錢旭東

實(shí)驗(yàn)可以使學(xué)生對(duì)物理概念的理解更加深刻，更易于記憶，且能夠培養(yǎng)學(xué)生探索創(chuàng)新的精神。因此，物理教師在進(jìn)行教學(xué)時(shí)，切不可因考試方式的限制而忽略實(shí)驗(yàn)的重要性，使學(xué)生走上“純理論學(xué)習(xí)”的誤區(qū)。但是，由于高考并沒有動(dòng)手操作的測(cè)試項(xiàng)目，學(xué)生往往不能給予物理實(shí)驗(yàn)足夠的重視，而基礎(chǔ)知識(shí)的學(xué)習(xí)，也讓實(shí)驗(yàn)失去神秘感，激不起學(xué)生的熱情。基于這種情況，筆者多方探索發(fā)現(xiàn)，將實(shí)驗(yàn)與日常生活相結(jié)合，對(duì)于提高實(shí)驗(yàn)教學(xué)質(zhì)量頗有奇效。

一、結(jié)合體驗(yàn)，深入推理

科學(xué)來源于生活而又服務(wù)于生活，物理更是與生活息息相關(guān)，很多司空見慣的事情中都潛藏著物理知識(shí)，而一些似乎“本來就應(yīng)該這樣”的事情，其實(shí)有著其深刻的科學(xué)依據(jù)。若善于發(fā)掘隱藏在生活中的“經(jīng)典”素材，將其融合到物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)中，不但能夠讓物理實(shí)驗(yàn)顯得“平易近人”，減少學(xué)生對(duì)物理實(shí)驗(yàn)的抵觸心理，還能讓學(xué)生對(duì)實(shí)驗(yàn)原理和其他實(shí)驗(yàn)中涉及的內(nèi)容有更深一層的領(lǐng)悟，達(dá)到一箭雙雕的效果。

比如，筆者在進(jìn)行人教版高中物理必修1第二章《勻變速直線運(yùn)動(dòng)的研究》教學(xué)時(shí)，就將生活體驗(yàn)融入了實(shí)驗(yàn)，講解了“探究小車速度隨時(shí)間變化的規(guī)律”實(shí)驗(yàn)。實(shí)驗(yàn)過程如下：1. 將打點(diǎn)計(jì)時(shí)器用配套的螺旋夾固定在長(zhǎng)木板的一邊；2. 將穿過打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的紙帶與小車相連接；3. 將掛有重物的細(xì)繩跨過滑輪與小車相連接；4. 將打點(diǎn)計(jì)時(shí)器接上電源，讓小車在水平長(zhǎng)木板上運(yùn)動(dòng)，打點(diǎn)計(jì)時(shí)器同時(shí)開始工作，在紙帶上打出一系列的點(diǎn)。至于之后計(jì)算每點(diǎn)的瞬時(shí)速度及各段平均速度則不一一詳述了。實(shí)驗(yàn)過程中，有些學(xué)生總是不能理解實(shí)驗(yàn)測(cè)速的原理，為了便于學(xué)生領(lǐng)悟，我詳細(xì)講述了公路上限速測(cè)量?jī)x的工作原理，結(jié)合實(shí)驗(yàn)過程教學(xué)，學(xué)生兩相印證，很快便理解了實(shí)驗(yàn)中蘊(yùn)藏的物理知識(shí)。

可見，生活中處處顯露出物理的影子，生活中很多習(xí)以為常的體驗(yàn)都能在物理學(xué)中找到依據(jù)，因此，在進(jìn)行實(shí)驗(yàn)教學(xué)時(shí)，決不能把實(shí)驗(yàn)內(nèi)容禁錮在實(shí)驗(yàn)室和課本組成的小世界中，教師應(yīng)當(dāng)積極在實(shí)驗(yàn)教學(xué)中滲透生活體驗(yàn)，在學(xué)生已有的知識(shí)背景中添加新知識(shí)，讓新知識(shí)、新概念變得更加易于接受。

二、日常工具，改進(jìn)裝置

當(dāng)你剪指甲時(shí)，想必只會(huì)關(guān)心指甲刀是否鋒利，是否美觀，而不會(huì)研究其中的杠桿原理；當(dāng)你騎自行車時(shí)，也只會(huì)在意車子騎起來省不省力，漂不漂亮，而不會(huì)停下來觀察力臂原理在車子中的體現(xiàn)；當(dāng)你看到修車師傅用千斤頂將汽車頂起來時(shí)，肯定也不會(huì)想拆開看看小小的機(jī)器如何能夠在人力發(fā)動(dòng)的情況下發(fā)揮出如此巨大的力量……其實(shí)我們?nèi)粘Ｊ褂玫墓ぞ咧卸紳摬刂按髮W(xué)問”，生活中的一些常見工具，其形狀除了起到美觀作用外，大都有其力學(xué)依據(jù)。因此，在進(jìn)行物理力學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)時(shí)，利用這些小小的工具就能為實(shí)驗(yàn)教學(xué)加分不少。

