例談物理課的實驗導入

曹彩萍

實驗導入指的是運用實驗導入新課，它是課堂實驗教學的開端。實驗導入的主要任務是在學生和新的學習課題之間創設理想的情境，激發學生學習的興趣和愿望，使其具有課題意識，明確學習目的。

一、驚奇現象導入法

這是一種相當普遍的實驗導入方法。它是利用學生意想不到的奇特現象，喚起學生的注意，引起學生思考，從而使其產生強烈的求知欲望。

例1：大氣壓強—覆杯實驗導入。將一只玻璃杯灌滿水，用一張塑料卡片蓋在杯口上，再按住卡片把水杯倒過來，問：“當把手移開后，會產生什么現象？”教師松手后學生驚訝不已，激發了學生強烈的學習興趣。

二、黑箱導入法

黑箱是指內部結構和機制不清楚的系統，可以通過輸入某種信息，從獲得的輸出信息中推斷該系統的可能結構模式和機制。這種研究方法就稱之為“黑箱方法”。利用它創造的神秘感可以喚起學生的高度注意和積極思維，使學生得到科學方法的訓練。

例2：能量的轉換與守恒—魔筒導入。這是一只金屬圓筒，我們稱之為“魔筒”。筆者把它沿臺面滾出去，要求學生看一看會有什么現象發生。演示后學生奇怪：滾出去的圓筒為什么還會滾回來，而且還會反復地滾來滾去？原來筒里面有二根橡皮筋，中間拴著一個重物。為什么這樣的結構就會產生這種奇特的運動？在運動過程中能量是怎樣轉換的？學生帶著這些問題開始了下面的學習。

三、配合故事導入法

在物理學的發展過程中，有著許許多多妙趣橫生的故事和傳說，如果在課堂教學中選用一些故事片斷，并做一些模擬演示，就會創設出非常活躍的學習情境。

例3：大氣壓強—模擬馬德堡半球實驗導入。這兒有兩個橡皮半球，用力將它們擠壓而合在一起，請兩個力氣大的學生上來，看他們能不能把兩個半球拉開。他們費了九牛二虎之力都沒有拉開，這是為什么？其實，早在十七世紀的時候，德國馬德堡市長、科學家格里克就當眾做了一個精彩的實驗。他所用的黃銅半球直徑約20厘米，抽氣以后兩邊共用了十六匹馬才把兩個半球拉開。這就是轟動世界的馬德堡半球實驗。筆者接著問：“剛才的實驗，我可以不費吹灰之力就把它拉開（演示）。誰知道我是怎樣把它拉開的？”“放氣！”“為什么抽氣以后就拉不開呢？（板畫）。球的周圍有什么？（空氣）顯然是空氣對球施加了壓力。這些實驗生動地告訴我們，大氣存在壓強?！?/p>

四、解決實際問題和實驗競賽導入法

創設一種解決實際問題的情境或者以雙方競賽來解決某一實際問題的形式導入新課，往往也能取得很好的效果。

例4：兩力的合成—拉健身彈簧導入。黑板前掛了一只健身拉力器，請一位學生上來拉彈簧的下端把手，要求拉到黑板上劃線的位置。這是一位力氣小的女生，沒能拉到位。筆者又讓兩位學生共同用力把彈簧拉到了線下。這時，筆者問：“哪位同學能獨立地把彈簧拉到線下？”上來一位力氣大的學生，一個人就完成了任務。筆者引出了課題：“他施力的效果與兩個力氣小的同學共同施力的效果相同。當一個力的作用效果和兩個力的作用效果相同時，物理學上就把這個力叫做另兩個力的合力。由于實際問題中一個物體往往受多個力的作用，從效果上用一個力來代替幾個力，就會使問題得到簡化，因此求合力是很有意義的。本節課我們就來研究一種最簡單的情況——求同一直線上的兩個力的合力?！?/p>

例5：簡單機械—撬木板導入。在講新課以前，筆者讓學生用自己的雙手把釘在一起的兩塊木板扳開，但學生怎么也扳不開。這時筆者引導學生利用一把大的螺絲起子把這兩木塊撬開了。筆者引入：“這個同學使用的是一種最簡單的機械，它有什么特點？為什么能輕而易舉地把木板分開？它有哪些應用？這就是下面我們要討論的內容?！?/p>

五、實驗復習導入法

利用實驗復習，既可以創造一種直觀的環境，又可以較好地起到承上啟下的作用。

例6：阿基米德原理—復習浮力實驗導入。筆者引入：“上節課我們學習了浮力的概念。請問，我們是怎樣證明下沉的物體受到浮力的？”（取出實驗裝置，回憶實驗過程。）“當我們把重物從空氣中慢慢地逐步放入水中，想一想，物體受到的浮力是怎樣變化的？由此猜想一下浮力與什么因素有關?！睂W生觀察、回答：“隨著深度的增大而增加?！薄鞍凑漳銈兊恼f法，也就是浮力的大小與物體所處的深度有關，是嗎？”筆者又進行了一遍演示，學生觀察到當物體浸沒水中后，浮力就不再改變，顯然不能認為浮力與深度有關。筆者接著問：“那么，在上述的實驗中，除了深度改變外，還有什么因素在改變呢？”“物體浸入水下的部分在改變。”“未浸入時浮力為零，隨著浸入的部分變大，浮力也就變大；完全浸沒以后，浸入的部分不再改變，浮力的大小也就不變。二千多年前，阿基米德為完成皇帝交給他的任務——辨別皇冠的真偽苦苦思索，當他洗澡的時候，無意中發現浴缸的水溢出時，猛然想起了身體入水部分的體積跟排開的水的體積相等，他欣喜若狂地喊到：‘我想出了，我想出了！從這里我們能得到什么啟發？下面我們就用實驗來研究這個問題?！?/p>

總之，優秀的課堂實驗導入方案應做到以下幾點：創設的情境和諧，能引起學生的注意和興趣；課題意識明確，能激發學生的學習欲望；銜接自然，能調動學生知識、方法上的準備；實驗與語言的配合密切，能引導學生觀察和積極思考；導入時間掌握得當，緊湊。以上是筆者對于物理課堂實驗導入設計的一些淺顯認識，以期拋磚引玉，與同行共議。