徐榮婧

圍繞新課改理念，物理教材對(duì)很多教學(xué)內(nèi)容作出大幅度的調(diào)整，但是教師在教學(xué)中，依然不能照本宣科，而應(yīng)該從教學(xué)實(shí)際出發(fā)，對(duì)相關(guān)內(nèi)容進(jìn)行適當(dāng)改進(jìn).筆者在教學(xué)過(guò)程發(fā)現(xiàn)，有些教材所設(shè)計(jì)的實(shí)驗(yàn)效果并不好，因此，物理教師要開(kāi)動(dòng)自己的創(chuàng)造性思維，根據(jù)實(shí)際做出改進(jìn).以下筆者以《曲線運(yùn)動(dòng)》一節(jié)的實(shí)驗(yàn)改進(jìn)為例談?wù)勛约旱南嚓P(guān)認(rèn)識(shí)和思考.

《曲線運(yùn)動(dòng)》出現(xiàn)在人教版的高中物理新課程教材必修2的第五章第一節(jié).這一節(jié)內(nèi)容，有兩項(xiàng)探究任務(wù)要進(jìn)行：（1）探究物體進(jìn)行曲線運(yùn)動(dòng)時(shí)速度方向的確定；（2）探究物體進(jìn)行曲線運(yùn)動(dòng)的條件.針對(duì)這兩項(xiàng)探究?jī)?nèi)容，教材對(duì)應(yīng)安排了兩組實(shí)驗(yàn)，基本裝置結(jié)構(gòu)如圖1和圖2所示.這兩組實(shí)驗(yàn)的器材很容易獲得，操作也非常簡(jiǎn)便.但是筆者觀摩了多節(jié)圍繞該課題開(kāi)設(shè)的公開(kāi)課，教材實(shí)驗(yàn)開(kāi)展的結(jié)果差強(qiáng)人意.這也引起了筆者的思考，怎樣來(lái)對(duì)實(shí)驗(yàn)進(jìn)行改進(jìn)呢？

1 對(duì)第一組實(shí)驗(yàn)的改進(jìn)

教材第一組實(shí)驗(yàn)的不足：該實(shí)驗(yàn)的最大問(wèn)題是實(shí)驗(yàn)結(jié)果不夠直觀，小球在管道中進(jìn)行曲線運(yùn)動(dòng)，撤去后一部分管道，小球沿軌跡切線方向飛出，理論上沒(méi)有任何問(wèn)題.實(shí)際教學(xué)中，筆者發(fā)現(xiàn)小球從切線飛出是一個(gè)短暫的過(guò)程，學(xué)生根本來(lái)不及把握這一瞬間，更不要說(shuō)去分析出射速度方向和軌跡的關(guān)系.

改進(jìn)思路分析：本實(shí)驗(yàn)的改進(jìn)方向在于，操作過(guò)程中如何讓小球的運(yùn)動(dòng)軌跡能呈現(xiàn)出來(lái)？筆者認(rèn)為，在原有器材不大做改動(dòng)的前提下，可以讓小球涂抹上一些墨水后來(lái)進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，不就可以讓滾動(dòng)的小球在紙上留下印記嗎？具體操作時(shí)，筆者還發(fā)現(xiàn)這樣一些細(xì)節(jié)：（1）不能先將墨水涂抹在小球上再實(shí)驗(yàn)，因?yàn)檫@樣墨水全部會(huì)消耗在小球位于管道內(nèi)部的滾動(dòng)過(guò)程，出來(lái)時(shí)已經(jīng)留不下痕跡了，所以可以在管道出口處涂上適當(dāng)?shù)哪?，使得小球在其上?jīng)過(guò)時(shí)，能粘上一些，然后自然就會(huì)在出射后留下印記；（2）小球的材料要注意選擇，不能選用有著光亮鍍膜的小球，因?yàn)樗蝗菀缀湍l(fā)生浸潤(rùn)現(xiàn)象，沾不上墨水，可以選用一些親水性材質(zhì)的小球來(lái)完成實(shí)驗(yàn).