比如，我在進(jìn)行人教版高中物理必修1第三章《相互作用》的教學(xué)時(shí)，引導(dǎo)學(xué)生做過一個(gè)探討滑動(dòng)摩擦力與哪些因素有關(guān)的實(shí)驗(yàn)。實(shí)驗(yàn)過程如下：1. 讓小車在桌面上勻速直線運(yùn)動(dòng)，此時(shí)摩擦力和彈簧秤的拉力平衡，摩擦力的大小即是彈簧秤的示數(shù)F1；2. 重復(fù)實(shí)驗(yàn)，讓同一輛小車分別在棉布、毛巾上做勻速直線運(yùn)動(dòng)，記下彈簧秤的示數(shù)F2、F3；3. 在小車上面加一個(gè)砝碼，再用彈簧測(cè)力計(jì)拉動(dòng)木塊，使它在桌面上做勻速直線運(yùn)動(dòng)，讀出此時(shí)彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)F4。

為了讓學(xué)生更加容易理解摩擦力的大小與什么有關(guān)，我舉了生活中的一些小例子幫助學(xué)生理解，比如，指甲刀有一塊比較粗糙的地方，以便除去剪指甲之后的毛刺；為了防滑，登山鞋在鞋底做了一些凹凸不平的花紋；砂輪為了提高磨削效率，表面異常粗糙，等等。學(xué)生以生活中的實(shí)例為參考，很快明白了摩擦力大小與什么相關(guān)，且記憶更加深刻。

生活中最常見的工具，其形狀和結(jié)構(gòu)往往歷經(jīng)無數(shù)次的改變，之所以成為今天這樣的形狀絕非偶然，往往透露著力學(xué)知識(shí)。引導(dǎo)學(xué)生將熟識(shí)的工具與物理科學(xué)融合到一起，必將對(duì)學(xué)生的學(xué)習(xí)產(chǎn)生助益。

三、家用電器，融入實(shí)踐

學(xué)生在學(xué)習(xí)力學(xué)知識(shí)、做力學(xué)實(shí)驗(yàn)時(shí)，往往能依據(jù)自己的切身經(jīng)歷和體會(huì)，較好地理解其中的理論知識(shí)和實(shí)驗(yàn)原理。但學(xué)生在學(xué)電學(xué)內(nèi)容時(shí)，卻因其抽象和難以理解的特性，有一種不得要領(lǐng)的感覺，在做電學(xué)實(shí)驗(yàn)時(shí)，更是只能依照書本的步驟操作，不能對(duì)實(shí)驗(yàn)內(nèi)容有透徹的領(lǐng)悟。有鑒于此，電學(xué)實(shí)驗(yàn)應(yīng)當(dāng)進(jìn)行教學(xué)改革，以一種學(xué)生更容易接受的方法實(shí)施。筆者在教學(xué)時(shí)發(fā)現(xiàn)，在教授電學(xué)內(nèi)容時(shí)，融入家用電器的知識(shí)對(duì)學(xué)生學(xué)習(xí)電學(xué)知識(shí)，理解電學(xué)實(shí)驗(yàn)有不錯(cuò)的效果。

比如，我在進(jìn)行人教版高中物理選修3-1第二章《恒定電流》的教學(xué)時(shí)，組織學(xué)生進(jìn)行了“用伏安法測(cè)電阻”實(shí)驗(yàn)。實(shí)驗(yàn)過程如下：1. 斷開開關(guān)，按照電路圖連接電路；2. 將接入電路的滑動(dòng)變阻器阻值調(diào)到最大；3. 檢查無誤后，閉合開關(guān)S，改變滑動(dòng)變阻器的阻值三次，分別讀出對(duì)應(yīng)的電流表、電壓表的示數(shù)并填入表格中；4. 斷開開關(guān)，計(jì)算定值電阻R的阻值并算出三次阻值的平均值，填入表格。電路圖如教材所示，這里就不直接展示了。為了讓學(xué)生理解變阻器的功用，我列舉了生活中的一些能夠改變用電器功率的電器，如臺(tái)燈、電冰箱等，然后詳細(xì)講解了這些電器的工作原理，學(xué)生聽后，對(duì)變阻器興趣大增，實(shí)驗(yàn)時(shí)無不全身心投入，為實(shí)驗(yàn)課順利進(jìn)行營(yíng)造了良好的氛圍。

