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      失敗的實驗也精彩

      2017-02-04 23:58:35劉元生
      新課程·中學(xué) 2016年11期
      關(guān)鍵詞:解決問題探究實驗

      劉元生

      摘 要:從教近20年,深深懂得實驗是研究物理問題的基本方法,沒有實驗的物理課堂是空洞無趣的,雖然大多實驗是成功的,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“覆杯實驗”,它讓我體會到了失敗的實驗也精彩。

      關(guān)鍵詞:探究;實驗;解決問題

      在觀察實驗現(xiàn)象時,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)生都會有意觀察。測試表明,經(jīng)過一段時間培訓(xùn)的學(xué)生中能夠有意觀察實驗現(xiàn)象的約占30%~50%。許多學(xué)生僅僅是看熱鬧。要在演示實驗和分組實驗中注意引導(dǎo)學(xué)生掌握有意觀察,并養(yǎng)成綜合分析觀察習(xí)慣。每次觀察實驗現(xiàn)象均要求學(xué)生說出看到了什么,說明什么,引導(dǎo)學(xué)生逐步養(yǎng)成有意觀察的習(xí)慣。同時又要引導(dǎo)學(xué)生觀察實驗現(xiàn)象的全過程,不僅看結(jié)果,還要注意觀察現(xiàn)象,觀察實驗過程,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。

      但實驗過程中,不能保證所有的實驗都能成功,雖然課前經(jīng)過調(diào)試、演練。

      就大氣壓強(qiáng)演示實驗中,我安排了一個“覆杯實驗”,如下圖將硬紙片平放在空平口玻璃杯口,用手按住,并倒置過來(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,并倒置過來(暫不放手),問:如果放手,會出現(xiàn)什么現(xiàn)象?先請同學(xué)們猜一猜)。放手后,看到什么現(xiàn)象?若實驗成功現(xiàn)象應(yīng)是硬紙片沒有掉下來,硬紙片托起杯中水的實驗。但實驗結(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,課堂的“活躍”氣氛,可想而知,我并沒有點明實驗是失敗的,也沒有發(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)生原想看我笑話見我沒反應(yīng),很快停止了喧囂,我沒有指責(zé)學(xué)生,也沒有解釋什么,而是拿著玻璃杯再次倒?jié)M水,此時教室靜得僅能聽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)生因為什么這樣靜地聽課,也不能想象每個學(xué)生此時的心情。

      我掃了一眼學(xué)生,開始了我一連串的問題:“三次實驗中前兩次硬紙片都掉在了地上,為什么最后一次硬紙片沒有掉落?是什么力量讓硬紙片托起整杯水?第二次和第三次實驗都倒上水為什么實驗結(jié)果不一樣?兩次實驗有什么差別?

      學(xué)生帶著各自不同的疑問心情,認(rèn)真觀察了第三次實驗,但對第二次實驗觀察并不認(rèn)真,所以對后面的問題能回答的只占少數(shù)。反客為主的我及時教育學(xué)生物理實驗不僅僅要觀察現(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)生聽起來更加認(rèn)真,原來第二次實驗因為在我蓋硬紙片時混入了空氣,這點小小的空氣讓實驗失敗的,學(xué)生聽了再聯(lián)想實驗,加深了大氣壓強(qiáng)的認(rèn)識,這節(jié)課學(xué)生學(xué)得特別認(rèn)真,檢測效果也特別好,更重要的是以后我或?qū)W生在操作實驗時都能認(rèn)真觀察實驗現(xiàn)象,能比較冷靜地分析實驗中出現(xiàn)的狀況,找出問題關(guān)鍵,總結(jié)實驗結(jié)論也就比較準(zhǔn)確了。

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

      在中學(xué)物理教材中,有物理量測量實驗:如重力的測量、密度的測量、電阻的測量等。在這類實驗中,由于實驗器材的操作規(guī)范、讀數(shù)等會導(dǎo)致測量數(shù)據(jù)出現(xiàn)問題。有規(guī)律的探究實驗: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。在這類實驗中,學(xué)生可能由于實驗中沒有控制變量,導(dǎo)致實驗現(xiàn)象出現(xiàn)偏差。有驗證性實驗:如驗證大氣壓強(qiáng)存在實驗、驗證分子間存在引力等。在這類實驗中,由于對實驗操作細(xì)節(jié)要求較高,實驗失敗幾率較大。所以無論是哪類實驗,也無論是演示實驗還是分組實驗,老師和學(xué)生都會出現(xiàn)一些問題,在這些情況出現(xiàn)的時候,作為老師應(yīng)以一個正確的心態(tài)來對待,決不能含糊其辭,蒙混過關(guān),應(yīng)當(dāng)與學(xué)生共同分析解決問題,并在解決問題的過程中培養(yǎng)學(xué)生的觀察能力、綜合分析能力、想象能力和實驗動手能力,培養(yǎng)學(xué)生實事求是的科學(xué)態(tài)度。

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

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