沈百美

【摘 要】 實(shí)驗(yàn)的作用之一，是幫學(xué)生建構(gòu)物理知識(shí)。教材編排的實(shí)驗(yàn)往往器材要求較高，因而不可能想做就做，而“隨手”實(shí)驗(yàn)卻可以發(fā)揮重要作用。認(rèn)識(shí)隨手實(shí)驗(yàn)的價(jià)值，把握隨手實(shí)驗(yàn)的契機(jī)，尤其是面對(duì)學(xué)生個(gè)體，是初中物理教學(xué)中隨手實(shí)驗(yàn)發(fā)揮作用的重要思路。

【關(guān)鍵詞】 初中物理；“隨手”實(shí)驗(yàn)；教學(xué)思考

在初中物理教學(xué)中，實(shí)驗(yàn)是一個(gè)重要的學(xué)習(xí)內(nèi)容與學(xué)習(xí)方式，除了教材上設(shè)計(jì)安排好的實(shí)驗(yàn)之外，很多時(shí)候還需要根據(jù)教學(xué)的實(shí)際需要“隨手”做一些小實(shí)驗(yàn)，這些實(shí)驗(yàn)往往取材方便、說(shuō)服力強(qiáng)，因而可以成為學(xué)生理解物理知識(shí)的催化劑。而物理教師在總結(jié)此類“隨手”實(shí)驗(yàn)的過(guò)程中，也可以讓自己更好地理解學(xué)生的學(xué)習(xí)過(guò)程，從而提升自己的教學(xué)技藝。

一、隨手實(shí)驗(yàn)的教學(xué)價(jià)值

隨手實(shí)驗(yàn)不同于教材上設(shè)計(jì)安排好的實(shí)驗(yàn)，其是根據(jù)教學(xué)中的即時(shí)需要而隨手做出來(lái)的實(shí)驗(yàn)。

例如，在講“物體的受力與運(yùn)動(dòng)狀態(tài)關(guān)系”的時(shí)候，很多學(xué)生對(duì)物體的運(yùn)動(dòng)方向與受力方向的關(guān)系存在認(rèn)識(shí)誤區(qū)，認(rèn)為物體在運(yùn)動(dòng)的方向一定是受力的，學(xué)生的邏輯是：如果在運(yùn)動(dòng)方向不受力，那物體為什么會(huì)向那個(gè)方向運(yùn)動(dòng)呢？

要改變學(xué)生的這一認(rèn)知，僅僅憑著口頭強(qiáng)調(diào)是沒有明顯作用的，最好的辦法就是讓學(xué)生在實(shí)踐的基礎(chǔ)上進(jìn)行思考。于是，教師就可以隨手豎直向上扔出一個(gè)粉筆頭，然后讓學(xué)生分析其運(yùn)動(dòng)方向與受力方向的關(guān)系。這個(gè)時(shí)候即使有少數(shù)學(xué)生認(rèn)為粉筆離開手之后還受手的“扔力”，教師也可以從施力物體存在與否的角度去引導(dǎo)學(xué)生思考、辨析?？梢钥隙ǖ刂v，教師隨手扔出的這個(gè)粉筆頭，就在學(xué)生的思維中形成了一個(gè)清晰的且具有一定代表意義的表象，在這個(gè)表象的基礎(chǔ)上，學(xué)生可以進(jìn)一步理解物體運(yùn)動(dòng)方向不一定受力的原理，并為其后理解減速運(yùn)動(dòng)奠定基礎(chǔ)。

