趣味實驗在高中物理教學的實踐運用

馬燕

在高中物理教學中運用趣味實驗旨在激發學生興趣和培養學生探究意愿。除了應以多元化的素材豐富課堂實驗教學形式與內容，也要進一步突破課堂教學的時空局限，也就是在日常生活中找到物理實驗熱點，通過小組合作、自主學習培養學生自覺實驗的意識與能力。

物理學作為一門應用型專業對實驗操作極為重視。高中階段的物理教學中更有大量實驗類教學設計需要學生領會基本原理，并應有足夠的實驗意識和技能。然而并非所有學生都有良好的實驗操作稟賦，更有一些學生因為相對專業的理論知識和較大難度的操作要求而對物理實驗退避三舍。因此在高中物理中探索更加多元化的實驗教學模式便成為深化素質教育改革的一大重點和熱點。

一、高中物理教學實踐運用趣味實驗的積極意義

（一）激發學生興趣和熱情

趣味實驗最直接的作用就是以趣味化的實驗創設與操作過程，激發更多學生關注物理實驗教學的興趣和熱情。傳統物理實驗課堂固然主題鮮明、邏輯清晰又極具條理，但往往存在相對刻板的局限性，在實踐過程中程式化色彩鮮明，與學生日常接觸的各種元素間距離不小。因而，除非少數天資卓絕者，其他多數學生常常對物理實驗心生隔閡，僅僅將之視作不得不完成的學習任務。故不少學生對實驗操作過程應付了事，或只看重實驗結果，故而死記硬背通過考試。種種局限都說明在物理實驗中增加趣味元素的重要性。

興趣是最好的老師。有了趣味化的物理實驗為先導，學生會拋開更多功利化的想法只專注于實驗本身，由泛泛了解轉變為對實驗原理的渴求。如此通過實驗操作達到知其然更知其所以然的境界后，物理才能從書本的間接經驗傳統轉換為學生直接經驗的積累。

（二）培養學生深入探究的意愿

年輕學子總是對新鮮事物最具接受度的群體之一。除了新生事物的與眾不同之處，更是由于天性中的好奇心與想象力。正如近年來歷次針對國內網民基本情況的調查中，39歲以下網民始終占據絕大多數的原理一樣，面對新事物誕生，旺盛的探究欲總能推動年輕群體率對其先掌握和熟練使用。

有趣的物理實驗亦是激發起高中生強烈探究意愿的平臺和載體之一。這種探究的過程基本可以分為三個階段，首先是通過實驗操作了解現象背后的實質，其次是理論借助實踐實現在意識層面的因化，最終則是達到由此及彼、舉一反三的升華與內化。

二、趣味實驗在高中物理教學的實踐運用策略

（一）以多元化的素材豐富課堂實驗教學形式與內容

趣味實驗的趣味性既可以是結合教材宗旨設計全新的實驗形式，也可以是以多元化的素材豐富課堂實驗教學形式與內容。比如在進行光的折射率測定的實驗時，教材中給出的材料是平行玻璃磚，但這類過于實驗室化的專業器材明顯距離學生日常熟知事物過于遙遠，容易因為脫離生活實際影響學習效果。因此，不妨將更加常見的三棱鏡甚至透光度良好的盛水器皿等一并納入實驗過程。通過學生使用各種器材逐一進行驗證，最終可以發現借助半圓型材質的透光物體得到光全反射作用折射率為最佳結果。多元化的素材有助于學生培養起持之以恒的實驗意志與毅力，使學生避免主觀臆斷的偏頗，而能通過親身操作樹立起更加理性、客觀、全面的科學觀念。這不僅是培養鉆研精神的重要途徑，也是踐行“踏踏實實做事、實實在在做人”品格養成的一計良策。

（二）延伸課堂教學，找尋日常生活中的實驗熱點

有限的課堂教學終究存在時空局限，對于培養科學精神尚顯薄弱，更多的課余時間完全可以被充分利用起來。應充分延伸課堂教學，找尋日常生活中的實驗熱點，借助趣味實驗不斷強化學生投身物理實驗的興趣和熱情。比如在教學動量定理時，可以要求學生在課外時間利用輕質材料解決高空拋落易碎物無損害的問題。即在確保安全的前提下，從高處拋落小型易碎物品而落地時需完好無損。輔助材料可以是任何比被拋物輕質的材料。學生可以打開思路，制作包括降落傘、氣球緩沖束、泡沫防撞墊等在內的一應事物，通過實驗達到目的。此類趣味實驗設計的目的有三。其一，引導學生掌握包括空氣阻力、動量原理等物理學原理。其二，培養學生借助身邊日用品設計實驗的規劃設計能力、分析問題和解決問題能力。其三，培養學生全面觀察生活、充分認識生活中充滿物理學原理的科學觀察力和敏銳度。

（三）小組合作、自主學習、培養學生自覺實驗意識與能力

現實中的物理實踐活動中，極大情況下可以僅憑一人之力完成一個系統化、規模化的物理實驗操作。許多時候，團隊合作才是突破物理難題的關鍵。因此，小組合作、自主學習、培養學生自覺實驗意識與能力非常重要。比如，要求學生自愿組成學習小組，完成“讓乒乓球浮在空中”的實驗。教師可以提供基礎實驗器材如乒乓球、玻璃盆、膠管、噴頭等。主要操作步驟包括在盆中注入足夠量的水，將膠管的一頭插上噴頭，另一頭置于水中。借助高度差產生的水壓差使噴頭噴出水柱，乒乓球在水柱上懸浮以達到“浮在空中”的實驗目的。這個實驗要求學生有一定的配合默契度，比如至少需要一人穩住膠管，使膠管兩頭保持足夠的高度差，另一人持乒乓球在噴頭上方，選擇中心位置放置乒乓球等。合作實驗的過程除了能夠讓學生掌握虹吸原理、水壓差與氣壓差原理外，更有助于引導學生認識到團隊合作的重要性，從而奠定起更為良好的協作精神基礎。

三、結語

趣味實驗的核心在于趣味二字。高中物理應用趣味實驗的側重點在于引導不具備良好實踐能力的學生更加積極地投入實驗操作活動中。因此，趣味實驗的著眼點應當更多地關注普通水平的學生群體。故而設計趣味實驗不宜過于艱深，而是應當以相對生活化、簡便易行的原則豐富教材示例的內容。要通過趣味實驗提升更多中游水平學生的實驗操作意識和能力，使更大范圍內的學生對物理實驗教學產生興趣，進而實現物理教學整體水平的提升。這才是借助趣味實驗推動物理教學全面發展、深化素質教育改革的意義所在。

（責編 ?孟 飛）