淺談小實(shí)驗(yàn)在高中物理課堂中的應(yīng)用

1、    淺談小實(shí)驗(yàn)在高中物理課堂中的應(yīng)用    王治國【摘要】 本文從筆者對小實(shí)驗(yàn)的理解和必要性出發(fā)，用各種實(shí)例重點(diǎn)說明了小實(shí)驗(yàn)設(shè)計類型、方法和實(shí)踐反思，為教師的實(shí)驗(yàn)教學(xué)提供參考。【關(guān)鍵詞】 小實(shí)驗(yàn) 高中物理g62 a 1006-5962（2013）02（b）-0149-01高中物理素以“難”的猙獰面目示人，其實(shí)物理是與生活緊密相關(guān)的“親民”學(xué)科，學(xué)生之所以感到“晦澀”、“枯燥”可能與課堂教學(xué)過于教條，教學(xué)與生活中的事物相脫節(jié)，學(xué)生不能融入物理情景中有關(guān)，筆者認(rèn)為如果教師能善于聯(lián)系生活和教學(xué)內(nèi)容，有針對性的設(shè)計小實(shí)驗(yàn)則既可以激發(fā)學(xué)習(xí)正能量又可以輕松地解決

2、教學(xué)問題。下面具體說明：1 小實(shí)驗(yàn)的定義筆者指的小實(shí)驗(yàn)是不需要到實(shí)驗(yàn)室，而是在平常課上或課外用較短的時間完成的教師演示實(shí)驗(yàn)或?qū)W生實(shí)驗(yàn)。簡言之：器材簡單，隨手可得，時間簡短，貼近生活。2 小實(shí)驗(yàn)的必要性（1）物理是一門實(shí)驗(yàn)學(xué)科，物理實(shí)驗(yàn)作為物理教學(xué)的基本手段有其特殊的教學(xué)功能。通過加強(qiáng)實(shí)驗(yàn)不僅可以使學(xué)生具備一定的感性認(rèn)識更重要的是使學(xué)生進(jìn)一步理解物理概念和定律是怎樣在實(shí)驗(yàn)基礎(chǔ)上建立起來的，從而有效地幫助學(xué)生形成概念，導(dǎo)出規(guī)律，掌握理論，正確而深刻地領(lǐng)會物理知識。（2）心理學(xué)有報告指出，學(xué)生通過說和做能記住信息的90%，因此通過做小實(shí)驗(yàn)，可以培養(yǎng)學(xué)生的觀察能力、思維能力，培養(yǎng)學(xué)生良好的實(shí)驗(yàn)方法以及

3、基本的實(shí)驗(yàn)?zāi)芰蛣邮帜芰?。?）筆者之所以突出“小”是因在現(xiàn)有的江蘇高考模式下，課時已被高度壓縮，對教材規(guī)定的演示實(shí)驗(yàn)或?qū)W生實(shí)驗(yàn)教師也不得不縮水，所以利用常規(guī)課堂時間帶學(xué)生去實(shí)驗(yàn)室去完成附加實(shí)驗(yàn)不太現(xiàn)實(shí)，這就更需要老師創(chuàng)造小實(shí)驗(yàn)的機(jī)會。3 小實(shí)驗(yàn)的一般類型（1）引入新課，激發(fā)興趣。小實(shí)驗(yàn)可以對一堂課的“亮相”添彩。如在“超重和失重”課開頭，先讓學(xué)生快速提起用紙帶穿過的重物，學(xué)生發(fā)現(xiàn)當(dāng)快速提起時紙帶會斷掉，產(chǎn)生疑惑和好奇，教師引導(dǎo)學(xué)生說出這種情況下拉力大于物體的重力，很方便的引出超重的概念，學(xué)生也趣味盎然。（2）詮釋難點(diǎn)，說明事實(shí)。對于教學(xué)中的難點(diǎn)問題，枯燥的說教或理論推導(dǎo)往往蒼白無力。比如學(xué)生

4、剛學(xué)習(xí)力時，學(xué)生對重力可以在水平方向產(chǎn)生作用效果不理解，以至于在力的分解合成計算時總是出現(xiàn)問題，筆者偶遇一題：用一根細(xì)繩和一根輕直桿組成三角支架，繩的一端繞在手指上，桿的一端頂在掌心，當(dāng)掛上重物時繩與桿對手指和手掌均有作用，判斷兩個作用力的方向。筆者覺得這正是說明此類問題的好模型，因此，diy這一模型（材料：橡皮筋、細(xì)繩、橡皮、鉛筆）并讓筆尖指向手心，學(xué)生在演示此模型的過程中體驗(yàn)到手掌的刺痛，從而理解重力可以按水平方向分解。再比如“驗(yàn)證力的平行四邊形”的習(xí)題課上，有一題：如果將細(xì)繩換成橡皮筋，那么實(shí)驗(yàn)結(jié)果是否會變化？教師枯燥的講繩和橡皮筋中的張力相同，學(xué)生也不理解。筆者用一個彈簧秤通過細(xì)繩掛一

