小實驗，大作用

王芹

高中物理教學(xué)離不開實驗的支撐與推動，相對于實驗室實驗，課堂小實驗因為具有便捷性、操作性、自主性等優(yōu)勢，針對很多知識點和特殊教學(xué)目標(biāo)可以實現(xiàn)更好的教育效果。

高中物理課堂小實驗是相對于實驗室實驗而言的，課堂小實驗開展的地點是在教室，是和學(xué)科理論知識講解穿插起來的。實驗規(guī)模小、用時少，便于操作，具有較高的可操作性。而且因為可操作性強，學(xué)生可以自主開展、有效駕馭。所以高中物理教師要善用小實驗、實現(xiàn)課堂教學(xué)的大作用。

一、高中物理學(xué)科課堂小實驗的概述

（一）課堂小實驗的特點

高中物理學(xué)科課堂小實驗是相對于實驗室實驗而言的，具有鮮明的特點，主要體現(xiàn)在以下幾方面：一是取材方便，課堂小實驗中所需的材料不像實驗室實驗，對材料的要求不高，甚至很多材料都是學(xué)生身邊常見的物品，如泡沫板、塑料瓶、橡皮筋等。也正是因為課堂小實驗取材方便，才能推動小實驗的高頻率開展，也有助于對理論知識講解的推動。二是方法簡單，實驗室實驗的推進必須要嚴格按照教學(xué)大綱和實驗教案的要求，按步驟完成，這也是實驗室實驗需要花費大量時間和精力的主要原因。但課堂小實驗對實驗過程要求不高、標(biāo)準(zhǔn)不嚴，甚至在很多時候是由學(xué)生自主嘗試完成，這種“不拘一格”的實驗過程，使得教學(xué)氛圍非常融洽，學(xué)生的參與感非常好，也就能取得非常好的教學(xué)效果。三是趣味性強，實驗室實驗通常具有較高的學(xué)術(shù)性要求，但課堂小實驗更像游戲活動，再加上教師詼諧的語言，使得課堂小實驗具有很強的趣味性。尤其是一些創(chuàng)新小實驗，會加入很多有趣做法，符合高中生的認知要求，也能激發(fā)高中生較高的參與熱情。

（二）高中物理課堂小實驗的作用

高中物理課堂小實驗可以有效融入日常教學(xué)活動中，能實現(xiàn)實驗室實驗、理論知識傳授所不具有的教學(xué)效果，主要體現(xiàn)在以下幾方面：一是有利于學(xué)生創(chuàng)造能力的培養(yǎng)，在高中物理課堂小實驗中，教師會給予學(xué)生充分的自由，包括實驗材料的收集、實驗過程的推進，這可以有效培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)造能力和創(chuàng)新思維。二是有助于學(xué)生自主學(xué)習(xí)能力的培養(yǎng)，在實驗過程中，為了完成教師的要求，學(xué)生需要閱讀大量的書籍，學(xué)習(xí)有關(guān)理論知識，并在實驗中不斷嘗試、驗證，還需要將理論和實踐結(jié)合起來，以此培養(yǎng)學(xué)生的自主學(xué)習(xí)能力。三是有助于教學(xué)效率的提高，課堂小實驗的融合打破了傳統(tǒng)“口耳相傳式”的理論知識傳輸模式，學(xué)生可以借助小實驗來理解理論知識、驗證理論知識，從而實現(xiàn)對理論知識的有效掌握，并能學(xué)會運用，從而提高課堂教學(xué)效率。四是培養(yǎng)學(xué)生的物理思維，在課堂小實驗中，高中物理教師會以某一個物理概念、定理為基礎(chǔ)開展小實驗，那么在實驗中，學(xué)生就會以學(xué)到的概念與定理來思考小實驗的內(nèi)涵與外延，從而實現(xiàn)物理思維的培養(yǎng)。高中物理學(xué)科課堂小實驗的作用非常多，除了上文提及的，還包括學(xué)生的實踐能力、合作意識、探究意識等關(guān)鍵能力和核心素質(zhì)都能得到有效培養(yǎng)。

