讓趣味實驗重新煥發物理課的魅力

殷小波

讀高中時，我的物理老師利用某個課間時間，做了一個“水火箭”實驗，我清楚地記得那個塑料瓶飛得很高很高，也記得“火箭”飛上天時同學們的歡呼。這是筆者在十多年后對高中物理的深刻印象，也是筆者決定要寫這篇文章的原因之一。

在教學過程中，時常聽到學生反映物理難學，對物理課不感興趣。學生有此反映，具體原因可能是多方面的。但就筆者所見，一個較普遍的原因還是物理課的教學內容和實際現象聯系不夠，學生感受不到所學習的知識在生活中的具體運用，時間長了，就失去了學習物理學的興趣。而美國教育家布魯諾說：“學習的最大動力乃是對所學材料的興趣。”因此，教師應該在將物理知識與學生生活實踐和社會實踐密切結合，把學生的感性認識與理性知識相結合，選用一些生活用品和學習用具進行一些趣味性的物理小實驗，拉近物理知識與學生生活實踐的關系，提高學生對物理的學習興趣。那么，對于這一設想，我們該如何做呢？

一、實驗與理論有機聯系

所做的趣味實驗不應該是孤立的，應該和平時的教學內容緊密聯系。這就需要老師在平時的教學過程中，細心留意、勤于思考，看看可以針對哪些教學內容進行趣味性實驗。下面列舉幾個實驗。

1.在“物體的平衡”的教學中，我們可以適時做這樣一個實驗。請同學們坐下來，把上身挺直，而且不準把兩只腳移到椅子底下。不準把上身向前傾，也不許改變兩腳的位置，請同學們試試看站起身來。實驗的結果是無論花多大力氣，只要不把上身向前傾或者把兩腳移到椅子底下去，就休想站得起來。

這是同學們平時沒有嘗試過的，他們會覺得很有趣。不用老師問，他們自己就會思考：這是為什么呢？這個時候老師可以引導他們得到答案：一個站立著的物體，只有當那條從它重心引垂下來的豎直線沒有越出它的底面的時候，才不會倒下，也就是說，才能夠保持平衡。

2.在“靜電場”這里，我們為了說明電荷和靜電力的存在，經常做摩擦過的橡膠棒吸引紙屑的實驗，這對于學生來說早就沒有了新意。這里我們可以設計這樣一個實驗：將一個比較輕的薄木條支在一個摩擦很小的絕緣支架上，表演者站在絕緣的站臺上，用帶有靜電的手靠近木條的一端而不接觸，這樣就可以不接觸而牽引木條轉動。不明原因的同學會感覺到表演者有一種“魔力”，其實只是用靜電產生裝置不斷將電荷轉移到表演者的手上，利用靜電吸引力產生的效果。

二、實驗要具有趣味性

具有趣味性的實驗，自然更能激發學生學習興趣，使他們在觀察實驗中出現現象的同時，思考其中蘊藏的原理。教材中安排的實驗雖然對理論知識的得出或者理解很有幫助，但是普遍缺乏趣味性。那么我們應該在這些實驗之外再開發一些具有相同原理的趣味性實驗。

例如：1.在解釋“反沖”時，教師會給學生講火箭的發射原理，展示火箭升空時的情景視頻，這些對于學生來說，已經不新鮮了，起不到深刻的教學作用。如果在這里我們能做一個“水火箭”的實驗，當看到那么簡單的裝置能夠使塑料瓶“嘭”地飛得老高時，學生的興趣和熱情一定很高。

2.在“熱學”這里講到壓強與溫度的關系時，我們可以做一個“小噴泉”實驗。在一個玻璃瓶內裝四分之一的水，將一個較細的塑料管穿過瓶塞，使塑料管的下端沒入水中，塞緊瓶塞，然后往瓶上倒開水，一會兒就能看到水從塑料管中噴出，形成持續時間較長的“噴泉”。這個有趣的實驗能夠深刻地讓學生領悟到壓強與溫度的關系。與此類似，還可以做這么一個實驗，在一個正在被加熱的盛有水的燒瓶口上套一個氣球，繼續加熱，氣球很快就鼓了起來。這時停止加熱，耐心觀察，便看到氣球逐漸癟了下去，最終被吸入瓶內。這個實驗中，在氣球被反吸進瓶內的一剎那，學生一定會很驚訝，甚至感到震撼，留下非常深刻的印象。

三、能夠讓學生廣泛參與

如果對于每一個趣味實驗，學生只是旁觀者，那么我們就難以實現趣味實驗的更深遠的意義。蘇霍姆林斯基說：“興趣的源泉還在于運用知識，人的內心里總想感到自己是發現者、研究者、探尋者。”所以我們應該讓學生盡可能地參與到實驗中，從旁觀者變成實驗的制作者和表演者，切實體會其中的樂趣和成功的喜悅，從而使學生激發出源源不斷的學習動力。

另外，只有參與進來，自己動手去做，才能談得上培養學生的動手操作能力、解決問題的能力及創新能力。因為很多實驗看起來簡單，其實在制作和表演過程中會遇到很多細節問題，而這些細節問題能否解決直接影響實驗效果優劣。在這樣的過程中，學生的能力一定會得到培養和提高。就拿“水火箭”這個實驗來說，要使實驗成功，使“火箭”飛得很高，就要解決這樣幾個細節問題：減小空氣阻力和自身重力、加強“火箭”飛行的穩定性、塑料瓶內裝多少水最適宜、瓶塞應該緊到什么程度等。要解決這些問題學生考慮選擇什么樣的塑料瓶、什么樣的外形，并通過多次嘗試確定瓶內水的多少及瓶塞的松緊度。

四、指導學生開展實驗活動

對學生的指導應該包括兩個方面內容。

第一，指導學生組建興趣活動小組。組建活動小組的意義，首先，可以發揮集體智慧，做出最好的實驗和最理想的實驗效果；其次，能夠培養學生的團隊合作精神和互相學習、取長補短的優秀學習品質；再次，對于一些比較復雜的實驗，可以拆解分配，使每個同學既能參與又不占用過多的學習時間。

第二，指導學生確立實驗方向和解決技術性問題。在學生不知道該做什么實驗的時候，老師應該幫助他們確立實驗的方向或者實驗的題目。在完成一個實驗的過程中，學生難免會遇到一些技術性問題，這些問題會影響到實驗的完成或者是實驗的效果，如果學生無法解決，老師就可以給予適當指導。例如，在做“孔明燈”時，要想使“孔明燈”飛得高、飛得久，就要使用盡可能輕的材料和較多燃料，特別是如何讓燃料又多又輕呢？這是這個趣味實驗中關鍵性的技術問題，老師可以給予引導。

據筆者了解，開展趣味性實驗這項活動的學校并不多，原因并不在于這項活動的難度，而在于它與現行的教育制度格格不入。眾多教師認為，在高考的指揮棒下，這項活動于高考無益，有浪費時間的嫌疑。這種目光短淺的認識，在當今教育改革的思潮中應當予以摒棄。