巧做實驗 打造趣味物理課堂

劉學山

目前，新一輪課程改革正在各地深入開展，新課程改革在強調傳授基礎知識和基本技能的同時，要求學生有合作意識和創新精神，不再注重對知識和技能的原型操作，不再只要求學生學會知識，而是重在要求學生“會學”知識，培養學生科學探究的能力。心理學研究表明：學習過程中的好奇心是學生好學、樂學的內驅動力，它能誘發學生濃厚的興趣、強烈的向往和執著的追求。就物理學科而言，利用物理實驗來激發學生對某些物理現象和規律的好奇心，會促使他們去追根求源，迅速進入高效的學習狀態，將單一的物理知識變成鮮活的學習內容，使學習變成一種有趣的探索，在積極樂學、熱烈活潑的課堂氣氛中，學生的思維拓展了，各種感官被調動起來了，就一定能撞擊出創新的火花，把呆板的課堂變成學生求知的樂園。

一、好奇心激發探究的欲望

“興趣是最好的老師”，學生在學習活動中，對自己感興趣的現象、原理、規律等，總是能主動、積極地去認識、探究。在學習初二《物理》教材的第一節時，為了培養學生的學習興趣，筆者編排了一組鮮明、生動、有趣的物理實驗。

(1)“燒不死的金魚”：在試管里裝適量的水和兩條小金魚。問：“水燒開了魚會不會死？”學生一致認為魚必死無疑，但當他們看到試管上面的水沸騰，而小魚在試管下面悠然自得地游來游去時，莫不驚奇萬分。

(2)“向上滾的圓錐”：教師把雙錐體放在滾架上。問：“松開手后，它會向哪兒滾？”這時學生憑生活經驗毫不猶豫地回答：“向下滾。”當筆者松開手后，雙錐體卻沿著滾道向上滾去。學生看到這一現象后，議論紛紛。

(3)“瓶吞雞蛋”：在廣口瓶上放一枚比瓶口略大的熟雞蛋，雞蛋不會落入瓶中，當把燃燒的酒精棉放入瓶中后，雞蛋被“吸”進瓶中，學生拍手叫絕。

人們對事物的第一印象十分重要，如果第一堂物理課是在教師表演的類似魔術的物理實驗中度過，無疑會給學生留下深刻的印象，會大大激發學生的學習興趣，進而在心靈深處產生“一定要好好學習物理的信念和動力”。

再如在講授“杠桿省力作用”知識點時，筆者問：“同學們聽說過嗎，著名的物理家阿基米德曾講過，‘給我一根足夠長的杠桿，我可以把地球撬起來。’大家相信嗎？”學生一下子被這個大膽的假設驚呆了，七嘴八舌地議論起來，這怎么可能？這不是天方夜譚嗎？筆者先讓學生看了一個實驗，學生都好奇地瞪大眼睛觀察實驗過程，當杠桿用一根頭發絲吊起一個很重的砝碼時，大家感到驚奇、新鮮、興奮，對杠桿省力原理有了感性認識，進而理解了阿基米德假設并不是一個空想，而是一個偉大的推斷。好奇心激發了學習興趣，刺激了學生繼續探究杠桿原理的欲望。

二、新奇催生“會學”的動機

在“研究凸透鏡成像規律”知識點教學中，筆者先設計了一個引入實驗：讓成像的毛玻璃正對著全體學生，再前后移動筆者手中的蠟燭位置，學生發現了奇怪的現象—毛玻璃上出現了蠟燭的倒像，時而放大，時而縮小，時而不見。教室里一片嘩然，筆者巧妙地抓住這一契機，設問：“同學們想知道其中的規律嗎？請大家親自做一做，看誰能巧記凸透鏡成像規律。”筆者抓住學生感到“新奇”這個心理，隨即提出“巧記”教學任務，將學生引入“會學”的快車道。不一會兒，有的學生已經發現：物距小于焦距不成實像，成虛像；物距大于焦距成實像；物距大于2倍焦距成縮小實像。筆者接著又問：“能不能用幾個字概括像的變化原因呢？”經過點撥，多數學生能立即得出“一焦分虛實，二焦分大小”的十字口訣。新奇的誘惑，不但使學生迅速學會知識，而且能讓他們產生掌握“會學”方法的心理動機。這種學法的掌握，學生將終身受益。

