譚以梅

物理實(shí)驗(yàn)不僅是在學(xué)生心目中建立清晰的物理概念和規(guī)律不可缺少的一個環(huán)節(jié)，還是培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新精神和實(shí)踐能力，提高學(xué)生科學(xué)素養(yǎng)的重要手段。在剛剛參加了第七屆全國物理創(chuàng)新大賽之后，我收獲很多，現(xiàn)結(jié)合多年的教學(xué)實(shí)踐談?wù)剬?shí)驗(yàn)教學(xué)的認(rèn)識。

第一，開展多種形式的實(shí)驗(yàn)活動，建立完整的實(shí)驗(yàn)體系，可以培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新精神和實(shí)踐能力。

我認(rèn)為物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)包含以下幾方面：課堂教學(xué)、演示實(shí)驗(yàn)、學(xué)生實(shí)驗(yàn)、教具學(xué)具的改進(jìn)和使用、小發(fā)明和小創(chuàng)造、科普講座和知識競賽。這幾方面是相輔相成的，它能夠?qū)W(xué)生提出問題、構(gòu)建知識、感悟方法、形成概念起到重要的作用。

例如，在光學(xué)的教學(xué)中，教師可以采用演示實(shí)驗(yàn)和學(xué)生自制實(shí)驗(yàn)等多種方法相結(jié)合進(jìn)行教學(xué)，加深學(xué)生對知識的理解。以北京版教材為例，在學(xué)習(xí)“光的直線傳播”內(nèi)容時，可以給學(xué)生介紹光在不均勻介質(zhì)中的自制實(shí)驗(yàn)（來自實(shí)驗(yàn)創(chuàng)新大賽，下文簡稱大賽）。具體操作如下：一個透明水槽裝入2/3的水，在一個小燒杯中放入20～30毫升的蜂蜜并加入少量蔗糖攪拌均勻，注入到裝水的容器中，這樣偏折程度和效果會非常明顯，課下要求學(xué)生進(jìn)行小孔成像實(shí)驗(yàn)的小制作。在學(xué)習(xí)“光的反射”內(nèi)容時，學(xué)生就會根據(jù)平面鏡成像特點(diǎn)主動制作潛望鏡模型，體會由生活走向物理的過程。

在學(xué)習(xí)了“凸透鏡成像規(guī)律”一節(jié)與“眼睛和眼鏡”一節(jié)的內(nèi)容時，教師可以制作一個系統(tǒng)的光學(xué)演示儀（如我在大賽中看到的），具體做法如下：在一塊可以活動的磁性黑板上貼一張使全班同學(xué)都能看得清的眼球構(gòu)造圖，實(shí)驗(yàn)中的器材都用磁體吸附在磁性黑板上，把整個實(shí)驗(yàn)立體化，這樣便于教學(xué)。教師可以用兩個透鏡組合起來代表正常的晶狀體，放在圖形相應(yīng)的位置，在圖形的左側(cè)平行放置兩支激光筆，通過演示我們可以看到平行光線通過凸透鏡在視網(wǎng)膜的位置成像。為了演示近視眼的成因，可以再增加一塊透鏡，這樣表示晶狀體變厚，折光能力增強(qiáng)，在教學(xué)中可以請學(xué)生選擇相應(yīng)的透鏡來進(jìn)行矯正。同樣，教師還可以設(shè)計(jì)遠(yuǎn)視眼的成因及矯正。這類把理論轉(zhuǎn)化為直觀的實(shí)驗(yàn)，能夠讓學(xué)生感受到物理就在身邊。此外，在這個圖形的上部分還可以畫一條清晰的主光軸，標(biāo)出一倍焦距和二倍焦距的位置，把透鏡、物體（可用LED燈表示物體）、光屏放在中心等高的位置上，可以進(jìn)行凸透鏡成像規(guī)律的教學(xué)。這個組合實(shí)驗(yàn)可以進(jìn)一步演示照相機(jī)和幻燈機(jī)的實(shí)際模型。把自制的照相機(jī)模型放在相應(yīng)的位置上，調(diào)整光線，使學(xué)生能理解生活中的照相機(jī)成像的原理。

這幾個實(shí)驗(yàn)具有科學(xué)性，可操作性強(qiáng)，工藝簡單，制作方便，安全可靠。通過這樣的實(shí)驗(yàn)教學(xué)，可以帶給學(xué)生思考和啟迪，提高學(xué)生的觀察能力、分析綜合能力和探究能力，提高學(xué)生的科學(xué)素養(yǎng)。

第二，將創(chuàng)設(shè)實(shí)驗(yàn)情景的教學(xué)方法引進(jìn)課堂教學(xué)，將教學(xué)內(nèi)容生活化，可以使學(xué)生學(xué)到獲取知識的方法，增強(qiáng)探究未知世界的興趣和能力，培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新精神和實(shí)踐能力。

