例谈如何增强物理实验教学实效性

马张留

(泰兴中学 江苏 泰兴 225400)

物理实验是物理教学的重要内容和有力工具，在基础教育阶段应当引起足够重视.但在现实中存在着教师讲实验，学生听实验、看实验、练实验等现象，这样的教学制约着学生的发展，不利于提高学生发现问题、分析问题和解决问题的能力.本文以“牛顿第三定律”的教学设计为例，阐述如何增强物理实验教学的实效性.

学生在课前对牛顿第三定律已经有了初步的认识，教师在课堂上如果停留于问题的表面，学生不会有多大收获.因此本节课的教学重点应是通过实例分析，使学生更深刻地理解牛顿第三定律的内涵，并能在具体问题中加以应用.而如何设计实验，由实验推导结论，用结论解释现象，则是教学的难点.笔者通过听课、问卷调查等多种途径，比较了若干不同的教学设计，总结出充分发挥物理实验的教学功能，应从以下三个方面着手.

1 设置悬念，激发学生学习兴趣

通过比较四位老师的不同做法，笔者发现，教师在引入新课时，若能突破传统，改变演示实验的呈现方式，甚至让学生积极参与体验，能有效激发学生的好奇心和求知欲，使实验教学成为培养学生学习兴趣的出发点.

且看这四位老师的做法：甲老师运用多媒体课件，播放两组动画.一是水面上静止着两只小船，一人在其中一只船上推另一只船，两船分别向相反方向运动；二是两块磁铁之间的吸引与排斥作用.乙老师做了一个演示实验，即把磁铁和铁条放在浮于水面的软木塞上，让它们彼此靠近但不接触，可以看到两者相互吸引.丙老师也做了一个演示实验，将一只充气球的气嘴放开，气球里的空气迅速喷出，同时气球向相反方向运动，还花了几分钟时间播放发射“神七”的视频.丁老师要求学生拍手鼓掌，根据自己的体验说出感受，引导学生分析鼓掌时左、右手的受力情况.

虽然老师们最终都能引导学生得出正确结论，但比较下来，丁老师的做法让学生体会最深刻、理解最透彻.学生的体验活动，不仅营造了宽松、活泼的学习氛围，还有利于激发学生的学习兴趣.甲老师仅用电脑动画演示实验，说服力很弱；乙老师所做演示实验具有一定的典型性，但实验现象对学生来说并不新鲜，毫无悬念可言，无法在学生的头脑中引起认知冲突，因而教学效果较差；丙老师提供的实验素材，若在讲授“反冲现象”时运用可能更合适.

2 引导探究，改善学生学习方式

笔者研究发现，在实验探究或验证物理规律时，如果教师能创设一种类似于科学探究的情景，使学生自主地发现问题、设计实验、操作实验、表达交流，不仅有利于他们获得知识和技能，同时也使其情感与态度得到有效发展.

我们来看一位老师较为成功的做法：为了定量研究物体间的相互作用力的关系，他要求学生自行设计简单的实验进行探究.同学们经过热烈的讨论与交流，最终提出了以下两种实验方案.

图1

方案一：利用两把弹簧测力计.先将弹簧测力计A、B沿同一直线对拉，接着让弹簧测力计A拉着弹簧测力计B做匀速、变速运动，分别观察弹簧测力计的示数(图1).

方案二：用两个力传感器互相对拉，分别让它们做匀速、变速运动，观察力与时间的关系图像，研究这一对力的大小是否始终相等(图2).

图2

接着老师带领学生对这两个方案进行评议，同学们经过辩论发现，如果进行操作，要做到一边让弹簧测力计运动，一边仔细读数，比较困难.而用传感器就能够很好地解决这个问题.

同学们选择方案二进行实验，计算机屏幕上显示出相互作用力随时间变化的曲线，可以明显观察到它们的同步变化，效果比较理想.实验结果如图3所示.

图3

3 生成问题，培养学生质疑意识

通过前面的学习，大部分学生已经理解了作用力与反作用力的等量关系，但要他们运用牛顿第三定律将生活中的一些现象解释清楚，并不那么容易.笔者研究发现，在解释现象时，老师若直接讲解，效果很不理想，如果通过实验或活动创设物理情景，则能促进学生积极思维，不断提出问题，进一步弄清问题的本质和内在联系，质疑意识在运用知识的过程中不断得到强化.

例如，一位教学经验丰富的老教师是这样做的：挑选一胖一瘦两名学生出来拔河.当甲把乙拉近自己时，同学们都说“甲的力气大”.教师设疑“这是否意味着甲拉乙的力大于乙拉甲的力呢？”同学们开始思考.接着，教师又让学生展开想象的翅膀，提出使甲同学败阵的办法.同学们提出建议若干.甲同学选择其中一种，比如穿上旱冰鞋比赛，他果然输了.

通过生动有趣的学生活动，再现生活情景，后来改变条件进行实验，起到对比强调的作用，这样学生才真正弄懂了：不管甲乙同学哪个赢，他们给对方的拉力的大小一定相等，而比赛的输赢，还与地面给同学的最大静摩擦力的大小有关.此时，再让学生自行解释一些现象，如为什么以卵击石时，鸡蛋破而石不破，便是水到渠成的了.