王忠民

（廣東省惠州市第三中學(xué)，廣東 惠州 516001）

中學(xué)物理“非常規(guī)”實(shí)驗(yàn)教學(xué)研究

王忠民?

（廣東省惠州市第三中學(xué)，廣東 惠州 516001）

中學(xué)物理實(shí)驗(yàn)是學(xué)生認(rèn)識(shí)物理概念、物理原理、物理規(guī)律的基礎(chǔ)。針對(duì)中學(xué)物理常規(guī)實(shí)驗(yàn)教學(xué)中存在的問題，結(jié)合本人在教學(xué)過程中的案例，探討中學(xué)物理“非常規(guī)”實(shí)驗(yàn)教學(xué)。

中學(xué)物理；“非常規(guī)”實(shí)驗(yàn)；教學(xué)效果

1 引言

經(jīng)典物理學(xué)在科學(xué)實(shí)驗(yàn)中逐漸發(fā)展起來的一門自然科學(xué)，它以觀察和實(shí)驗(yàn)為基礎(chǔ)的科學(xué)。物理常規(guī)實(shí)驗(yàn)教學(xué)包含學(xué)生課堂、實(shí)驗(yàn)室分組實(shí)驗(yàn)、課外實(shí)驗(yàn)活動(dòng)、教室演示實(shí)驗(yàn)等，而“非常規(guī)”物理實(shí)驗(yàn)，是指有目的地選擇和利用實(shí)驗(yàn)室之外的其他“存在物”及利用其創(chuàng)造新結(jié)構(gòu)開展的一類體現(xiàn)自創(chuàng)性、體驗(yàn)性、趣味性、簡(jiǎn)易性、生活化的物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)活動(dòng)[1]。中學(xué)物理教學(xué)過程本質(zhì)上是認(rèn)知過程，實(shí)驗(yàn)手段、實(shí)驗(yàn)器材、實(shí)驗(yàn)對(duì)象都與科學(xué)家的探究活動(dòng)截然不同，但在目標(biāo)上都是探究世界萬物規(guī)律、原理、本質(zhì)。一些地方、一些學(xué)校、一些教師，如偏遠(yuǎn)地區(qū)的學(xué)校老師，充滿著對(duì)教育無限的熱情和奉獻(xiàn)精神，利用身邊之物，就地取材，與學(xué)生開展豐富多彩的物理實(shí)驗(yàn)，雖然在某種程度上，采用“非常規(guī)”物理實(shí)驗(yàn)使實(shí)驗(yàn)手段、實(shí)驗(yàn)操作那么不符合規(guī)范，但是極大豐富了學(xué)生在物理課堂上的氣氛。

2 中學(xué)物理常規(guī)實(shí)驗(yàn)的問題及分析

2.1 物理實(shí)驗(yàn)認(rèn)識(shí)上的偏差

現(xiàn)在中學(xué)對(duì)開展物理實(shí)驗(yàn)存在認(rèn)識(shí)上的偏差，認(rèn)為學(xué)校能建設(shè)漂亮的實(shí)驗(yàn)室，并且配備優(yōu)良、精密的實(shí)驗(yàn)器材，就能保證學(xué)生順利開展常規(guī)物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)，學(xué)生在老師的指導(dǎo)下機(jī)械性開展各種驗(yàn)證實(shí)驗(yàn)。同時(shí)，老師普遍認(rèn)為“非常規(guī)”物理實(shí)驗(yàn)是在偏遠(yuǎn)地區(qū)的學(xué)校老師才提倡的做法。最后，為了高考的升學(xué)率，在高考的“指揮棒”下，大多數(shù)教師摒棄了“非常規(guī)”物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)活動(dòng)。特別在城市重點(diǎn)中學(xué)尤其普遍。

2.2 物理實(shí)驗(yàn)行動(dòng)上的差距

現(xiàn)在中學(xué)對(duì)開展物理實(shí)驗(yàn)存在行動(dòng)上的差距，在中學(xué)教育、教學(xué)改革的今天，學(xué)生課堂、實(shí)驗(yàn)室分組實(shí)驗(yàn)、教室演示實(shí)驗(yàn)很大程度上過度依賴實(shí)驗(yàn)室的裝備，在操作步驟上依照經(jīng)典教材按部就班、毫無創(chuàng)新的完成實(shí)驗(yàn)，沒有生活場(chǎng)景、生活氣息的實(shí)驗(yàn)成分。

首先，在實(shí)驗(yàn)室完成的物理實(shí)驗(yàn)場(chǎng)景與現(xiàn)實(shí)生活存在差距，實(shí)驗(yàn)室強(qiáng)調(diào)嚴(yán)密性、邏輯性、理論性，缺乏可得性、可操作性、生活化實(shí)驗(yàn)場(chǎng)景，違背學(xué)生的認(rèn)知規(guī)律。

