三类物理实验教学分析

◇ 湖北 姜 枫

物理实验是高中物理学习的重点和难点.实验教学的开展可以使学生在实验过程中获得利用物理知识进行实践的技能.目前许多物理课堂的物理实验教学省略了大量步骤，使得物理实验流于形式，起不到启发学生思维的作用.本文将对三类实验教学进行分析，并提出几点建议.

1 差异性实验，比较数据

具有差异性的实验可以激发学生的好奇心.实验数据是物理实验得出的客观证据，学生可以通过分析实验数据而获得理性认知.教师在物理教学过程中，为了消除学生对物理学习的厌烦心理，可以适当利用生活中的实例进行教学，让学生分析生活中的物理现象，降低学生的紧张情绪.

例如，在教学“摩擦力”这节课时，学生不仅需要接触摩擦力这个新的力学概念，还需要掌握影响摩擦力的因素.为了加深学生对摩擦力的理解，教师可以在课堂上展示摩擦力应用的案例，例如轮胎上的花纹、浴室里瓷砖上的花纹等，这些都是为了增加摩擦力所做的设计.教师还可以让学生自己准备毛巾、砂纸等比较粗糙的平面，然后让学生用弹簧测力计在课桌上拉动文具盒，此时弹簧测力计示数为15 N，而在毛巾上拉动文具盒，弹簧测力计示数为18 N，砂纸上则为25N.学生会发现，越粗糙的平面摩擦力越大，这说明接触面的粗糙程度不同，产生的摩擦力也不同.

对于数据的比较处理可以完善实验结果.学生在比较数据的过程中，不仅可以分析数据的合理性，提高实验探究能力，还可以养成甄别实验数据准确性的思维习惯.

2 冲突性实验，批判思维

实验过程中出现的冲突性现象是推进实验进程、升华实验结论的基石.在实验过程中，由于实验条件的改变或是实验过程中的失误，经常会出现具有争议性的现象.针对此类问题，为了培养学生处理突发事件的能力，教师应当引导学生积极思考，从多个角度，批判性地进行实验步骤的推理.

例如，在学习“自由落体运动的规律”这节课时，学生需要在自由落体实验中探索自由落体运动的规律，掌握重力加速度的概念和意义.教师可以让学生开展对比实验，进行探究.实验开始前，学生需要准备一枚硬币、一片与硬币大小相等的纸片A 以及一片比硬币质量大的纸片B.学生在实验过程中发现，硬币从课桌上掉落的时间明显少于纸片A 和纸片B 所用的时间.此处学生产生了疑惑，为什么质量较大的纸片B的掉落时间反而更长呢? 此时，教师可以让学生将纸片B 揉成纸团再次进行实验，学生会发现纸团B 掉落的速度更快.

对实验过程的体验和思考对学生思维发展的作用，远远大于实验结论的得出.培养学生处理矛盾情况的能力，不仅有助于提高学生对实验步骤的熟悉程度，还可以促使学生以批判的眼光看待实验步骤，在物理实验过程中保持客观、辩证的思维.

3 生活性实验，综合分析

对于生活事件的综合分析可以使学生对综合性演示实验的原理有更为深入的了解.如在分析运动学模型时，学生的思维不能仅仅局限于平面或是直线上的运动，而应针对立体的运动模型展开思考.

例如在“平抛运动的规律”这节课的学习过程中，由于平抛运动的轨迹不是直线，所以这节课的内容对学生来说比较抽象.在课前导入环节，教师可以展示一些平抛运动的视频或图片，让学生了解平抛运动的原理.教师还可以利用粉笔来模拟平抛运动，用手将一截粉笔从讲台上水平抛出去，然后提问学生观察到哪些现象，有哪些思考，学生思考后认为粉笔的运动轨迹是一条弧线，这说明粉笔同时受到了水平和竖直方向的力.教师在鼓励学生动手实验时，可以采用经典的平抛运动探究实验，同时进行平抛运动和自由落体运动实验.学生在实验过程中会发现，这个探究实验中自由落体运动代表了平抛运动物体竖直方向上的运动情况，得出平抛运动是两个方向的运动的合运动.

对实验过程中生活事件的分析，可以使学生养成积极思考的习惯.教师应当培养学生形成积极解决问题、思考问题解决方式的习惯和能力.

综上所述，教师可以通过差异性、冲突性和生活性实验来引发学生对物理实验的思考，使学生形成独立思考的习惯，教师可以引导学生在实验过程中提出更多问题和猜想，以激发学生的创新思维和联想能力.