浅谈初中物理教学中实验失败之再思考

上海市奉贤区弘文学校 张婵燕

物理是一门实验学科，无论是演示实验还是学生实验，不仅能让物理概念和规律直观易理解，更能激发学生的学习兴趣、培养学生的观察、动手和分析等各方面能力。但在课堂中常会发生这样的情况：预设的实验结果并没有发生，教师为了让课继续下去，往往把失败归结于“仪器不精准”“实验现象不明显”“实验误差允许的范围内”等，强行让学生接受，长此以往学生会失去对物理实验的信任与兴趣。笔者认为，当失败发生时，教师不必纠结于如何寻找托辞，而应思考：如何处理好失败，让下一次实验成功；如何利用好失败；如何创设失败，让学生的思考更独立、更深入一些。

一、寻找失败原因，精心备好实验

学习《温度》，我请学生用两个手指分别感受冷水和热水，再把手指同时放进同一杯温水中，谈手指的感觉。结果实验失败，学生均没有体验到不同的冷热程度。面对失败，我不禁反思：这是一个被无数老师做过无数遍的实验，实验本身也简单不复杂，究竟是什么原因让实验失败？其实是在制作温水的过程中，把热水倒入冷水中，热水居于上层，不利于冷热水对流，学生手指感受到的是上层的热水。

寻找实验失败的原因不难，失败背后的原因才是关键——备课充分与否。课堂教学质量的好坏、实验成功与否很大程度上取决于课前准备。在备课上花多少精力，在教学里就会有相应的效果。物理教师尤其要认真备好实验，预设实验过程可能发生的问题，实验中学生可能存在的疑问，这样才能在有限的实验时间内，自始自终抓住学生的注意力，引导学生一步一步探究得到结论。

如学习《功率》一课，笔者设计成这样：①用搬砖来比较做功快慢，与学生约定“比赛规则”；②预设环节让学生自己设计实验记录表格，方便实验数据的记录，顺利得到比较方法；③“功的多少”无法直接测量，在比赛前先指导学生如何计算搬一块砖所做的功……教师的功夫在上课，上课的关键在备课。物理教师要舍得花时间在课前，充分备课、充分备好实验，把忙碌的工作重心前移到课前，前瞻地预设课堂，将课堂效益最大化。

二、面对失败事实，转变失败局面

实验的价值不只在于“大获成功”顺理成章得出相应结论，有时候“失败”的实验反而具有更大的价值，关键看老师有没有适时、合理地利用好失败，最大程度地提升其价值。在这个时候，教师应大方承认，坦然面对，这是培养学生“实事求是”科学精神的好时机，也是老师和学生一起分析失败原因、寻求解决之道的好时机。

1.转变不可控因素下的失败

在物理课堂中，有些实验通过课前精心备课可以避免失败，而有些实验则存在着不可控因素。如在进行《测小灯泡电功率》专题复习时，为了唤起学生对该实验的记忆，也为了让学生观察到移动滑片过程中的动态变化，我设计了演示实验。课前准备时一切完好，可在实际上课过程中却发现闭合电键，小灯不亮，电流表电压表均无示数。虽然此实验在本节课中并非必不可少，跳过该实验也能将课进行下去，但既然课堂上出现了生成的“失败”，做老师的就应该及时利用，和学生一起进行“故障分析”，找出原因，如此智慧应对“失败”，才能让课堂更精彩！

又如学习《磁体 磁场》时，学生提出疑问：同名磁极相互排斥，正好处于两磁极中点处的磁场是如何的？问题一出，其他同学兴奋不已，提出要用小磁针来做实验。但事实上，小磁针一旦略偏向于某磁体，便被吸引过去，根本无法观察到实验现象，试了几次都是如此，学生提出：是因为没有找到确切的中心位置。既然学生有想法，老师就要支持，我留了实验器材在班级，让学生课后分小组探究，虽然这不在预设之中，但这是提高学生学习兴趣好机会，理当好好把握，有思考才有发现，有发现才有进步。

2.转变预谋性实验下的失败

从失败中找原因，比成功的实验更能启迪和开发学生的智慧。所以有时候，我会设计一些“失败”的实验，让学生自我反思、交流、讨论，重新认识实验。学生在《验证凸透镜成像规律》前，我先让学生通过凸透镜寻找窗外教学楼在光屏上的像，有学生顺利找到了倒立、缩小的教学楼，欢呼雀跃地惊叹这简直就是一部简易照相机；也有学生无论如何也找不到像，或者只找到半个像……学生通过互相讨论，深入思考原因，主动解决问题，最终认可“三个中心在同一高度”的操作要求。

又如《探究液体内部压强规律》时，金属盒尚未浸入液体中，U形管压强计的两液面已不相平，这是怎么回事？在讨论、解决过程中，学生的观察能力、逻辑思维能力都得到发展和提高，并逐步形成科学的学习方法和严谨的科学态度。

三、利用失败素材，提升失败价值

很多时候我们会有这样的误区：编习题是专家的事，一线教师自编习题太难了。事实上，一线教师有更接地气的素材，它们都源出于课堂实际：如之前所述《温度》冷热温水的实验，在学习“热传递——对流”时，我让学生回顾了当时“失败”的实验，并分析失败原因，学生恍然大悟。

再如学《杠杆》时，为引入“力臂”概念，我用一根可弯曲的自制杠杆演示(如图1所示)：控制力的大小和作用点不变，把OB段弯过一定角度，杠杆不能保持水平平衡，调节直至杠杆再次水平平衡，画出两次力的作用线，由此引入“力臂”……但在实际操作过程中，两次力的作用线并没有“完全重合”，当时课上只托辞“实验误差”便不再多做解释……直到学完“杠杆平衡的条件”，我以此情景引入，展开了一堂“杠杆自重对杠杆平衡的影响”的习题课，由此，学生理解了“经过支点的力对杠杆不产生作用效果”， 理解了“影响杠杆平衡的是力和力臂”，也理解了“在学生实验中要选取横杆的中点支在铁架台上”。我庆幸在教学过程中及时记录了这些小失败，利用好了这些素材，帮助学生触类旁通、举一反三。

如果老师经常以这样的“情景”出题，不仅能让学生迅速回忆起当时的知识点，挖掘各知识点间的联系，巩固并提升对知识点的理解，而且充分体现了“物理来自生活”的本质。

爱因斯坦说，探索真理比占有真理更为可贵。失败是成功的先导，对“失败实验的再探究”是一个充满创造性思维的过程，也是一个不断实践、发挥潜能的过程，在失败面前保持冷静，善于分析和利用失败，这便是宝贵的资源，是走向成功的捷径。物理教学需要我们做有心人，相信经过长期的积累和沉淀，学生会重拾对物理实验的信任与兴趣！