活用實驗優化物理教學

【摘 要】物理是一門以實驗為主的學科，在教學中，通過實驗讓學生經歷知識的形成過程，體驗成功的喜悅，營造探究氛圍，掌握學習方法，并探索運用多媒體技術來模擬實驗，培養學習興趣、撬開物理知識的殿堂大門。

【關鍵詞】實驗；學習；能力

當今社會，一些學生缺乏認知需要，對學習缺乏興趣。他們對待學習的體會是：“苦”、“累”、“煩”。很顯然，他們將成為學習中的失敗者。那么，如何讓那些學生立于不敗之地呢？這就要求我們要教育孩子“學會學習”。有效地調控學生的學習過程，使他們處于主動地位，從而達到事半功倍的效果。在物理教學中必須注重實驗和探究活動的教學，才更真實、具體、直觀和形象，有助于激發學生的學習興趣和求知欲，在觀察、分析和總結的過程中加強學生的參與意識，增強學生的參與機會，提高參與質量，培養參與能力。緊緊圍繞“以學生發展為本”這個主題，憑借實驗教學活動，使學生學會學習，學中有思，思中有樂，樂有所用。

一、巧借實驗，激發探究欲望

科學家愛因斯坦說過：“一切方法的背后如果沒有一種生氣勃然的精神，它們到頭來都不過是笨拙的工具。”心理學家布魯納也指出：學習的最好刺激乃是對所學材料的興趣，要想使學生上好課，就得千方百計點燃學生心靈上的興趣之火。可見，培養學生的學習興趣是學生學好物理的源動力，才能煥取學生的積極思維，激起學生的心靈之花。然而教學中有些物理課堂卻枯燥乏味，主要是拋開了學生感興趣的實驗，脫離學生的生活實際，使學生對學習物理索然無味，當然學習效果也是事倍功半了。尤其是對于剛學物理的初二學生來說，如何激發他們的學習興趣顯得尤為重要。

例如：在物理緒言的學習中，教材安排了學生做“在裝滿水的杯子中能放多少回形針”的實驗，先由學生進行猜想，然后通過實驗來驗證他們的猜想是否正確，同學們都驚訝于在水溢出之前居然能放這么多的回形針，真是意想不到。又如，在學習大氣壓強時，我給學生做了這樣一個實驗：將一小試管插入裝有水的倒置的大試管內，發現小試管居然沒有掉下來，反而徐徐上升。這樣的結果會創造多大的興趣，學生們的學習熱情一下子就高漲起來了，也產生了一種“為什么”的強烈意念，從而引發他們強烈的學習動機，促使他們在以后的學習中就會自覺地去閱讀教材，尋找答案，課堂上也能積極主動地參與學習。

二、模擬實驗，營造探究氛圍

由于模擬實驗是在時間、物力、人力條件的約束下，難以在課堂教學中實現。而純粹地通過教師在黑板上講解實驗只會讓實驗教學陷入題海的模式中，不利于培養學生的物理實驗興趣。在科技發展的現代，引入多媒體技術，借助相應的軟件制作精美的圖片、展現逼真的動畫，一幅幅彩色圖片，一幀幀精彩畫面，再配上詳細的講解分析，營造一個接近或優于真實環境的虛擬物理實驗場景，促使學生產生強烈的學習欲望。

例如：在討論“質量不會隨著位置的改變而發生變化”時，我們可運用多媒體技術制作了一個動畫，將一物體放在天平上乘著宇宙飛船飛往太空，而天平的橫梁仍保持在水平位置平衡，即說明質量不變。又如：在探討摩擦生電的現象時，我們也可通過多媒體展示電子在兩物體之間的轉移，從而將摩擦起電的實質展現在學生面前。這樣的演示，變微觀為宏觀、變抽象為形象、變靜態為動態，營造了實驗氛圍，使得學生身臨其境，豐富了課堂教學的內容，培養了學生的觀察和想象能力。當然，這類實驗減少了學生實際動手操作能力的培養，缺乏創造意識和創造能力，不能過分地追求。

三、親歷實驗，感受知識形成

物理課程標準非常重視學生參與知識形成發展的過程，讓學生親身經歷知識發現、形成的過程，在經歷的過程中體驗和感悟物理，建構屬于自己的認知結構。形象真實、生動有趣的物理實驗，就為學生在形成物理概念、得出物理規律前營造出活生生的物理情景，使學生感受倍深。這正如葉圣陶先生所說：“一定要把知識跟實踐結合起來，實踐越多就知道得越真切，知道得越真切就越能起到指導實踐的作用”。因而學生不僅要學習書本上的知識，還要實際的觀察，親身的歷練，來取得知識，兩者相比較，實際的觀察和親身的歷練尤其重要。我們應多去觀察，去體驗，去頓悟。