最后，教育局領(lǐng)導(dǎo)、學(xué)校領(lǐng)導(dǎo)注重實(shí)驗(yàn)室的華麗裝修、實(shí)驗(yàn)裝備的精密、優(yōu)良程度，要求老師自創(chuàng)器材、自制教具必須現(xiàn)代工藝化，必須精、小、巧，否則很難在評(píng)比中脫穎而出，這樣嚴(yán)重阻礙了老師進(jìn)行“非常規(guī)”物理實(shí)驗(yàn)的熱情和動(dòng)力。

2.3 物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)理念滯后，不熟悉“非常規(guī)”物理實(shí)驗(yàn)的內(nèi)涵

中學(xué)物理教師在升學(xué)率、評(píng)定職稱的利益面前，只是順著時(shí)代的變遷，精力全部放在常規(guī)實(shí)驗(yàn)教學(xué)上，不能更新先進(jìn)的教學(xué)理念和觀念。往往產(chǎn)生嚴(yán)重的工作怠倦感，對(duì)工作、教學(xué)、學(xué)生的管理熱情逐漸衰退，不熟悉“非常規(guī)”物理實(shí)驗(yàn)的深刻內(nèi)涵。 “非常規(guī)”物理實(shí)驗(yàn)，它是全新的角度來開展中學(xué)的物理實(shí)驗(yàn)的，其方法、手段是常規(guī)物理實(shí)驗(yàn)所無法比擬的，能豐富常規(guī)物理實(shí)驗(yàn)的延續(xù)性。

3 “非常規(guī)”教學(xué)案例及效果

3.1 幾個(gè)基本知識(shí)點(diǎn)的“非常規(guī)”教學(xué)案例

(1) 圓周運(yùn)動(dòng)線速度的方向

學(xué)生在學(xué)習(xí)圓周運(yùn)動(dòng)的重難點(diǎn)是向心力的來源和向心加速度的掌握，但對(duì)圓周運(yùn)動(dòng)的線速度方向的理解和認(rèn)識(shí)還停留在經(jīng)驗(yàn)上，筆者在課堂上能采用“非常規(guī)”教學(xué)活動(dòng)，學(xué)生能產(chǎn)生共鳴。實(shí)驗(yàn)操作：兩個(gè)同學(xué)相互牽著手，穿著溜冰鞋在原地旋轉(zhuǎn)，然后各自放手看各自的運(yùn)動(dòng)軌跡來判斷圓周運(yùn)動(dòng)中線速度的方向。但是此實(shí)驗(yàn)必須注意安全，不能因?yàn)榭紤]安全就此放棄，此效果很直觀，也容易完成。此外，我們?cè)诮淌依飺沃陚?然后旋轉(zhuǎn)雨傘，并且學(xué)生拿礦泉水瓶滴漏水在旋轉(zhuǎn)的雨傘上，通過觀察水的軌跡來理解線速度的方向。

(2)牛頓第一定律

牛頓第一定律的重點(diǎn)、難點(diǎn)是正確認(rèn)識(shí)力跟物體運(yùn)動(dòng)的關(guān)系，掌握慣性的概念。實(shí)驗(yàn)操作：不要特意在物理課堂上準(zhǔn)備，可以在所教班級(jí)在體育老師上體育課上，利用休息的時(shí)間出其不意讓一個(gè)同學(xué)正常走路，然后雙腳被拌（可以人為設(shè)置）來感受學(xué)生的上半身的運(yùn)動(dòng)情況。上述實(shí)驗(yàn)就地取材，生活化濃烈，學(xué)生在這種情形下能夠倍感奇特、新穎、興奮，可以開發(fā)學(xué)生的思維方式，鍛煉學(xué)生的創(chuàng)造能力。

(3)“超重與失重”

現(xiàn)實(shí)生活中超重和失重現(xiàn)象非常常見的，學(xué)生知道此現(xiàn)象的產(chǎn)生，但不能合理運(yùn)用此知識(shí)合理解釋超重和失重的本質(zhì)。實(shí)驗(yàn)操作：舉例乘坐升降電梯的感受，讓學(xué)生分析原因。有條件的地方，可在升降電梯中進(jìn)行受力的實(shí)驗(yàn)。無條件的地方，首先讓學(xué)生在教師利用自己的書包為研究對(duì)象開展實(shí)驗(yàn)：選擇重為 5kg 左右的書包來驗(yàn)證超重、失重的現(xiàn)象：首先、學(xué)生雙手迅速托起書包，感受書包對(duì)手的壓力；再次讓學(xué)生迅速下蹲，感受書包對(duì)手的壓力。最后讓全班同學(xué)每人拿兩本教科書本將各自的五六頁互相交錯(cuò)地疊放在一起,并且抓住兩本書同時(shí)豎直向下運(yùn)動(dòng)時(shí)反方向拉動(dòng),很容易就拉開了。如果把整本書的頁碼互相交錯(cuò)地疊放在一起，在重復(fù)做實(shí)驗(yàn)，我們就可以發(fā)現(xiàn)比靜止時(shí)更容易拉開兩本書，究其原因在向下運(yùn)動(dòng)時(shí)是失重，頁碼之間的摩擦力變小，容易拉開兩本書。