實(shí)驗(yàn)器材 PVC塑料管一根（將其彎折成圖1的形狀，后半截（圖示AB段）鋸斷后，仍用膠布和前端固定在一起）；白紙一張（用于記錄運(yùn)動(dòng)軌跡）；小球一個(gè)（曲線運(yùn)動(dòng)的發(fā)生載體）；滴管或者棉簽一根（在管口涂抹墨水之用）；墨水一瓶（也可以選用粘稠度更高的墨汁，它更容易附著在小球表面）；小型傾斜軌道一架（用于提供小球運(yùn)動(dòng)的初速度）；記號(hào)筆一支.

實(shí)驗(yàn)過(guò)程：整個(gè)實(shí)驗(yàn)在實(shí)物展臺(tái)上進(jìn)行，通過(guò)投影可以讓學(xué)生看到演示的整個(gè)過(guò)程.基本步驟如下：

①將PVC彎管放在白紙上，傾斜軌道架設(shè)在PVC彎管的端口處；

②將小球從傾斜軌道上釋放，讓其進(jìn)入軌道運(yùn)動(dòng)，則可說(shuō)明，小球的運(yùn)動(dòng)軌跡由彎管的形狀決定.

③用記號(hào)筆描出彎管的形狀即記錄下完整運(yùn)動(dòng)的軌跡.（該步驟也可事先準(zhǔn)備好，可將墨水涂抹在彎管表面，用白紙拓下彎管的形狀即可，實(shí)驗(yàn)之初，將彎管正好疊放在白紙上，挪開(kāi)彎管即顯示出完整軌跡.）

④撤掉已經(jīng)鋸斷的后半截軌道，用滴管將墨水滴在小球出口.

⑤讓小球從傾斜軌道釋放，讓其沿剩余管道運(yùn)動(dòng)，最終小球從出口出來(lái)時(shí)，會(huì)因?yàn)檎成夏诎准埳狭粝掠∮?

⑥請(qǐng)學(xué)生對(duì)比小球出射后的運(yùn)動(dòng)軌跡和原有完整軌跡，并進(jìn)一步聯(lián)系物體進(jìn)行曲線運(yùn)動(dòng)時(shí)速度方向的猜想進(jìn)行討論和總結(jié).

2 對(duì)第二組實(shí)驗(yàn)的改進(jìn)

教材第二組實(shí)驗(yàn)的不足：在筆者觀摩的很多公開(kāi)課中，該實(shí)驗(yàn)都被安排為學(xué)生實(shí)驗(yàn)：一個(gè)同學(xué)將鐵球釋放，讓其在桌面上做直線運(yùn)動(dòng)，另一同學(xué)手持磁鐵在途中給小球施加吸引力，從而使小球發(fā)生運(yùn)動(dòng)軌跡上的變化，進(jìn)而讓學(xué)生驗(yàn)證物體曲線運(yùn)動(dòng)發(fā)生條件的相關(guān)猜想.該實(shí)驗(yàn)的不足在于，學(xué)生的參與程度不夠充分，磁鐵給小球提供的力是看不見(jiàn)的，而且比較小，手持磁鐵的同學(xué)無(wú)法感受到力的存在，只是根據(jù)已有經(jīng)驗(yàn)來(lái)判斷而已.

改進(jìn)思路分析：讓學(xué)生直接參與力的提供，自主感受一下，提供力的結(jié)果會(huì)給物體的運(yùn)動(dòng)發(fā)生怎樣的影響.筆者在教學(xué)中，進(jìn)行了這樣的改進(jìn)性設(shè)計(jì)，一同學(xué)手持瓶子，緩緩倒水（如圖3所示）；另外一個(gè)同學(xué)從水流的側(cè)面進(jìn)行吹氣（如圖4所示），以此方式直接提供作用力，這樣力大小、方向全有學(xué)生自己來(lái)控制，屬于直接體驗(yàn).

實(shí)驗(yàn)器材：塑料瓶子一只（容量適當(dāng)?shù)囊话泔嬃掀孔蛹纯桑磺逅舾?

實(shí)驗(yàn)過(guò)程：該實(shí)驗(yàn)可有學(xué)生分組進(jìn)行，提高學(xué)生科學(xué)探究活動(dòng)的參與程度.相關(guān)器材也可由學(xué)生自備，以此表明物理探究活動(dòng)的工具就在自己的身邊.具體步驟如下：①一同學(xué)將灌滿清水的瓶子舉高到一定高度，慢慢將瓶口傾斜，使水緩緩流 [LL]出.