在物理課堂上，這樣的隨手實(shí)驗(yàn)還有很多，這些隨手實(shí)驗(yàn)在發(fā)揮幫學(xué)生建構(gòu)物理認(rèn)識(shí)的作用基礎(chǔ)上，其價(jià)值是顯而易見的：其一，隨手實(shí)驗(yàn)小而精當(dāng)，教師信手拈來(lái)意味著物理就在身邊，可以促進(jìn)學(xué)生對(duì)物理課程的認(rèn)識(shí)；其二，隨手實(shí)驗(yàn)可以深化學(xué)生對(duì)某一個(gè)細(xì)小知識(shí)點(diǎn)的理解，這是面向?qū)W生物理知識(shí)結(jié)構(gòu)中的細(xì)節(jié)問(wèn)題的——細(xì)節(jié)問(wèn)題常常會(huì)影響學(xué)生物理知識(shí)結(jié)構(gòu)的形成；其三，隨手實(shí)驗(yàn)可以改變學(xué)生的錯(cuò)誤經(jīng)驗(yàn)。初中學(xué)生物理學(xué)習(xí)中的一個(gè)“大敵”就是經(jīng)驗(yàn)性錯(cuò)誤，如上面所舉的物體運(yùn)動(dòng)方向受力的認(rèn)識(shí)，隨手實(shí)驗(yàn)之所以能夠隨手做，意味著其在生活中較為常見，因而在矯正學(xué)生的錯(cuò)誤認(rèn)識(shí)上可以充分發(fā)揮作用；其四，隨手實(shí)驗(yàn)其實(shí)也是一種學(xué)習(xí)方法，如果學(xué)生自己具有了隨手實(shí)驗(yàn)的意識(shí)與能力，那就意味著學(xué)生對(duì)物理知識(shí)的精加工進(jìn)入了一個(gè)新的境界。

二、隨手實(shí)驗(yàn)的教學(xué)契機(jī)

隨手實(shí)驗(yàn)什么時(shí)候介入學(xué)生的學(xué)習(xí)才最為有效，一個(gè)簡(jiǎn)單的判斷方法，就是看學(xué)生在理解某個(gè)知識(shí)點(diǎn)時(shí)是否進(jìn)入了憤、悱的狀態(tài)。這種狀態(tài)在初中物理學(xué)習(xí)中其實(shí)是非常常見的，這里通過(guò)一個(gè)例子來(lái)說(shuō)明：

示例：物體的速度為0是不是就意味著物體處于平衡狀態(tài)？

在力與運(yùn)動(dòng)相關(guān)知識(shí)的建構(gòu)過(guò)程中，學(xué)生容易形成這一認(rèn)識(shí)基于兩個(gè)知識(shí)點(diǎn)：一是物體受平衡力時(shí)總保持靜止或者勻速直線運(yùn)動(dòng)；二是物體靜止時(shí)速度為0。于是當(dāng)遇到上述判斷時(shí)，學(xué)生就會(huì)通過(guò)推理得出“速度為0的物體處于平衡狀態(tài)”的結(jié)論。這個(gè)結(jié)論一旦得出，學(xué)生往往是深信不疑的，而且他們認(rèn)為這是一個(gè)很自然的結(jié)果。這就意味著教師的簡(jiǎn)單講授，是無(wú)法改變學(xué)生的這一認(rèn)識(shí)的。怎么辦呢？

在實(shí)際教學(xué)中遇到這個(gè)問(wèn)題的時(shí)候，教師可以直截了當(dāng)?shù)馗嬖V學(xué)生“你們錯(cuò)了”。這樣的帶有一些武斷的判斷性評(píng)價(jià)，往往可以讓學(xué)生迅速進(jìn)入認(rèn)知失衡的狀態(tài)：一個(gè)深信不疑的結(jié)論怎么會(huì)出錯(cuò)呢？

