物理实验应让学生“唱主角”

黄明金

【摘 要】物理实验教学应让学生“唱主角”，放手让学生去做，让学生动脑、动手、动口，让学生经历科学探究的过程，学习科学探究的方法，体验自主实验的成就感，培养科学探究的精神和创新意识。

【关键词】物理实验趣味性启发性  探究性     课外实验

物理学家杨振宁说：“物理学是以实验为本的科学。”可见实验在物理教学中的重要性。但在实际教学中，普遍存在重理论轻实验的思想，实验沦为收集数据、验证理论、应付考试的工具。我认为物理实验应让学生“唱主角”，让学生动脑、动手、动口，体验自主实验的成就感。

一、变演示实验为学生实验，培养学生科学探究的精神

传统的演示实验都是教师动手、学生观察，由于教师具有较高的实验技能，实验结果都较理想，无形中导致学生“迷信权威”。若将教师演示改为学生演示，由于各个学生参差不齐的知识水平及实验技能，可能出现各种与结论不符的结果，很容易引起学生对教材中的实验结论产生怀疑，从而促使学生在进取心的驱动下，为验证自己的实验结果而努力。

学期伊始，我就将学生分组（分几组视各班人数），每组三四人，把一个学期的演示实验承包给各组，轮到哪组演示，要求他们提前预习、演练。正式演示时，各组学生分工合作，或演示或讲解或制造氛围。如学习《力的合力与分解》，研究“分力的大小与夹角的关系”时，学生们或用橡皮筋、钩码、刻度尺、细绳，或用滑轮、弹簧秤、木板、钩码、细绳等定量显示分力的大小与夹角的关系;用细铁丝20cm、羊眼螺丝2个、小木块2块、人字形支架等器材来演示分力大于合力的情况。自己动手，才有很强的感性认识。

学生演示实验既训练学生的动手能力，又训练学生用科学的语言描述、解释物理现象，让学生在寻找知识真谛的过程中发展个性，还“狠狠地过了一把‘老师瘾”（我现就读北大的学生陈科源语）。

二、变枯燥的实验为趣味性和启发性的实验，激发学生探求欲望

被动枯燥的实验，必然会让学生感到枯燥乏味，兴趣索然。教师应精心设计实验教学方式，充分发挥实验的趣味性，创造出生动的情景，活跃学生思维，使实验教学具有启发性，引发学生的探求欲望。

学习“机械能守恒定律”时，我指导学生设计“铁球碰鼻”的实验：将一铁球用绳子牢牢悬挂在教室天花板上，将铁球拉离平衡位置，让铁球刚好碰到鼻子，然后放开铁球，铁球摆过去，又摆回向学生“打”来时，学生一齐惊喊起来，被“打”的学生被固定，无处可逃，吓得尖叫起来，但铁球却在“千钧一发”之际荡了回去，学生顺利“脱险”。再结合2013年神舟十号航天员王亚平太空授课时显示的太空环境中神奇的物理现象：单摆装置的小球在太空上不会像地面上一样做往复摆动，而是静止不动。如果轻推小球一下，小球会绕摆轴做圆周运动。为什么？因为太空中小球处于失重状态，没有了回复力，所以不能像在地面一样做往复摆动。“铁球碰鼻”这一有惊无险的实验把自然界的秘密——机械能守恒定律生动形象地展现在学生面前;而联系王亚平太空授课的单摆小球的圆周运动，又启发学生去思考和探索科学世界。

三、变验证性实验为探究性实验，突出学生的主体作用

传统学生实验多半是验证性的实验，在实验过程中，学生是被动地参与。长此以往，学生对实验就不会有浓厚的兴趣，更不利于培养学生主动探索物理规律的能力。爱因斯坦说：“对真理的探索比占有更加宝贵。”探索性实验对培养学生思维能力、创造能力及解决实际问题的能力有独到的作用。

教学“牛顿第二定律”时，我将这个验证性实验变为探究性实验。①动手实验：首先让学生按照自己设计好的实验方案做实验，使学生从实验中初步认识物体的加速度a与物体的质量m及它所受外力F有关。然后让承包该实验的小组演示课本上的实验，观察实验过程，注意发现研究对象引起变化的原因和条件以及在实验中出现的现象，使学生对a和F、m的关系获得感知。②探究知识：指导学生对问题进行具体研究，处理实验数据、列表、画出a—F、a—1/m的图像。③归纳总结：学生共同分析、归纳、总结出牛顿第二定律。让学生用实验探究和理论探究两种方法进行推证，在推证过程中学生自然而然了解了研究对象、成立条件、适用范围、注意事项等，让学生由学知识变为主动探究自然规律。

四、变实验室实验为课外实验，让物理实验生活化

学生通过课外实验，可以丰富认识，深化与活化已掌握的物理知识，也使课堂教学得到不断的补充和延伸。

鼓励学生充分利用课余时间做好课外小实验，既训练了动手能力和创新能力，又拉近了物理与生活的距离，同时使学生在探究、制作中体验了自主实验的成就感。我校尝试了“测沙子间的动摩擦因数”“高空落蛋”“拍摄自由落体频闪照片”“超级肥皂泡”等趣味性实验，活跃了课堂学习气氛，给学生提供了参与学习的机会，并使班级中不同认知水平的学生的求知欲都能得到满足。如学习“动量”时，给学生留个课后小实验“高空落蛋”：要求让一个生鸡蛋从五楼自由落下而不破，所用的实验器材辅助材料的重量不超过一个鸡蛋的重量。结果学生们想了很多办法，或用报纸折成帽子形状将鸡蛋放置其中，或给鸡蛋安装降落伞、底部用泡沫塑料做缓冲，或利用氢气球等。做法千奇百怪，但都围绕动量定理展开。有意思的是，2013年广西高考模拟作文大赛的作文材料“高空落蛋”就是我校做过的实验，我的学生梁妮说：“看到这材料就像遇到朋友一般，物理实验助了我作文一臂之力，轻轻松松拿到一等奖。”

新课标下的高中物理实验应让学生“唱主角”，不仅仅是在实验操作上进行改变，更要从鼓励参与、强调过程、突出创新等方面进行努力，使学生积极融入物理课堂，主动探究实验，亲历科学探究的过程，学习科学探究的方法，培养科学探究的精神和创新意识。

【参考文献】

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[2]范明渠.浅谈高中物理实验教学[N].学知报（教师版），2012（23）.

[3]李新乡，张军朋.物理教学论（第二版）[M].科学出版社，2009（2）.

[4]郝士科.高中物理实验教学之我见[J].现代教育科学·教学研究，2011（4）.