劉元生

（山東省青島市嶗山區(qū)第八中學(xué)）

失敗的實(shí)驗(yàn)也精彩

劉元生

（山東省青島市嶗山區(qū)第八中學(xué)）

從教近20年，深深懂得實(shí)驗(yàn)是研究物理問(wèn)題的基本方法，沒(méi)有實(shí)驗(yàn)的物理課堂是空洞無(wú)趣的，雖然大多實(shí)驗(yàn)是成功的，但也有許多失敗經(jīng)歷，給我印象最深的是一次研究大氣壓強(qiáng)的“覆杯實(shí)驗(yàn)”，它讓我體會(huì)到了失敗的實(shí)驗(yàn)也精彩。

探究；實(shí)驗(yàn)；解決問(wèn)題

在觀察實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象時(shí)，善于根據(jù)觀察的目的發(fā)現(xiàn)現(xiàn)象的特征，這是有意觀察，然而不是所有的學(xué)生都會(huì)有意觀察。測(cè)試表明，經(jīng)過(guò)一段時(shí)間培訓(xùn)的學(xué)生中能夠有意觀察實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象的約占30%~ 50%。許多學(xué)生僅僅是看熱鬧。要在演示實(shí)驗(yàn)和分組實(shí)驗(yàn)中注意引導(dǎo)學(xué)生掌握有意觀察，并養(yǎng)成綜合分析觀察習(xí)慣。每次觀察實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象均要求學(xué)生說(shuō)出看到了什么，說(shuō)明什么，引導(dǎo)學(xué)生逐步養(yǎng)成有意觀察的習(xí)慣。同時(shí)又要引導(dǎo)學(xué)生觀察實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象的全過(guò)程，不僅看結(jié)果，還要注意觀察現(xiàn)象，觀察實(shí)驗(yàn)過(guò)程，注意現(xiàn)象出現(xiàn)的條件，邊看邊想，養(yǎng)成綜合分析的觀察習(xí)慣。

但實(shí)驗(yàn)過(guò)程中，不能保證所有的實(shí)驗(yàn)都能成功，雖然課前經(jīng)過(guò)調(diào)試、演練。

就大氣壓強(qiáng)演示實(shí)驗(yàn)中，我安排了一個(gè)“覆杯實(shí)驗(yàn)”，如下圖將硬紙片平放在空平口玻璃杯口，用手按住，并倒置過(guò)來(lái)（提醒學(xué)生注意觀察），放手后，看到什么現(xiàn)象（硬紙片掉下）？再將玻璃杯裝滿水，仍用硬紙片蓋住玻璃杯口，用手按住，并倒置過(guò)來(lái)（暫不放手），問(wèn)：如果放手，會(huì)出現(xiàn)什么現(xiàn)象？先請(qǐng)同學(xué)們猜一猜）。放手后，看到什么現(xiàn)象？若實(shí)驗(yàn)成功現(xiàn)象應(yīng)是硬紙片沒(méi)有掉下來(lái)，硬紙片托起杯中水的實(shí)驗(yàn)。但實(shí)驗(yàn)結(jié)果是整杯水隨硬紙片的掉落頃刻間濺了一地，也濺了我一身（失敗原因暫不告訴）。

當(dāng)時(shí)，課堂的“活躍”氣氛，可想而知，我并沒(méi)有點(diǎn)明實(shí)驗(yàn)是失敗的，也沒(méi)有發(fā)火制止學(xué)生的喧囂，而是采取了冷處理，靜靜看著學(xué)生哄笑，學(xué)生原想看我笑話見(jiàn)我沒(méi)反應(yīng)，很快停止了喧囂，我沒(méi)有指責(zé)學(xué)生，也沒(méi)有解釋什么，而是拿著玻璃杯再次倒?jié)M水，此時(shí)教室靜得僅能聽(tīng)到我向杯子倒水的聲音，杯子水滿后我再次拿起硬紙片并沿杯口慢慢切入蓋住杯口，然后將玻璃杯再次倒置，并快速松開(kāi)托住硬紙片的右手，這次硬紙片托起了整杯水。

學(xué)生都瞪大了眼睛看著這一切。我不能想象所有學(xué)生因?yàn)槭裁催@樣靜地聽(tīng)課，也不能想象每個(gè)學(xué)生此時(shí)的心情。

我掃了一眼學(xué)生，開(kāi)始了我一連串的問(wèn)題：“三次實(shí)驗(yàn)中前兩次硬紙片都掉在了地上，為什么最后一次硬紙片沒(méi)有掉落？是什么力量讓硬紙片托起整杯水？第二次和第三次實(shí)驗(yàn)都倒上水為什么實(shí)驗(yàn)結(jié)果不一樣？?jī)纱螌?shí)驗(yàn)有什么差別？

