物理實驗應讓學生“唱主角”

黃明金

【摘 要】物理實驗教學應讓學生“唱主角”，放手讓學生去做，讓學生動腦、動手、動口，讓學生經歷科學探究的過程，學習科學探究的方法，體驗自主實驗的成就感，培養科學探究的精神和創新意識。

【關鍵詞】物理實驗趣味性啟發性 ?探究性 ? ? 課外實驗

物理學家楊振寧說：“物理學是以實驗為本的科學。”可見實驗在物理教學中的重要性。但在實際教學中，普遍存在重理論輕實驗的思想，實驗淪為收集數據、驗證理論、應付考試的工具。我認為物理實驗應讓學生“唱主角”，讓學生動腦、動手、動口，體驗自主實驗的成就感。

一、變演示實驗為學生實驗，培養學生科學探究的精神

傳統的演示實驗都是教師動手、學生觀察，由于教師具有較高的實驗技能，實驗結果都較理想，無形中導致學生“迷信權威”。若將教師演示改為學生演示，由于各個學生參差不齊的知識水平及實驗技能，可能出現各種與結論不符的結果，很容易引起學生對教材中的實驗結論產生懷疑，從而促使學生在進取心的驅動下，為驗證自己的實驗結果而努力。

學期伊始，我就將學生分組（分幾組視各班人數），每組三四人，把一個學期的演示實驗承包給各組，輪到哪組演示，要求他們提前預習、演練。正式演示時，各組學生分工合作，或演示或講解或制造氛圍。如學習《力的合力與分解》，研究“分力的大小與夾角的關系”時，學生們或用橡皮筋、鉤碼、刻度尺、細繩，或用滑輪、彈簧秤、木板、鉤碼、細繩等定量顯示分力的大小與夾角的關系;用細鐵絲20cm、羊眼螺絲2個、小木塊2塊、人字形支架等器材來演示分力大于合力的情況。自己動手，才有很強的感性認識。

學生演示實驗既訓練學生的動手能力，又訓練學生用科學的語言描述、解釋物理現象，讓學生在尋找知識真諦的過程中發展個性，還“狠狠地過了一把‘老師癮”（我現就讀北大的學生陳科源語）。

二、變枯燥的實驗為趣味性和啟發性的實驗，激發學生探求欲望

被動枯燥的實驗，必然會讓學生感到枯燥乏味，興趣索然。教師應精心設計實驗教學方式，充分發揮實驗的趣味性，創造出生動的情景，活躍學生思維，使實驗教學具有啟發性，引發學生的探求欲望。

學習“機械能守恒定律”時，我指導學生設計“鐵球碰鼻”的實驗：將一鐵球用繩子牢牢懸掛在教室天花板上，將鐵球拉離平衡位置，讓鐵球剛好碰到鼻子，然后放開鐵球，鐵球擺過去，又擺回向學生“打”來時，學生一齊驚喊起來，被“打”的學生被固定，無處可逃，嚇得尖叫起來，但鐵球卻在“千鈞一發”之際蕩了回去，學生順利“脫險”。再結合2013年神舟十號航天員王亞平太空授課時顯示的太空環境中神奇的物理現象：單擺裝置的小球在太空上不會像地面上一樣做往復擺動，而是靜止不動。如果輕推小球一下，小球會繞擺軸做圓周運動。為什么？因為太空中小球處于失重狀態，沒有了回復力，所以不能像在地面一樣做往復擺動。“鐵球碰鼻”這一有驚無險的實驗把自然界的秘密——機械能守恒定律生動形象地展現在學生面前;而聯系王亞平太空授課的單擺小球的圓周運動，又啟發學生去思考和探索科學世界。

三、變驗證性實驗為探究性實驗，突出學生的主體作用

傳統學生實驗多半是驗證性的實驗，在實驗過程中，學生是被動地參與。長此以往，學生對實驗就不會有濃厚的興趣，更不利于培養學生主動探索物理規律的能力。愛因斯坦說：“對真理的探索比占有更加寶貴。”探索性實驗對培養學生思維能力、創造能力及解決實際問題的能力有獨到的作用。

教學“牛頓第二定律”時，我將這個驗證性實驗變為探究性實驗。①動手實驗：首先讓學生按照自己設計好的實驗方案做實驗，使學生從實驗中初步認識物體的加速度a與物體的質量m及它所受外力F有關。然后讓承包該實驗的小組演示課本上的實驗，觀察實驗過程，注意發現研究對象引起變化的原因和條件以及在實驗中出現的現象，使學生對a和F、m的關系獲得感知。②探究知識：指導學生對問題進行具體研究，處理實驗數據、列表、畫出a—F、a—1/m的圖像。③歸納總結：學生共同分析、歸納、總結出牛頓第二定律。讓學生用實驗探究和理論探究兩種方法進行推證，在推證過程中學生自然而然了解了研究對象、成立條件、適用范圍、注意事項等，讓學生由學知識變為主動探究自然規律。

四、變實驗室實驗為課外實驗，讓物理實驗生活化

學生通過課外實驗，可以豐富認識，深化與活化已掌握的物理知識，也使課堂教學得到不斷的補充和延伸。

鼓勵學生充分利用課余時間做好課外小實驗，既訓練了動手能力和創新能力，又拉近了物理與生活的距離，同時使學生在探究、制作中體驗了自主實驗的成就感。我校嘗試了“測沙子間的動摩擦因數”“高空落蛋”“拍攝自由落體頻閃照片”“超級肥皂泡”等趣味性實驗，活躍了課堂學習氣氛，給學生提供了參與學習的機會，并使班級中不同認知水平的學生的求知欲都能得到滿足。如學習“動量”時，給學生留個課后小實驗“高空落蛋”：要求讓一個生雞蛋從五樓自由落下而不破，所用的實驗器材輔助材料的重量不超過一個雞蛋的重量。結果學生們想了很多辦法，或用報紙折成帽子形狀將雞蛋放置其中，或給雞蛋安裝降落傘、底部用泡沫塑料做緩沖，或利用氫氣球等。做法千奇百怪，但都圍繞動量定理展開。有意思的是，2013年廣西高考模擬作文大賽的作文材料“高空落蛋”就是我校做過的實驗，我的學生梁妮說：“看到這材料就像遇到朋友一般，物理實驗助了我作文一臂之力，輕輕松松拿到一等獎。”

新課標下的高中物理實驗應讓學生“唱主角”，不僅僅是在實驗操作上進行改變，更要從鼓勵參與、強調過程、突出創新等方面進行努力，使學生積極融入物理課堂，主動探究實驗，親歷科學探究的過程，學習科學探究的方法，培養科學探究的精神和創新意識。

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