二、高中物理課堂小實驗有效實施的策略

（一）借力課堂小實驗，增強學(xué)生對知識的理解

物理學(xué)科屬于自然科學(xué)類，其中有很多理論性很強的知識點，尤其是到了高中階段之后，理論性更強，導(dǎo)致很多學(xué)生在理解知識點時比較吃力，只能采取死記硬背的辦法。課堂小實驗可以有效克服教學(xué)過程中的不足，幫助學(xué)生更好地理解理論知識，探究知識的內(nèi)涵，掌握知識的本質(zhì)。在具體教學(xué)過程中，高中物理教師要結(jié)合學(xué)生的理解情況、知識點本身的屬性，及時開展課堂小實驗，有針對性地讓學(xué)生去感悟、去認知。尤其是對一些難點知識，教師要避免通過“灌輸式加反復(fù)做題”的教學(xué)模式，要結(jié)合難點知識內(nèi)容設(shè)計合適的小實驗，將難點知識融入小實驗中，引導(dǎo)學(xué)生在實驗的過程中領(lǐng)悟難點知識、理解難點知識，以此不斷實現(xiàn)難點知識的突破。

例如，在講解“自由落體運動”一節(jié)內(nèi)容時，學(xué)生對“重的物體與輕的物體下落速度一樣”這一論斷難以理解，認為重的物體就應(yīng)下落快，這就是學(xué)生生活經(jīng)驗所帶來的認識偏差，如果教師不及時引導(dǎo)，學(xué)生只能以死記硬背來記住相關(guān)結(jié)論。為了幫助學(xué)生理解這一知識點，我設(shè)計了一個課堂小實驗，主要過程是利用兩根塑料管，并在管底放置重量不一的塑料小球，接著利用簡易真空泵給兩根塑料管抽真空，讓學(xué)生總結(jié)不同真空條件下兩根管子突然倒置之后小球的下降速度。學(xué)生會發(fā)現(xiàn)真空度越大兩個小球下降的速度越接近。通過這種小實驗，讓學(xué)生對教材中的論斷有了深入的理解，認識到只要無限接近完全真空，那么兩個小球下降的速度也就會無限接近。

（二）合作開展課堂小實驗，實現(xiàn)學(xué)生整體進步

在高中物理教學(xué)中，普遍存在優(yōu)等生和后進生這一教學(xué)困境，為此轉(zhuǎn)化后進生也成為高中物理教師教學(xué)的主要目標(biāo)之一，實現(xiàn)這一目標(biāo)的主要方法是發(fā)揮學(xué)生的引導(dǎo)與幫助作用，讓后進生在同伴的幫助下更積極地思考、主動地學(xué)習(xí)。合作開展課堂小實驗，讓成績好的學(xué)生與后進生在合作中實現(xiàn)思維的碰撞，尤其是幫助后進生掌握學(xué)習(xí)技巧、領(lǐng)悟方法、探究思路，這種后進生轉(zhuǎn)化過程不但氛圍輕松，而且效果很高。在具體的實驗過程中，成績好的學(xué)生要給予后進生動手實驗的機會，分析思考的空間，幫助后進生一起進步。在合作開展課堂小實驗時，要引導(dǎo)學(xué)生以小組為單位去收集實驗材料、準(zhǔn)備實驗設(shè)備、理清實驗過程，給予學(xué)生充分的自主權(quán)，確保小實驗有序、高效地開展，所有學(xué)生都能積極參與并有所收獲。

例如，我在講解“力的合成和分解”知識點時，設(shè)計了一個課堂小實驗，引導(dǎo)學(xué)生以測力計和橡皮筋為課堂小實驗器材，驗證合成與分解的概念。在實驗過程中，我將學(xué)生分為幾個實驗小組，每個小組成績好的學(xué)生為指導(dǎo)小老師，后進生為實驗操作員，“小老師”指導(dǎo)“操作員”如何實驗、如何得出結(jié)論。通過實驗，我發(fā)現(xiàn)后進生對這個知識點不再是單純的記憶，也能進行合理的分析，領(lǐng)悟到知識點的內(nèi)涵。