學(xué)生帶著各自不同的疑問(wèn)心情，認(rèn)真觀察了第三次實(shí)驗(yàn)，但對(duì)第二次實(shí)驗(yàn)觀察并不認(rèn)真，所以對(duì)后面的問(wèn)題能回答的只占少數(shù)。反客為主的我及時(shí)教育學(xué)生物理實(shí)驗(yàn)不僅僅要觀察現(xiàn)象，更重要的是找出存在的差距，在細(xì)小差距中找到問(wèn)題的關(guān)鍵。

然后，我讓細(xì)心觀察的學(xué)生回答原因，急于想知道答案的學(xué)生聽(tīng)起來(lái)更加認(rèn)真，原來(lái)第二次實(shí)驗(yàn)因?yàn)樵谖疑w硬紙片時(shí)混入了空氣，這點(diǎn)小小的空氣讓實(shí)驗(yàn)失敗的，學(xué)生聽(tīng)了再聯(lián)想實(shí)驗(yàn)，加深了大氣壓強(qiáng)的認(rèn)識(shí)，這節(jié)課學(xué)生學(xué)得特別認(rèn)真，檢測(cè)效果也特別好，更重要的是以后我或?qū)W生在操作實(shí)驗(yàn)時(shí)都能認(rèn)真觀察實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，能比較冷靜地分析實(shí)驗(yàn)中出現(xiàn)的狀況，找出問(wèn)題關(guān)鍵，總結(jié)實(shí)驗(yàn)結(jié)論也就比較準(zhǔn)確了。

課后，我想如果當(dāng)時(shí)我采取不理智的做法，制止學(xué)生的喧囂，宣布實(shí)驗(yàn)是失敗的，學(xué)生還會(huì)像這節(jié)課一樣觸動(dòng)這樣大嗎？學(xué)生掌握的程度會(huì)像本節(jié)課一樣好嗎？

在中學(xué)物理教材中，有物理量測(cè)量實(shí)驗(yàn)：如重力的測(cè)量、密度的測(cè)量、電阻的測(cè)量等。在這類實(shí)驗(yàn)中，由于實(shí)驗(yàn)器材的操作規(guī)范、讀數(shù)等會(huì)導(dǎo)致測(cè)量數(shù)據(jù)出現(xiàn)問(wèn)題。有規(guī)律的探究實(shí)驗(yàn)：如探究影響摩擦力相關(guān)因素、探究影響浮力大小的因素等。在這類實(shí)驗(yàn)中，學(xué)生可能由于實(shí)驗(yàn)中沒(méi)有控制變量，導(dǎo)致實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象出現(xiàn)偏差。有驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)：如驗(yàn)證大氣壓強(qiáng)存在實(shí)驗(yàn)、驗(yàn)證分子間存在引力等。在這類實(shí)驗(yàn)中，由于對(duì)實(shí)驗(yàn)操作細(xì)節(jié)要求較高，實(shí)驗(yàn)失敗幾率較大。所以無(wú)論是哪類實(shí)驗(yàn)，也無(wú)論是演示實(shí)驗(yàn)還是分組實(shí)驗(yàn)，老師和學(xué)生都會(huì)出現(xiàn)一些問(wèn)題，在這些情況出現(xiàn)的時(shí)候，作為老師應(yīng)以一個(gè)正確的心態(tài)來(lái)對(duì)待，決不能含糊其辭，蒙混過(guò)關(guān)，應(yīng)當(dāng)與學(xué)生共同分析解決問(wèn)題，并在解決問(wèn)題的過(guò)程中培養(yǎng)學(xué)生的觀察能力、綜合分析能力、想象能力和實(shí)驗(yàn)動(dòng)手能力，培養(yǎng)學(xué)生實(shí)事求是的科學(xué)態(tài)度。

本著這一目的，在處理大氣壓強(qiáng)的演示實(shí)驗(yàn)中，一次失敗的實(shí)驗(yàn)讓學(xué)生學(xué)到，實(shí)驗(yàn)不僅僅是單純的觀察現(xiàn)象，得出結(jié)論，更是探究知識(shí)的過(guò)程，讓學(xué)生真正地認(rèn)識(shí)到，探究科學(xué)真理的過(guò)程從來(lái)不是一帆風(fēng)順的，學(xué)生從失敗中尋找到失敗的原因，比成功的實(shí)驗(yàn)更能夠啟迪和開(kāi)發(fā)他們的智慧。因此，失敗的實(shí)驗(yàn)把握和處理好了也會(huì)更加精彩。

·編輯 薄躍華