发挥物理实验功能促进有效教学

■陈玉生

发挥物理实验功能促进有效教学

■陈玉生

物理是一门以实验为基础的学科，物理学的许多基本概念和规律，都是在实验的基础上概括总结出来的。在教学的过程中要引导学生手脑和感观并用，直观形象地观察和分析物理现象，获得感性认识，建立起正确的物理概念，掌握实验技能和方法。在教学中发挥物理实验功能，对提高课堂教学的效益起到重要的作用。

演示实验的趣味性功能

兴趣是吸引注意力的重要因素，有趣的物理实验是引起兴趣、集中注意力的重要手段。在教学中，利用演示实验创设一个有声、有色、有直观感的教学情境，使学生在愉快的情境下，充分发挥分析思维能力，把实验获得的感性认识归纳、综合为理性知识，完成认识过程中的飞跃，达到主观和客观的和谐统一。如在“热传递现象”的教学中，笔者是从一个有趣的演示实验入手来引入新课的。课前准备了一条小活鱼，一个盛水的试管；实验时，把小鱼放在试管里，将试管倾斜地固定在铁架台上，用酒精灯给试管上部加热；结果发现试管上部的水沸腾了，而小鱼在试管底部仍自由活动。学生在观察上述实验时注意力都很集中，都担心小鱼会被烫死，而实验结果却恰恰相反，这就产生了疑问，激发了他们的兴趣和求知欲。这时，即可抓住机会引入新课内容。

通过分析，发挥实验的归纳功能

在学生实验的教学过程中，采用了启发式实验教学法，形成了“以教师为主导，学生为主体，启发为前提，实验为基础”的课堂教学模式。如对阿基米德原理实验，可把教师的演示改为学生实验，变讲解式为探索式，让学生主动获取知识，发现规律。实验前，教师先复习总结已经学过的求物体浮力大小的两种方法：一是用弹簧秤称法；二是求上下表面压力差法。然后，做一个小实验：取一块形状不规则的木块浮在水面上，当用手往下按时，它受到的浮力能否用弹簧秤称法求得呢？通过实验得不出它的浮力大小。那么如何找到广泛适用的浮力计算方法呢？这时，学生的思维活跃了，在学生心情急切需要知道的情况下，教师启发、引导学生采用实验解决这一问题，由学生参照实验步骤做如下实验：

实验一：物体全部浸没的情况。①用弹簧秤测出形状不规则的铁块的重力；②用弹簧秤测出铁块浸没在盛满水的溢水杯中的重力，并求出铁块所受的浮力；③用接水杯接住从溢水杯溢出的水，并称出其重力。实验后学生整理数据，并得出一个结论：物体受到的浮力大小等于物体排开的水所受的重力。

实验二：部分浸没的情况。步骤与实验一相同，只是部分浸没，然后让学生总结，能得出与实验一相同的结论。这时教师对实验一和实验二的结论进行分析，归纳得出阿基米德原理的内容。由于学生是亲手做的实验，对该结论的认识和记忆都很深刻。

边学边实验，发挥真实性功能

所谓边学边实验，是指学生在教师指导下，一边学习一边进行实验的教学组织形式；学生在教师指导下，通过自己动眼、动脑、动手、动口去获取知识，培养学生用实验方法探索物理知识的能力。如在进行物体浮沉条件的实验时，让学生先把鸡蛋分别浸没在清水和浓盐水中，观察鸡蛋的下沉和上浮，分析鸡蛋的受力情况，得出下沉和上浮的条件。接着让学生缓缓地向浓盐水中加入清水，观察悬浮现象，分析得出悬浮条件，然后讨论为什么鸡蛋在清水中和在浓盐水中受到的浮力大小不同？为什么漂浮时和悬浮时鸡蛋排开液体的体积不同而受到的浮力却相同？这样处理，不但实验成功的把握大、效果好，而且学生容易理解，从而培养学生用实验方法探索物理知识的能力。

通过意外实验，发挥探究功能

每个学生都有探究的天性，好奇、好问、好动是学生的一大特征。探究源于对事物的好奇，教师若要准确把握课堂教学的命脉，就应善于鼓励学生不断质疑。在《探究凸透镜成像规律》实验课上，实验室里学生正埋头在做实验，突然，一名学生意外发现：“蜡烛同侧的凸透镜中同时出现了一个正立、一个倒立的两个烛焰像。”这一问题的出现引起了全班同学的好奇心。面对学生渴望求答的疑虑目光，笔者想：何不因势利导让学生探究一番呢？于是借机提出：“一正、一倒的两个像形成原因是什么？”学生各抒己见，归纳出有两种典型的猜想：①正立的像可能是凸透镜所成的虚像，倒立的像可能是光屏上的烛焰通过凸透镜的再度成像。②正立的像可能是凸透镜的前表面即凸面镜通过光的反射形成的，倒立的像可能是凸面镜的后表面即凹面镜通过光的反射形成的。

为了让实验中更有成效，笔者鼓励学生探究实验结果的同时，又让学生通过实验求证出正确的结论。首先，指导学生再度观察烛焰通过凸透镜折射形成的虚像，做出比较。然后，让学生第①类所说的光屏撤掉或用黑布遮住凸透镜后面让学生观察，这样折射光将无法返回，学生还能看到两个像。对这一现象形成的原因，笔者并不进行解答，只进行引导学生进行理论分析，任何物体的表面都能够反射光，而光的反射又遵循光的反射定律，依据光的反射定律，笔者一边分析一边做出凸面镜和凹面镜的成像光路图，从而对学生第②类的观点予以充分肯定。至此课堂上出现的问题，引导学生探究的同时，笔者没有费多少功夫讲解就全部让学生明了清楚。

物理教学离不开实验，实验为探索物理教学规律开创了路子。在教学中，要加大实验教学改革的力度，充分发挥实验的教学功能来提高物理课堂教学的有效性。

（作者单位：福建省福安市第二中学）