實驗
——貫穿高中物理教學的思維利器

崔 波

(江蘇省海頭高級中學 222111)

在物理教學過程中，教師要滲透實驗理念，突出物理實驗的教學模式，創(chuàng)設實驗來展開問題討論.教師可以通過仿真實驗、生活實驗、家庭實驗等激發(fā)學生的物理學習興趣，同時要將這種適時的興趣轉(zhuǎn)化為求知欲.

一、物理實驗仿真化

有些實驗可能是設備跟不上，有些可能是實驗的過程過快，學生根本就看不清楚其中的變化，就很難理解其細節(jié).如果教師能放慢實驗，讓學生將其中變化的細微過程看得清清楚楚，他們就同樣有身臨其境的感覺，同樣有參與其中的感覺，從而增強他們對物理現(xiàn)象的理解.如果教師能運用DIS試驗，肯定能比較直觀地觀察試驗，但事實上比較多的學校不具備這樣的條件.在此前提下，教師可借助計算機和“仿真物理實驗室，給學生做一個模擬實驗.模擬實驗只是一個平臺，通過這個平臺對學生進行創(chuàng)新意識與創(chuàng)新能力的培養(yǎng).只有當學生看到真實的或者接近真實的物理現(xiàn)象的時候，這些又不是他們平常能夠感知到的，他們的興趣被激發(fā)，好奇心被啟迪，探究的欲望就隨之生成.教師都讓學生做“平拋物體的運動”的實驗，教師讓學生用小錘打擊彈性金屬片，要讓兩個鋼球在同一個時間離開平臺，經(jīng)過設置好的實驗裝置，學生能夠看到一個在做平拋運動，一個做自由落體運動.教師在實驗之前就讓學生觀察實驗的每一個細節(jié)，他們聽到鋼球落地的聲音，而且只聽到一次.教師讓學生判斷它們是否有相同的規(guī)律.但學生說，運動時間相同就一定有著相同的運動規(guī)律嗎.學生不能親眼所見，當然難以相信.本身又由于運動太快，教師只能通過更嚴密的實驗來證明這一設想.

教師通過“仿真物理實驗室3.5”所提供的平臺來設計實驗，這是一個仿真實驗，所有的物理過程都通過電腦在白板上展示出來.也就是說，可以在任何時刻終止鋼球的運動，即可以看到任何時刻兩個鋼球的位置.當學生停止的時候，教師點動鼠標，學生驚喜地發(fā)現(xiàn)兩球的位移相同.于是學生興奮地推斷出它們確實具有相同運動規(guī)律的結(jié)論.

二、物理實驗家庭化

教師要讓課堂充滿實驗的味道，充滿探究的氣息.其實不是所有的實驗一定要在課堂進行，教師可以讓學生會去做一些實驗，讓實驗帶有家庭的一絲溫暖，也讓家庭多一份無力的氣息.有好的氛圍，就有好的研究意趣.家庭實驗一般分為兩種，一種是學生在實驗室做過一次，回去可以再做一次.關(guān)鍵是學生在做的時候，可以讓家長參與其中，學生充當了小老師，在遇到新問題的時候，學生可以跟家長討論，可以將問題反應給教師.這既讓學生學到的東西得以復習，同時又對可能發(fā)現(xiàn)的狀況進行新的思考與探索.還有一種實驗是在學校做不了的，學生可以回去做.尤其是城鄉(xiāng)集合部的學校，在有些器材方面還是緊缺的，但這些在每個人的家庭里又是可以實現(xiàn)的，教師可以放手讓學生回去體驗.

在學習我們的世界靜摩擦力無處不在時，學生對摩擦力能夠感受出，因為生活里這樣的例子很多，但對于靜摩擦力，學生還是覺得抽象.教師可以讓學生回去做”筷子提米“實驗，學生首先將一個可樂瓶從中間截斷，做成一個杯子，然后在杯里裝滿米，將筷子插進去.這時候筷子是不能把米提出來的，只有學生將米不斷地擠壓在筷子周圍，使杯子、筷子和米粒緊緊地擠在一起時，學生才能完成實驗.學生將實驗成功的視頻上傳在班級群，他們既感受到成功的喜悅，也親身體會到靜摩擦力的存在.有學生通過實驗竟然能得出這樣的結(jié)論，將筷子向上提起時，米粒和杯子由于摩擦力的作用阻礙筷子向上運動，結(jié)果反而將它們一起提了起來.

三、物理實驗生活化

物理源于生活，物理實驗是物理教學的基礎(chǔ)，物理課就應該有物理味，而物理實驗就是物理教學的“調(diào)味盒”.現(xiàn)以《力的合成》為例來談談生活化實驗的重要性.教師引入實驗，讓學生在實驗中感知物理原理，教師首先讓一個學生提一桶水，再加一個學生，讓兩個學生同時提一桶水.教師問第一個學生，有沒有什么不同的感受，即兩個力與一個力之間是什么關(guān)系.進而讓學生去在生活中、在實驗現(xiàn)場思考力的等效替代的關(guān)系和分力和合力的概念.接著教師將學生分組，讓每個學生都體驗一下，然后共同驗證猜想.這個實驗在生活中隨處可見，當學生拿不動東西的時候，他們總會請人幫忙.通過上面實驗以及生活中的例子讓學生感受是否兩個人提比一個人提要省力，進而推測是否兩個分力之和就是合力的大小.教師同時讓學生猜想并利用提供的實驗器材設計實驗驗證猜想.在實驗分析中，學生通過實驗探究，得出力的合成遵循平行四邊形定則.

所以說，學生在學習物理時要拓展實驗，深化理解.教師可以讓學生利用現(xiàn)有的器材重新體會當合力不變而而兩個分力夾角變大時，分力隨夾角的增大而增大.學生自己總結(jié)出規(guī)律，通過自制的“平行四邊形”演示對角線隨角度變化而變化，它們可得出當兩個分力不變時，合力隨角度的變化規(guī)律.整節(jié)課教師可以從實驗開始又以實驗結(jié)束.這樣既能充分體現(xiàn)物理課的實驗特色，很有物理味，又能深受學生的歡迎.

在《物理課標》的三維的教學目標中，均有實驗的要求和內(nèi)容，在具體的內(nèi)容目標中，有近60%的條目中，都是以通過實驗理解、通過實驗探究等.這樣的編寫方式促使教師必須將實驗既作為學生的學習目標得到實現(xiàn)，又作為重要的教學方式之一在教學中給予了重視.在上課時教師要做足課本實驗，同時又要拓展其它實驗.把培養(yǎng)技能作為實驗的主要目標開始，同時又不斷地在現(xiàn)有的基礎(chǔ)上發(fā)現(xiàn)和賦予了它新的內(nèi)涵.教師要讓實驗教學符合時代的發(fā)展，并讓實驗為培養(yǎng)和提高學生的科學素養(yǎng)盡量發(fā)揮其最大功效.