例如：教學《電流的磁場》這一內容時，讓學生經歷了當時丹麥物理學家奧斯特同樣的心理思考和實踐操作，他們也進行了提出問題、猜想假設、制訂計劃和設計實驗、進行實驗、總結結論的過程，既感受到科學家成功的喜悅，體驗到了科學探究的樂趣，也學習了科學家的科學探究方法，領悟科學的思想和精神，又培養了學生學好物理的信心，當然電生磁的奧妙知識在學生的頭腦中留下了深刻的印象，這樣的動作，其記憶效率肯定會比語言文字記憶效率要高上好幾倍，這真是“百聞不如一見，百看不如一做”。探究活動讓學生在邊學、邊實驗、邊思考、邊討論的過程中，用“親自發現”去體驗和感悟，強調了學生的主體地位，體現了以人為本的教育理念。物理實驗的形式多種多樣，有課堂內的探究性活動和課堂外的家庭實驗，我們都應充分活用，通過發現和創造的過程讓學生在興奮中真正地理解和掌握物理知識，培養他們的探究能力。

四、融匯實驗，啟迪學習方法

陶行知先生說：“教是為了不教。”就是說要創造自由的環境，培養學生創新的思維，教會學生如何學習，不僅學會書本的東西，還要學會書本以外的知識。使學生不僅學到知識，還要學會動手，學會動腦，學會做事，學會思考。教學又是一個師生雙邊統一的活動過程，在這個過程中，老師不但要教知識，更為重要的是要教學生掌握學習的方法，如何學習。

例如：在探索聲音傳播需要的介質時，我們是通過逐步抽去鐘罩內的空氣來說明這個問題的，發現當空氣越來越稀薄時，我們聽到的聲音越來越輕，從而推導得出當鐘罩內達到真空狀態時，我們就聽不到聲音了，于是很自然地得出了聲音在真空中不能傳播的結論。這個實驗既說明了問題，也向大家傳授了一種推理方法，在實驗的基礎上加上理論的推導來得出結論。后來在我們學習牛頓第一定律時又用到了這一方法，此時學生們得心應手，很好地解決了這一問題。又如：控制變量法也是我們探究物理經常用到的一種方法，我們可先通過一些簡單實驗設計來向學生傳授該方法，我是在緒言中讓學生探索乒乓球撞擊地面時的反彈高度與哪些因素有關的實驗，從接近學生生活的經驗出發，通過觀察交流，實驗驗證，獲得結論的探索程序，引導學生從中悟出一定的學習方法。教師在這一系列有目的的教學中，促使學生有意識地掌握推理方法、思維方式、操作技能、學習策略和探究模式，提高參與學習的活動，在教學中取得了很好的效果。

五、拓展實驗，釋放學習潛能

物理源于生活，用于生活。可通過一些家庭小實驗來輔助教學，家庭小實驗具有取材容易、貼近生活、直觀明了、便于操作的特點，不僅能加深學生對所學知識的理解，而且能極大地提高學生學習物理的興趣，鍛煉學生的動手制作能力和獨立操作能力，發展智力，使學生的學習潛能釋放出來。例如：在學習《浮力》時，我讓學生應用日常生活中的器材制作了一個潛水艇并演示它的下潛和上浮的情況，設計如此巧妙、選材如此講究、制作又是多么精良，真讓我驚訝。整個制作和演示的過程，無不充滿著學生的興趣和潛能的發揮，同時對浮力的知識有了更為深刻的理解。又如在講“汽化和液化”一節內容時，可以布置以下的家庭小實驗：（1）在一杯子中放入半杯水，一段時間后杯子中的水會變少，討論其變少的原因；（2）能否使杯中的水減少得更快一些，思考幾種方法并用實驗探究；（3）根據這個小實驗的結論，思考該知識在日常生活中的運用。通過以上實驗，學生能夠更好地理解蒸發的概念，掌握影響蒸發的幾個因素，對物理的探究方法（控制變量法）有了更深刻的認識，更好地感悟從生活走向物理、從物理走向社會的理念。

運用身邊簡單的物品自制的器材進行實驗和探究活動，使學生感受到了生活與物理的緊密聯系，在掌握物理知識的同時，也激發了學生的思維和興趣，培養了學生的實驗設計和操作技能，更能讓學生進行自主探究，在動手探索的過程中，理解不斷內化和升華，學習潛能不斷釋放，從中體驗到物理的無窮魅力和價值。這正如陶行知先生所提倡的那樣“解放孩子的嘴，解放孩子的雙手”，使他們敢問、敢說、敢動、敢干。另一方面，教師要以精妙的教學設計帶學生進入新奇的探究天地。給孩子自由探究的空間和時間，這是激發學生好奇心的關鍵，也是挖掘學生潛能的動力。

經驗告訴我們，一個成績優秀的物理尖子對物理現象和物理過程具有很強的“悟性”，這種“悟性”源于對日常生活豐富的感性認識。對物理學習有障礙的人，其最大的障礙不在于智力因素，而在于缺少對日常生活的用心觀察，頭腦中缺乏感性經驗，而這些感性經驗恰恰是物理思維的基礎。物理實驗正是幫助學生提供大量的感性認識，使學生在實驗的過程中不斷地鍛煉、創新。在物理教學中，教師角色應該從以往的那種“授業者”轉變為“研究者、探索者、合作者、服務者”。正確引導學生積極動手和思考，提出問題和質疑，并能分析和解決問題，真正發揮物理實驗教學的作用。

【參考文獻】

[1]《全日制義務教育物理課程標準（實驗稿）》

（作者單位：江蘇省吳江市南麻中學）