5、個鉤碼，再把細(xì)繩換成橡皮筋掛相同的鉤碼，學(xué)生看到彈簧秤的示數(shù)不變，只是兩者伸長量不同，此題迎刃而解。（3）聯(lián)系生活，促其思考。當(dāng)蘋果掉在頭上，如果沒有思考的習(xí)慣，牛頓怎會想到萬有引力定律？教就是為了幫助學(xué)生去發(fā)現(xiàn)問題，思考問題，今后自己解決問題，所以筆者常跟學(xué)生說“生活處處是物理”。在講“向心力”時，要求學(xué)生課前自己做一個圓周運(yùn)動模型，用手讓物體在水平面轉(zhuǎn)動，自己體會思考手施加的力跟哪些因素有關(guān)。筆者曾在一堂“牛頓第一定律”的公開課上看到：老師讓學(xué)生將一張已有一排針孔的紙只用一只手把它撕開。學(xué)生試了很多方案，最后看到老師在紙的一角夾一個夾子，有力一甩，紙順勢撕開后，一片驚嘆。課上那位老師還和學(xué)

6、生一起還做了很多小實(shí)驗(yàn)：用繩懸掛兩個小球（一個空心，一個實(shí)心）不用手掂，判斷質(zhì)量大小；只用一個裝有水的飲料瓶演示水的慣性等，各種小實(shí)驗(yàn)活躍了學(xué)生的思維，也充分推動了學(xué)生深度思考。4 小實(shí)驗(yàn)的實(shí)踐反思通過教學(xué)實(shí)踐和觀察，筆者認(rèn)為教師在設(shè)計和操作小實(shí)驗(yàn)時應(yīng)注意以下幾個方面：1）簡單方便。專業(yè)儀器確實(shí)規(guī)范嚴(yán)謹(jǐn)，但也拉遠(yuǎn)了和學(xué)生的生活距離。小實(shí)驗(yàn)應(yīng)該樸素。一張紙、一個回形針、一把尺都可以成為實(shí)驗(yàn)器材。如演示微小形變，教材上需用激光源和兩個平面鏡和刻度尺，但其實(shí)只需將激光筆放在桌上，觀察擠壓桌面后遠(yuǎn)處光點(diǎn)的位置變化，同樣說明問題。筆者認(rèn)為只要能迅速準(zhǔn)確地讓學(xué)生理解物理現(xiàn)象和原理，器材越簡單越好，越貼近生

7、活越好。2）粗中有細(xì)。雖然小實(shí)驗(yàn)不要求“高端”裝備，但在操作時同樣要注意嚴(yán)謹(jǐn)。如把一穿有細(xì)繩的小球做成單擺時，如果只將繩繞在一固定桿上演示，那就不是單擺，因小球擺動時，懸點(diǎn)不固定。我們在聽課時，看到老師拿黑板擦或粉筆來演示自由落體實(shí)驗(yàn)總感覺不太舒服，因?yàn)楦杏X太隨意，哪怕準(zhǔn)備一個小球，都讓人覺得你是有備而來的。3）過目不忘。雖然小實(shí)驗(yàn)時間簡短，但應(yīng)力求令人印象深刻。如何才能做到？筆者認(rèn)為可以從下面兩個方面。創(chuàng)設(shè)認(rèn)知沖突。比如在“閉合電路歐姆定律”新課引入時將一小燈泡接在兩節(jié)干電池兩端，再將另一相同小燈泡接在三節(jié)干電池兩端（選用舊電池），問閉合開關(guān)后哪個亮？學(xué)生按初中知識當(dāng)然認(rèn)為后者亮，但實(shí)際現(xiàn)象恰恰與之相反。這種設(shè)計就打破學(xué)生原有的認(rèn)知結(jié)構(gòu)平衡，“先破后立”，學(xué)生通過老師介紹對其中的玄機(jī)后對“電源內(nèi)阻分壓”印象深刻。制造感官刺激。如在演示“完全失重”時，讓側(cè)面戳有小孔的塑料瓶裝滿水，老師手指封住瓶蓋上的小孔，讓兩位同學(xué)面對面站在瓶子落下較近的兩側(cè)，問：“當(dāng)放開瓶蓋上的小孔讓瓶自由下落時，水會不會噴到同學(xué)的身上？”。讓學(xué)生在緊張刺激的情景下加深感官體驗(yàn)同時加深了對物理現(xiàn)象的認(rèn)識。物理最終是為了應(yīng)用于生產(chǎn)，服務(wù)于生活，從生活中來，到生活中去，實(shí)驗(yàn)貫穿其中，小實(shí)驗(yàn)是教師“草根化”行