（三）自主開展課堂小實驗，提高學(xué)生的學(xué)習(xí)能力

學(xué)習(xí)能力是高中生學(xué)習(xí)物理知識的關(guān)鍵素質(zhì)，是學(xué)生駕馭大量物理知識體系的重要方法。但學(xué)生要想實現(xiàn)高質(zhì)量的學(xué)習(xí)，還需要自主課堂小實驗的助力，讓學(xué)生在自主實驗過程中，掌握學(xué)習(xí)的技巧與方法，實現(xiàn)如何對新知識進行探究與思考。在自主課堂小實驗中，教師要給予學(xué)生充分的自主權(quán)，從實驗器材選擇、實驗過程推進、實驗結(jié)果總結(jié)等環(huán)節(jié)都由學(xué)生自主落實，這樣學(xué)生才能掌握學(xué)習(xí)的技巧、激發(fā)學(xué)習(xí)的熱情。同時，高中物理教師可以引導(dǎo)學(xué)生開展課后小實驗，不僅可以讓學(xué)生自主鞏固課堂知識，還能激發(fā)學(xué)生設(shè)計生活實驗的熱情，培養(yǎng)學(xué)生終身學(xué)習(xí)的意識。

例如，我在講解“串聯(lián)電路和并聯(lián)電路”內(nèi)容時，為了提升學(xué)生的學(xué)習(xí)能力，我引導(dǎo)學(xué)生自主開展課堂小實驗。要求學(xué)生以自己臥室里燈的控制系統(tǒng)、油煙機的控制系統(tǒng)為基礎(chǔ)，自主選擇控制開關(guān)、電線等器材，并結(jié)合教材中的概念、定理展開實驗，最后要求學(xué)生在實驗過程中總結(jié)出一些結(jié)論。通過這種自主實驗，我發(fā)現(xiàn)學(xué)生總結(jié)出的結(jié)論已超過了教材范圍，這就是自主學(xué)習(xí)的價值與作用。

（四）借力趣味小實驗，提高課堂教學(xué)效率

高中物理教師在設(shè)計課堂小實驗時，要立足于高中生的興趣愛好，多開展一些趣味性較強的小實驗，實現(xiàn)寓教于樂的教學(xué)目標(biāo)。在具體教學(xué)過程中，高中物理教師要擺脫實驗室過于正式的弊端，多關(guān)注學(xué)生最近一段時間“流行”的事物，包括游戲、魔術(shù)、視頻等，讓小實驗不像實驗室實驗?zāi)菢訃烂C、嚴格，而是充滿趣味性，學(xué)生能在小實驗中收獲知識。為了增強小實驗的趣味性，教師可以引導(dǎo)學(xué)生積極參與到實驗的設(shè)計中，鼓勵學(xué)生將自己喜愛的元素加入實驗中，這樣一方面可以實現(xiàn)小實驗的趣味性，另一方面可以幫助學(xué)生更好地理解實驗過程中涉及的理論知識，從而不斷提高教學(xué)效率。

例如，我在講解“液體表面張力”這個知識點時，引導(dǎo)學(xué)生開展了一個魔術(shù)類小實驗，首先拿出一個注滿水的水杯，問學(xué)生如果往杯子里放東西，水會溢出來嗎？學(xué)生大聲回答：“會”。我笑一笑，請一個學(xué)生走上講臺，將一枚大頭針的針尖慢慢地放入杯中，逐漸放手，使其整根沒入水中。就這樣一根一根放入，會發(fā)現(xiàn)水杯還能裝下十幾根大頭針，并且杯子里的水也不會溢出來。我要求學(xué)生結(jié)合液體表面張力來解釋這一神奇的現(xiàn)象，從而以趣味小實驗為切入點，幫助學(xué)生深入地理解這一知識點。

綜上所述，高中物理課堂小實驗有著獨特的特點與價值，可以實現(xiàn)對課堂理論教學(xué)很好的補充與推動，能有效實現(xiàn)實驗室實驗所不具有的教學(xué)價值。為此，高中物理教師要深刻認識課堂小實驗的特點，并結(jié)合教學(xué)內(nèi)容和學(xué)生的發(fā)展特點科學(xué)設(shè)計、有效開展、合理評價。在課堂小實驗的幫助下，能有效激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情，提高課堂教學(xué)效率，實現(xiàn)學(xué)生整體進步，培養(yǎng)學(xué)生的學(xué)習(xí)素質(zhì)。在提高課堂教學(xué)質(zhì)量的同時，高質(zhì)量培養(yǎng)高中生的物理學(xué)科核心素養(yǎng)。

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