挖掘实验功能，优化物理课堂教学

袁亚丽

摘 要：物理是以实验为基础的学科。主要讲述怎样在课堂上挖掘实验功能，激发学生的学习兴趣，激活学生的学习动机，强化学生的学习热情，培养学生的科学精神，让学生成为课堂上真正的主体并乐在其中，从而达到优化课堂教学的目的。

关键词：实验功能；课堂教学；科学精神

从接受物理学教育开始到走上工作岗位，“物理是以实验为基础的学科”对我们而言根深蒂固。但事与愿违，我们的课堂上很少看到它的影子。“一张嘴巴，一本书，一块黑板，一支笔”，这样就是我们常用的演示实验教学方式，可能讲的有些绝对，但用这种方式的大有人在。这种“嘴巴实验”“黑板实验”只是蜻蜓点水，点到为止，并不能给学生以感官上的刺激，充其量只不过是识记罢了。在多媒体电脑普及的今天，很多教师夸大多媒体模拟实验的功能和作用，以视频替代实验，大搞“幕上谈兵”的实验教学模式变得非常简单，演示实验看视频，学生实验以课件上的录像代替。通过对学生的学习调查，了解到学生对物理最感兴趣的就是物理实验。尽可能地将这一物理学的根源展示给学生，让学生在此基础上感受、理解知识产生和发展的过程，培养学生的科学精神，让学生乐此不疲。

一、在引入新课环节中，通过实验感受物理的神奇，激发学习兴趣

托尔斯泰曾经说：“成功的教学需要的不是强制，而是激发学生的兴趣。”兴趣是推动学生学习的一种最实际的内部动力。具有强烈兴趣的学生，会津津有味地学习，并得到很大的满足感。在课堂教学中，尤其在引入新课环节中若能融入一些学生喜欢的社会元素，便能更好地吸引学生的注意以激发他们的学习兴趣。

案例1 在学习“磁现象和磁场”时，学生对此现象在初中已有了初步认识，若仅仅用几块磁铁给学生演示一下难以吸引学生。因此在处理该问题时，有教师选择了近两年比较流行的魔术表演，利用如图1所示的工具，一枚磁性戒指、两颗内嵌磁铁的开心果和一个玻璃杯，通过再现刘谦的“开心果穿越玻璃杯”的魔术引入新课。教师先将一颗开心果放入玻璃杯中让学生看，之后用戴有磁戒的那只手抓住玻璃杯，将开心果倒在另一只手上（实际上是磁戒将开心果吸引在玻璃杯的内壁上，另一只手上拿的是事先准备好的那颗开心果），杯子倒扣在桌上，将开心果放在杯底，戴有磁戒的那只手迅速抬起，用磁戒吸走放在杯底的开心果，使原来吸引在杯子底部的开心果掉落下来，看起来就像是底部的开心果穿过杯底一样。刘谦的魔术学生都比较感兴趣，看到老师也可以表演，学生会闪现出一个大问号——“这是怎么做到的”。这个魔术和这节课有什么联系？学生产生了进一步了解下去的欲望，激发了他们的学习兴趣。

二、在概念规律教学中，通过实验形成认知冲突，激活探究动机

所谓学习动机，就是指直接推动学生学习的内部动因。学习动机的性质与水平影响着学习的水平与效能。在教学过程中利用好教学资源，培养学生形成积极的学习动机。通过简单的演示实验就可以使教师用较少的语言在较短的时间内把要讲的问题展现在学生面前。当学生对这个“为什么”产生浓厚的兴趣时，他的思维活动必然是积极活跃的。一个好的演示实验所起的作用是最生动的口头表达也代替不了的。

案例2 在“电阻定律”一节中，讲到电阻率与温度之间的关系时，教材有这样一段描述“各种材料的电阻率一般都随温度的变化而变化。金属的电阻率随温度的升高而增大”。对学生而言是知识识记，没有感性认识和感官刺激，在课堂上安排了如下实验。

实验器材：日光灯一端金属丝、学生电源、“3.8V，0.3A”小灯泡、开关、导线等。

如图2所示，将上述连接好的实验装置在课堂上演示，我们会看到如下现象：开关闭合后，小灯泡发光，用打火机加热日光灯金属丝，小灯泡由亮变暗，同时灯丝发红。此时，我们在发红的灯丝上吹一口气，可以看到灯丝由红转黑，同时小灯泡由暗变亮。