以上案例只是“非常規(guī)”教學(xué)活動(dòng)的冰山一角，“非常規(guī)”物理實(shí)驗(yàn)的課堂就是師生互動(dòng)過程，是一起探究過程,能夠促進(jìn)學(xué)生的身心健康發(fā)展。教師與學(xué)生如此互動(dòng),有別于經(jīng)典課堂教學(xué)過程，“非常規(guī)”物理實(shí)驗(yàn)的器材取于生活中、學(xué)生身邊、甚至課堂中容易找到,操作簡(jiǎn)便,很多中學(xué)實(shí)驗(yàn)都可以轉(zhuǎn)化為邊學(xué)邊實(shí)驗(yàn)來進(jìn)行,可以不需要優(yōu)良的實(shí)驗(yàn)裝備實(shí)驗(yàn)室完成。

3.2 “非常規(guī)”教學(xué)的效果

(1)學(xué)生學(xué)習(xí)物理熱情明顯提高

開展“非常規(guī)”物理實(shí)驗(yàn)以來，筆者所教的普通班、實(shí)驗(yàn)班學(xué)習(xí)物理熱情明顯提高。學(xué)生在探究、學(xué)習(xí)、做“非常規(guī)”實(shí)驗(yàn)過程中，充滿著無限的好奇心，利用身邊、家庭易得物（書包、牙刷、藥店的體重計(jì)，本校的斜坡、粉筆、可樂瓶、鉛筆等）開展一系列的實(shí)驗(yàn)活動(dòng)。學(xué)生在體驗(yàn)探究過程中，協(xié)作能力、動(dòng)手能力，解決物理問題能力顯著提升，學(xué)生普遍認(rèn)為經(jīng)過走出實(shí)驗(yàn)室開展“非常規(guī)”實(shí)驗(yàn)由原來課堂、實(shí)驗(yàn)室枯燥無味的物理公式、原理，學(xué)術(shù)性強(qiáng)的理論變得生動(dòng)、形象起來，漸漸對(duì)物理的興趣和熱情在悄然發(fā)生變化，這是幸事。

(2) 常規(guī)物理實(shí)驗(yàn)和“非常規(guī)”物理實(shí)驗(yàn)的有機(jī)結(jié)合

雖然大多數(shù)教師還是偏重于常規(guī)物理實(shí)驗(yàn)，但是隨著教研活動(dòng)的交流，越來越多的教師注意到常規(guī)物理實(shí)驗(yàn)和“非常規(guī)”物理實(shí)驗(yàn)的有機(jī)結(jié)合有利于課堂上的探究性活動(dòng)，可以提高學(xué)生學(xué)習(xí)物理的興趣和動(dòng)力，并且潛移默化的建立學(xué)生內(nèi)心的驅(qū)動(dòng)力。同時(shí)對(duì)教師的教學(xué)能力、科研能力也是促進(jìn)作用。

4 小結(jié)

“非常規(guī)”物理實(shí)驗(yàn)不是多余的，它是課堂上常規(guī)物理實(shí)驗(yàn)有益補(bǔ)充，進(jìn)一步深化，它強(qiáng)調(diào)教師、學(xué)生以及所做實(shí)驗(yàn)場(chǎng)景相互互動(dòng)、相互交織的共同作用；強(qiáng)調(diào)以小見大、用低廉的手段、步驟取得高智慧的成果；強(qiáng)調(diào)物理場(chǎng)景和社會(huì)場(chǎng)景之間的相互作用；強(qiáng)調(diào)發(fā)揮教師的能動(dòng)性、創(chuàng)造性和高度責(zé)任性，同時(shí)把學(xué)生的學(xué)習(xí)放于一種非常對(duì)外、開放的、不斷互動(dòng)的場(chǎng)景中來。加強(qiáng)中學(xué)物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)應(yīng)該把常規(guī)物理實(shí)驗(yàn)和“非常規(guī)”物理實(shí)驗(yàn)進(jìn)行有機(jī)結(jié)合，取長(zhǎng)補(bǔ)短，摒棄劣勢(shì)， 充分發(fā)揮各自的長(zhǎng)處，搭建高效課堂提供一條道路，保證學(xué)校教學(xué)呈現(xiàn)生機(jī)盎然的景象，辦出自己特色的學(xué)校。

[1] 張偉,郭玉英,劉炳升.非常規(guī)物理實(shí)驗(yàn):有待深入開發(fā)的重要物理課程資源[J].物理教師,2005,26(9):47-50.

[2] 張偉,郭玉英,劉炳升.“非常規(guī)”物理實(shí)驗(yàn)概念探討[J].物理教師,2006,27(8):27-30.

[3] 趙力紅,臧文彧.高中物理探究性趣味實(shí)驗(yàn)[M].杭州:浙江大學(xué)出版社,2002:47．

[4] 中華人民共和國教育部.普通高中物理課程標(biāo)準(zhǔn)(實(shí)驗(yàn)).北京:人民教育出版社.2003.

[5] 蔡鐵權(quán).物理教學(xué)叢論[M].北京:科學(xué)出版社,2005:46.

TB33

：A

：1003-7551(2016)02-0052-02

2016-05-20

? 通訊作者：wzmbo@126.com