三、意外滋生“合作”的晴空

在教學“大氣壓”知識點時，筆者設計了分組實驗并演示了“瓶吞雞蛋”實驗，很成功，學生的學習興趣很濃，課堂氣氛也很活躍，達到了預期的效果。就在此時，突然有一個學生提出：“被吞進去的雞蛋如何取出來呢？”他的提議很有創意，但出乎筆者的意料，問題很快得到了其他學生的響應，大家都七嘴八舌地議論開來，許多學生將目光投到筆者身上，似乎在等待筆者的合理解釋。說實話，備課時根本沒有想到學生會提這個問題，一時也不知道怎么回答。通常情況下，這個實驗做到雞蛋被壓入瓶內，說明外界氣壓大于瓶內氣壓即可，課后，許多教師常常也是用玻璃棒將熟雞蛋搗碎后再倒出來。該怎么辦呢？是不予理睬，繼續講課，還是暫時放棄原有的安排，和學生一起探討這個問題？筆者稍作思考后說：“你提的問題很有研究的價值，讓我們一起想想辦法。”于是筆者放棄原有的教學設計，和學生一起思考研究。有人提出在里面點火，再把瓶子倒置將雞蛋壓出來；有人提出，直接把瓶子倒過來，在瓶子底部淋熱水或敷上熱毛巾……課堂氣氛非常熱烈，原來班上對物理不太感興趣的一部分學生也來了精神，躍躍欲試，想親身做一做。筆者立即將現有的實驗器材分發給學生，并及時聯系實驗室工作人員對器材做了補充。每個實驗小組的學生都做好分工，動手探究，收到了較好的教學效果。筆者感謝那名學生的意外提問，因為給全班學生帶來了“合作”學習的新發現。“合作”能發揮眾人之長，相互啟發，容易孕育出新的“發明”。

四、驚奇點燃“創新”的火花

在做“壓縮引火儀”演示實驗時，筆者猛擊壓柄，筒內有“火花”閃爍。學生被這一驚奇現象所吸引，而一些細心的學生發現，在活塞上拉時仍有“白煙”冒起，他們對“壓縮空氣做功，內能增加，溫度升高達到棉花著火點”的解釋提出質疑。有名學生當即站起來反駁說：“活塞上拉，空氣并沒有被壓縮，而是膨脹，溫度是降低了，怎么會有燃燒的白煙出現呢？”當時，筆者也感到茫然。另一名學生說：“假如筒里不放棉球，再做一次實驗，看情況會怎樣？”結果當下壓活塞時看不到白煙，上拉活塞時卻有白煙升起，這一新的發現打破了筆者多年的固有見解。其實白煙不僅僅是燃燒后產生的廢氣小顆粒，這不正說明驚奇點燃創新的火花嗎？

通過平時的教學實踐和以上幾個教學實例可以發現，學生的好奇心通常來自于以下幾個方面：(1)身邊的異常現象。譬如燃料燃燒會有白煙生成，不燃燒就不會有白煙，如出現反常就會產生好奇。(2)違反常理的假設。學生對物理學家阿基米德的“能撬起地球”的假設產生質疑。(3)物理現象的多變。對凸透鏡一會兒成實像，一會兒成虛像，時而放大，時而縮小產生了好奇。(4)常規實驗的變式。伏安法測電阻時，如果電流表與電壓表位置互換，發生了電燈不亮的現象。當然，誘發學生好奇心的素材還有很多，它們可以從生活中獲取，從實驗中發現，從名人名句中得出，也可以從學生心理需求中挖掘等。在教學實踐過程中，要使學生始終處于樂學、要學的狀態，教師就要善于捕捉能激發學生好奇心的素材，充分利用物理實驗的優勢，多創造引發學生好奇心的條件，不失時機地將誘發學生好奇心穿插在教學過程的各個環節中，做激發學生好奇心的有心人。因為它是保持學生學習興趣經久不衰的“振奮劑”。

古人云：“知之者不如好知者，好知者不如樂知者。”筆者體會到：物理教學中，通過物理實驗來激發學生的好奇心，能使課堂變得有生機，有創意，能使學生“樂學”“會學”。事實也的確如此，我們應大力弘揚這一教學手段，這樣的課堂模式也符合當今素質教育和創新教育新理念。物理教學若長期這樣堅持下去，必定會使新的課程改革理念得以貫徹落實。在新教學理念的培育下，定會涌現出一批會動腦、能動手、敢創新的現代化建設有用之才。