由上述实验现象可知，在开关刚闭合时，金属丝为黑色（还来不及发热，温度较低），此时金属丝的电阻率较小，由电阻定律可知，金属丝电阻小，根据闭合电路欧姆定律可得，电流较大，所以小灯泡比较亮；过了一会儿，用打火机烧金属丝，温度升高，金属丝的电阻率增大，电阻变大，则小灯泡由亮变暗。当我们在金属丝上吹一口气后，金属丝由红变黑（温度降低），电阻率由大变小，所以小灯泡又由暗变亮。这个实验电路简单，日光灯一端的金属丝取材方便，一暗一亮现象明显。

再用另一个实验检验，出示一个“220V，100W”的白炽灯泡，让学生根据初中知识算出灯泡的电阻R=U2/P=484Ω，再用多用表测出白炽灯泡的电阻只有几十欧（多用表的使用以后还会详细介绍）。为什么会是不同的结果？学生会产生认知冲突，从而积极思考。原来484Ω是在正常发光时高温下的电阻，而常温下的电阻只有几十欧，钨丝的电阻率随温度的升高而增大。

也可以利用学生对一些生活现象认识的不足，如学习“用牛顿第二定律解决问题（二）”，在讲到超重失重时，取一个装有水的可乐瓶，在底部打一个小孔，水从孔中喷出。让学生先猜想将可乐瓶自由释放，水是否会流出？有部分学生认为会有水流出，教师演示。再提出如果把可乐瓶向上抛出，让学生猜想向上运动的过程中是否会有水流出？绝大多数学生认为会有水流出，教师演示后使得学生产生认知冲突，激发他们继续学习的兴趣。

三、在物理探究过程中，通过实验体验成功，强化学习热情

每个人都有获得成功的愿望，在教学过程中，教师应创设一些机会使学生通过努力，实现自己预定的目标，体验成功的乐趣，从而产生愉快、喜爱等肯定的心理体验，变“要我学”为“我要学”，以强化学生的学习热情。

案例3 在讲授新课“力的分解”时，我们可以利用下面的实验来模拟重物对杆子和绳的作用效果（如图3）：将细线的一端拴在中指上，另一端通过铅笔悬挂一块橡皮，使铅笔支起绳子，笔尖压在手掌心上。通过体验，学生很直观地感受到手指受到的是拉力，手掌受到的是压力，很好地突破了弹力的效果这一难点。而且为了解起重机吊起重物时，重物受到重力的作用效果对活动悬臂是压的作用、对缆绳是拉的作用效果的理解也奠定了很好的基础。

案例4 在“变压器”的教学中，探究“变压器原、副线圈电压比和匝数比的关系”时，如果只是将两个匝数不等的线圈组装在示教变压器的两边，直接告知学生原、副线圈的匝数，然后用伏特表测量一下输入、输出的电压，那么这个实验，学生的体验性就不能很好地实现了，学生的反应也就比较冷淡了。但是如果采用以下的方法：首先在示教变压器铁芯上接入n1=400匝原线圈并接到220V的交流电源上，再用一根长绝缘导线绕副线圈n2，让学生体验边绕边用串联在这根导线上的小灯泡的亮度变化（亮暗显然能说明输出电压的大小），那么学生在体验中一定会对变压器可以将220V的电压降为几伏左右的电压和副线圈匝数越多，电压越高（灯泡越亮）留下极为深刻的印象。

四、在讲解实验背景中，挖掘教育内涵，培养坚强意志

物理学的发展过程中蕴藏着巨大的精神财富，在教学过程中介绍一些物理学家坚忍不拔的探索精神，为学生树立坚强意志的榜样。在学习“法拉第电磁感应定律”时，做电磁感应实验的同时，给学生介绍法拉第十几年的研究过程。另外，还有如牛顿、卡文迪许、库仑、欧姆等，这些科学家为了探索自然的奥秘不惜进行几年、几十年的艱苦实验。利用这些榜样的力量培养学生良好的意志品质。

任何一个电视节目只要把某一件事情做到极致，收视率就会大大提高，比如《中国好声音》就只是把声音做到了极致。同样在我们以实验为基础的物理课堂中，如果把实验做到了极致，肯定是好课。当然这需要教师在备课时备实验这一环节中花更多的时间和精力。实验能给学生带来无尽的快乐的同时教师也是快乐的。所以实验有很高的“性价比”。在平时的教学中我们要注重实验的改进和实验的积累，注重实验教学的反思，并在实验室建立实验档案，以便老师们查找。如果我们老师视实验教学质量的提高为己任，那么我们的物理课堂会更吸引学生。

参考文献：

[1]袁海江.物理演示实验现状分析及对策[J].物理教学探讨，2012.

[2]安忠，刘炳升.中学物理实验教学研究[M].高等教育出版社，1986.

编辑 高 琼