電學(xué)實(shí)驗(yàn)原理抽象，且因電的危險(xiǎn)性，學(xué)生對(duì)電器的工作原理知之甚少，教師在組織電學(xué)實(shí)驗(yàn)時(shí)適時(shí)引入家用電器知識(shí)，巧以點(diǎn)撥，可以讓學(xué)生對(duì)生活中的一些體驗(yàn)有一種“豁然開朗”的感覺，對(duì)激發(fā)學(xué)生實(shí)驗(yàn)熱情，領(lǐng)悟?qū)嶒?yàn)原理有較大助益。

四、課后延伸，暢想未來

實(shí)驗(yàn)教學(xué)的意義不僅在于幫助學(xué)生體悟科學(xué)知識(shí)，深化理論理解，還在于培養(yǎng)學(xué)生探索創(chuàng)新能力，提升實(shí)驗(yàn)素養(yǎng)。短短幾節(jié)實(shí)驗(yàn)課自然難以完全實(shí)現(xiàn)這些目標(biāo)，教師須善加引導(dǎo)，將物理實(shí)驗(yàn)延伸到課后，讓學(xué)生在脫離書本的詳細(xì)指導(dǎo)和教師的從旁引導(dǎo)的情況下，獨(dú)立進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，自己弄清實(shí)驗(yàn)原理，設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)步驟，在不斷解決問題的過程中提升探索創(chuàng)新能力。當(dāng)然，培養(yǎng)學(xué)生的獨(dú)立實(shí)驗(yàn)?zāi)芰^不是不管不顧、聽之任之，學(xué)生是否會(huì)在課外進(jìn)行實(shí)驗(yàn)探究全憑自覺，教師要多元引導(dǎo)，激發(fā)學(xué)生主動(dòng)實(shí)驗(yàn)的熱情，全面提升學(xué)生的實(shí)驗(yàn)素養(yǎng)。

比如，在人教版高中物理必修1第一章第三節(jié)《運(yùn)動(dòng)的描述——速度》教學(xué)即將結(jié)束時(shí)，我對(duì)學(xué)生說：“在本節(jié)課的學(xué)習(xí)中，我們了解了速度的概念，那么，生活中有哪些事和速度相關(guān)呢？”有學(xué)生說，每天馬路上來來往往的汽車行駛時(shí)有不同的速度；有學(xué)生說，每天放學(xué)回家時(shí)，騎自行車有速度；還有學(xué)生說，我們平常行走時(shí)也有速度。我說：“這些速度到底是多大呢？為了測(cè)量方便，請(qǐng)同學(xué)們課下測(cè)量一下高中生行走的速度?！睂W(xué)生每天都在走路，卻從來不知道自己行走的速度是多少，聽到這個(gè)提議，他們頓時(shí)感到好奇，于是在課后，他們互相合作，通過測(cè)量行走一定距離所花的時(shí)間得到平均速度，為了得到相對(duì)準(zhǔn)確的數(shù)值，他們還綜合了多人的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，以平均值為最終結(jié)果，并自發(fā)地分別測(cè)量了男生和女生的速度。實(shí)驗(yàn)雖簡(jiǎn)單，卻極大地點(diǎn)燃了學(xué)生探索未知真相的熱情，為學(xué)生以后自己創(chuàng)設(shè)實(shí)驗(yàn)埋下了伏筆。

在教材為引導(dǎo)，教師講解為補(bǔ)充的實(shí)驗(yàn)環(huán)境下，學(xué)生對(duì)實(shí)驗(yàn)理解的薄弱環(huán)節(jié)往往很難暴露出來，而讓學(xué)生獨(dú)立主導(dǎo)實(shí)驗(yàn)的全過程，則能有效解決這一問題。課外實(shí)驗(yàn)是全面提升學(xué)生實(shí)驗(yàn)?zāi)芰Σ豢苫蛉钡囊画h(huán)，教師應(yīng)予以足夠重視。

重理論輕實(shí)踐在當(dāng)今的高中物理教學(xué)中絕不是個(gè)別現(xiàn)象，在應(yīng)試教育的背景下，很多學(xué)生甚至教師都沒有對(duì)實(shí)驗(yàn)給予應(yīng)有的重視，使得實(shí)驗(yàn)課常流于形式。這種錯(cuò)誤的風(fēng)氣需要無數(shù)物理教師奉獻(xiàn)智慧和精力，改革實(shí)驗(yàn)教學(xué)，用精彩的課程吸引學(xué)生，當(dāng)學(xué)生在實(shí)驗(yàn)中受益時(shí)，便能扭轉(zhuǎn)這一不正確的學(xué)風(fēng)。希望以上教學(xué)方法能夠給廣大物理教師以有益的啟發(fā)。