比如，在學(xué)習(xí)液體壓強(qiáng)和什么因素有關(guān)時，大賽中的老師要模擬帕斯卡木桶實(shí)驗(yàn)，但沒有提出這個名詞，只是做了如下設(shè)計(jì)：教師展示一個啤酒桶，其中一個側(cè)面上扎了幾個小孔，并用橡皮泥封好，請學(xué)生思考如何能讓桶中的水從小孔流出來。學(xué)生答案很多，教師會按學(xué)生的要求，往一個較粗的塑料桶中注入超過2/3的水（帶顏色），請學(xué)生觀察是否有水流出。接著，教師請學(xué)生思考如果水沒有從小孔流出該如何做。學(xué)生自然就想到了從高處倒水，并說出依據(jù)。教師這樣設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)，學(xué)生自然就理解了液體壓強(qiáng)和深度的關(guān)系，不僅加深了學(xué)生對物理概念和物理規(guī)律的理解，還使學(xué)生經(jīng)歷了知識的形成過程，理解科學(xué)的本質(zhì)，樹立科學(xué)價值觀。

學(xué)生只有在對知識產(chǎn)生足夠興趣時，才能夠獲得較好的學(xué)習(xí)效果。所以想要獲得良好的教學(xué)效果，就必須激發(fā)學(xué)生的興趣。如在做覆杯實(shí)驗(yàn)時，教師可以把燒杯換成大的玻璃器皿，裝滿水后用塑料片蓋住再緩慢倒過來，請學(xué)生觀察塑料片是否掉下來。這樣的實(shí)驗(yàn)?zāi)軌蚴箤W(xué)生感到震撼，對學(xué)生形成沖擊，使學(xué)生對所學(xué)的內(nèi)容產(chǎn)生濃厚的學(xué)習(xí)興趣，并能懂得認(rèn)識事物的方法，感受到小實(shí)驗(yàn)大物理。

如學(xué)生在學(xué)習(xí)電磁鐵的應(yīng)用以及電磁繼電器的工作原理后，可以解決日常生活中遇到的問題。教師可以先出示生活中的空氣開關(guān)，再展示它的工作原理，如電路中有電源、開關(guān)、導(dǎo)線、銜鐵、搭扣、電磁鐵、彈簧，缺少用電器，當(dāng)開關(guān)閉合時，就會看到短路現(xiàn)象，也就是生活中的“跳閘”現(xiàn)象。這樣的教學(xué)可以使學(xué)生在學(xué)習(xí)的過程中自覺地關(guān)心生活、關(guān)心科學(xué)技術(shù)的新發(fā)展，關(guān)注科技發(fā)展給社會帶來的影響。

第三，小實(shí)驗(yàn)、小制作可以讓學(xué)生深刻感受到科學(xué)的真實(shí)性，消除對科學(xué)的神秘感，使學(xué)生養(yǎng)成正確的價值觀，獲得成功的喜悅，發(fā)展學(xué)生的創(chuàng)新精神和實(shí)踐能力。

我在進(jìn)行了電動機(jī)的教學(xué)后，帶領(lǐng)學(xué)生制作了小電動機(jī)模型。為了提高學(xué)生的知識深度，我做了如下改進(jìn)：在電池盒里放一節(jié)電池，電池上面放一塊和電池長度相同的長方形磁鐵，用兩個掰直的曲別針固定在電池的正負(fù)極上，再用漆包線繞一個15圈左右的方形線圈，線圈兩端各留一段漆包線搭在曲別針兩端（一端用刀子或砂紙將絕緣部分全部打掉，另一端把絕緣部分打掉一部分即可），這樣線圈就轉(zhuǎn)動起來了。在這個基礎(chǔ)上，我又設(shè)計(jì)了一個電路，把線圈搭在兩個金屬支架上，用兩節(jié)電池做電源，和開關(guān)、滑動變阻器以及改進(jìn)的裝置串聯(lián)起來，制作一個簡易的電流計(jì)。通過這樣的深入引導(dǎo)，學(xué)生在學(xué)習(xí)了電動機(jī)的原理后，能夠用實(shí)驗(yàn)的方法理解靈敏電流計(jì)的構(gòu)造、原理，還提高了學(xué)生學(xué)習(xí)的興趣和能力。

為了給學(xué)生提供更多的學(xué)習(xí)機(jī)會，我建立了“魅力物理”創(chuàng)新小組。在活動中，我引導(dǎo)學(xué)生根據(jù)所學(xué)知識制作了不倒翁、簡易切蛋器、桿秤、小小電動機(jī)、自制溫度計(jì)等進(jìn)行展覽，由學(xué)生講解示范。多種多樣的物理小實(shí)驗(yàn)對于培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)造性和思維能力，有著十分重要的作用。

第四，結(jié)合教材的學(xué)習(xí)內(nèi)容開展科普講座，引入物理學(xué)史，可以拓寬學(xué)生知識的廣度；進(jìn)行分組實(shí)踐調(diào)查，可以讓學(xué)生聯(lián)系社會實(shí)際，使物理學(xué)習(xí)生活化和社會化，發(fā)展學(xué)生的創(chuàng)新精神和實(shí)踐能力。

如在學(xué)習(xí)了“樂音和噪聲”一章后，我把學(xué)生分為幾組，有的搜集關(guān)于生活中噪音的資料，有的搜集關(guān)于學(xué)校噪音的資料，有的制作課件準(zhǔn)備展示，還有的組織排練小品《怎樣減弱噪音》，有的小組提出了進(jìn)一步減弱噪音的措施。形式多樣的活動可以激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)物理的潛能，增強(qiáng)自信，展現(xiàn)自我。

（責(zé)任編輯 劉 穎）