②待水流穩(wěn)定時(shí)，讓另外一個(gè)同學(xué)從水流的側(cè)面吹氣，從中觀察水流軌跡變化.

③學(xué)生對(duì)應(yīng)物體發(fā)生曲線運(yùn)動(dòng)條件的有關(guān)猜想，進(jìn)行規(guī)律的總結(jié)和歸納.

3 實(shí)驗(yàn)改進(jìn)過(guò)程的相關(guān)思考

在從“應(yīng)試教育”向“素質(zhì)教育”轉(zhuǎn)軌的今天，物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)的地位日漸提高，如何在我國(guó)現(xiàn)有的條件下發(fā)揮物理實(shí)驗(yàn)在中學(xué)物理教學(xué)中的作用，利用課堂實(shí)驗(yàn)來(lái)激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，啟發(fā)學(xué)生的思考，培養(yǎng)學(xué)生的實(shí)踐精神和創(chuàng)新意識(shí)，提高學(xué)生的探索能力，需要在教學(xué)實(shí)踐中不斷探索、改進(jìn)與創(chuàng)新.作為課改工作的實(shí)踐者，在進(jìn)行教學(xué)設(shè)計(jì)時(shí)，教師要聯(lián)系學(xué)生的實(shí)際、聯(lián)系教學(xué)條件進(jìn)行物理教材的二次開(kāi)發(fā)，在課程標(biāo)準(zhǔn)的大框架下對(duì)教材內(nèi)容適當(dāng)取舍，積極改進(jìn)，以提出最能為學(xué)生物理知識(shí)構(gòu)建服務(wù)的教學(xué)設(shè)計(jì)，在具體的改進(jìn)和二次開(kāi)發(fā)的過(guò)程中可以從如下幾個(gè)方面入手：

（1）在實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)上，我們更應(yīng)該選用學(xué)生生活中觸手可及的物品來(lái)和學(xué)生共同進(jìn)行實(shí)驗(yàn)探究，通過(guò)器材選擇、實(shí)驗(yàn)思路等方面的創(chuàng)新來(lái)縮短學(xué)生和物理探究活動(dòng)的距離，點(diǎn)燃他們物理探究的激情，提高物理教學(xué)的效率，這也是我們改進(jìn)實(shí)驗(yàn)的目的，更是我們改革教學(xué)的方向.

（2）教師邊教邊演示與學(xué)生邊實(shí)驗(yàn)邊學(xué)相結(jié)合，教師可通過(guò)演示實(shí)驗(yàn)為學(xué)生起示范作用，這是變學(xué)生觀察主體為實(shí)驗(yàn)主體、激發(fā)學(xué)生實(shí)驗(yàn)興趣和更好地培養(yǎng)學(xué)生的實(shí)驗(yàn)技能和獨(dú)立研究物理問(wèn)題能力的有效渠道.因此在課堂實(shí)驗(yàn)教學(xué)中要讓學(xué)生積極參與，在親身觀察體驗(yàn)和操作中，加深理解物理現(xiàn)象和規(guī)律，并學(xué)習(xí)一些實(shí)驗(yàn)操作方法，為自己實(shí)驗(yàn)奠定基礎(chǔ).

（3）變部分教師驗(yàn)證性演示實(shí)驗(yàn)為學(xué)生探究性實(shí)驗(yàn)，驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)是指對(duì)研究對(duì)象有了一定了解，并形成了一定認(rèn)識(shí)或提出了某種假說(shuō)，為驗(yàn)證這種認(rèn)識(shí)或假說(shuō)是否正確而進(jìn)行的一種實(shí)驗(yàn).它以訓(xùn)練學(xué)生的實(shí)驗(yàn)技能、驗(yàn)證基本理論原理為主要目標(biāo)，如注重培養(yǎng)學(xué)生的使用和裝配儀器、實(shí)驗(yàn)操作、實(shí)驗(yàn)觀察、實(shí)驗(yàn)記錄、數(shù)據(jù)處理和計(jì)算等技能，因此在實(shí)際的教學(xué)中，強(qiáng)調(diào)操作技能的程序化和規(guī)范化.