在學(xué)生感覺到有些發(fā)愣的基礎(chǔ)上，教師可以隨手做出一個(gè)小實(shí)驗(yàn)：用學(xué)生所用的膠帶，以用過(guò)的那一部分長(zhǎng)度為擺長(zhǎng)，在學(xué)生面前演示一個(gè)單擺的運(yùn)動(dòng)（不要說(shuō)出單擺的名稱），然后讓學(xué)生判斷單擺擺到某一端最高點(diǎn)時(shí)擺的速度是多少？這種情境此前經(jīng)常遇到，因此學(xué)生知道單擺上擺時(shí)是一個(gè)減速運(yùn)動(dòng)，到了最高點(diǎn)時(shí)速度為0，那此時(shí)物體是否處于平衡狀態(tài)呢？學(xué)生此時(shí)往往會(huì)有片刻的思維遲滯，教師可引導(dǎo)學(xué)生從受力角度去分析，結(jié)果發(fā)現(xiàn)此時(shí)單擺受兩個(gè)力（重力和擺線的拉力）作用，這兩個(gè)力顯然不在一條直線上，因此不可能是二力平衡，這也就意味著此時(shí)單擺不是處于平衡狀態(tài)。于是“速度為0”與“非平衡狀態(tài)”也就劃上了等號(hào)關(guān)系，這個(gè)關(guān)系一旦建立，學(xué)生的知識(shí)系統(tǒng)就有了突破，實(shí)際上也就是在原來(lái)認(rèn)知的基礎(chǔ)上，通過(guò)這個(gè)例子，建立了新的認(rèn)識(shí)。

這個(gè)知識(shí)的教學(xué)實(shí)際上所花的時(shí)間也就四五分鐘的時(shí)間，但在這個(gè)時(shí)間段中如果從學(xué)生的角度來(lái)分析就會(huì)發(fā)現(xiàn)隨手實(shí)驗(yàn)做在學(xué)生認(rèn)知失衡，并表現(xiàn)出突破無(wú)門之時(shí)，此時(shí)實(shí)驗(yàn)一做，并將思維分析的對(duì)象定格在單擺擺至最高點(diǎn)處，問(wèn)題也就得到了解決。從學(xué)習(xí)心理的角度來(lái)看，此時(shí)隨手實(shí)驗(yàn)實(shí)際上充當(dāng)了幫助學(xué)生順應(yīng)的作用，是原有認(rèn)知的突破，亦是教學(xué)契機(jī)的把握。

三、面向個(gè)體的隨手實(shí)驗(yàn)

可以這么說(shuō)，隨手實(shí)驗(yàn)就是為學(xué)生的認(rèn)知模糊或者是錯(cuò)誤而生。初中物理教學(xué)中，學(xué)生的認(rèn)知模糊往往是共性的，而認(rèn)知錯(cuò)誤則具有個(gè)性特征，面對(duì)學(xué)生個(gè)體的認(rèn)知錯(cuò)誤，隨手實(shí)驗(yàn)也可以發(fā)揮重要的作用。

比如說(shuō)有學(xué)生就是不理解“為什么說(shuō)做曲線運(yùn)動(dòng)的物體受的是非平衡力作用”，這些學(xué)生往往是物理理論知識(shí)掌握不好的學(xué)生，因此純粹的理論推理不能讓他們信服，而隨手實(shí)驗(yàn)就可以發(fā)揮作用。很簡(jiǎn)單的，斜拋出一個(gè)粉筆頭，其在竄的軌跡是拋物線，且只受重力作用（忽略空氣阻力）；用膠帶做單擺或圓周運(yùn)動(dòng)，擺受非平衡力作用……這些實(shí)驗(yàn)隨手做出，其體現(xiàn)的就是曲線運(yùn)動(dòng)與非平衡力的對(duì)應(yīng)關(guān)系，如果有可能還可以追問(wèn)一下：如果你覺得這個(gè)結(jié)論不對(duì)，那就做一個(gè)物體做曲線運(yùn)動(dòng)卻受平衡力的例子！學(xué)生自然做不出，但思考這個(gè)問(wèn)題卻可以完善學(xué)生的邏輯，也可以幫學(xué)生更好地理解牛頓第一運(yùn)動(dòng)定律。

綜上所述，初中物理教學(xué)中，隨手實(shí)驗(yàn)雖小，所發(fā)揮的作用卻是常規(guī)實(shí)驗(yàn)難以企及的，教師的教學(xué)中積累更多的這樣的實(shí)驗(yàn)素材，往往可以在教學(xué)中發(fā)揮意想不到的作用。

【參考文獻(xiàn)】

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