水面相平时，蜡烛即会熄灭，且蜡烛熄灭时蜡烛的上端面呈略凹状（很少有人能想象出现象变化的细节）。我问：“为什么呢？”有学生说：“因为如果蜡烛上端面稍呈凹形，水就会进入内部从而使蜡烛熄灭。”“是这样吗？请同学们注意观测下面的情况。”点燃蜡烛仔细观察，只见靠近烛心的部分因温度较高，蜡烛熔化燃烧挥发，而周边由于与水接触，能够不断地将热量传递到水中，所以它达不到熔点，又由于蜡烛与水之间是不浸润的，所以水没有进入凹形区内。随着不断的燃烧，向下凹的程度加大非常有趣的是：凹到一定程度，火焰变小，眼看就要熄灭时，火焰又变大起来，如此反复几次蜡烛就熄灭了。为什么会出现这种情况呢？这时学生的思维达到了高潮，非常想知道缘由。这时教师作简要的解释：因为随着下凹深度的加大火焰较大时，冷空气难以进入靠底部烛心的地方，使燃烧变得不充分，所以烛焰变小。但随着烛焰变小，冷空气就比较容易从周边内向下与热空气形成对流，因此火焰又变大，如此反复数次，当下凹深度足够大时，空气对流难以进行，烛焰也就熄灭了，发现学生个个听得津津有味。如果没有做实验，这种现象几乎是不可能想象出来的。通过实验，告诫学生，猜想和假设必须经过实验验证，学生也从中深深地了解了燃料要充分燃烧必须形成空气对流。

从上面的例子可以看出，学生通过实验获得的不仅是知识，

还有思维的方法，更为重要的是树立“实践是检验真理的唯一标准”的观点和培养实事求是的科学作风。

三、用物理实验中的设疑来培养学生的想象力

由于实验本身的特点，使它成为中学物理教学培养学生开拓意识和创新能力的重要途径。实验中蕴藏着极其活跃的因素，随时会出现许多学生意想不到的问题，对于活化学生学习的知识和培养创新能力大有益处。例如在进行电流的磁场教学时，一根直导线和一只可自由转动的小磁针展示在学生的眼前，小磁针平行放在直导线的下方，通电的瞬间，学生惊讶地发现小磁针转动了，无须提问，学生就会立即投入积极的思考之中。我在演示过程中相继提出如下问题：

（1）你看到了哪些现象？

（2）你能提出哪些问题？

（3）为了寻找小磁针转动的奥秘，你认为还需了解哪些信息？

（4）你能想象出其他你没有看到的信息内容吗？

（5）你能解释小磁针转动的原因吗？它是否遵循力的相互作用？

（6）小磁针转动的条件是什么？

再演示让学生再仔细观察及讨论，一番讨论之后，我发现，很多的学生对观察到的现象的描述是相当粗糙的。他们只看到小磁针转动，提出的问题也只是“为什么小磁针会转动呢”。由于观察的肤浅也就难以有更深入的联想。在多次的观察中，有一位学生说：“小磁针转动是不是因为受到了什么力的作用？”我说：“很好！是的，那么是什么物体给小磁针施加了力呢？”学生自然就想到了磁场。然后再让学生大胆思考电流的磁场方向跟什么有关？并让学生演示。教学的目的自然就达到了，此时教师告诉学生：最后告诉学生对事物的观察中是很难把所有的信息一览无余地尽收眼底，宝贵的是能抓住一闪而过的关键现象，并进行丰富的联想。只有通过这样那样的实践活动才能使学生受益匪浅。

像上面提到的例子我们在物理课堂教学中是数不胜数的。正因为实验如此之“活”，学生学习获得的知识才不会僵死。总而言之，物理课堂教学中要充分发挥实验的不可替代作用，千方百计地创造一种生动活泼的学习情境。在这种情境下，学生没有那种为了应付考试而日夜学习所造成的心力交瘁的状态，让他们通过自己动手动脑来探索科学的奇境，掌握所学知识，并融会贯通。只有这样我们课堂教学才能取得事半功倍的效果，我们的学生才能从年轻时代就具有开拓精神和创新能力，以适应时代发展的要求。

（作者单位 江苏省吴江市铜罗中学）