巧做实验 打造趣味物理课堂

刘学山

目前，新一轮课程改革正在各地深入开展，新课程改革在强调传授基础知识和基本技能的同时，要求学生有合作意识和创新精神，不再注重对知识和技能的原型操作，不再只要求学生学会知识，而是重在要求学生“会学”知识，培养学生科学探究的能力。心理学研究表明：学习过程中的好奇心是学生好学、乐学的内驱动力，它能诱发学生浓厚的兴趣、强烈的向往和执著的追求。就物理学科而言，利用物理实验来激发学生对某些物理现象和规律的好奇心，会促使他们去追根求源，迅速进入高效的学习状态，将单一的物理知识变成鲜活的学习内容，使学习变成一种有趣的探索，在积极乐学、热烈活泼的课堂气氛中，学生的思维拓展了，各种感官被调动起来了，就一定能撞击出创新的火花，把呆板的课堂变成学生求知的乐园。

一、好奇心激发探究的欲望

“兴趣是最好的老师”，学生在学习活动中，对自己感兴趣的现象、原理、规律等，总是能主动、积极地去认识、探究。在学习初二《物理》教材的第一节时，为了培养学生的学习兴趣，笔者编排了一组鲜明、生动、有趣的物理实验。

(1)“烧不死的金鱼”：在试管里装适量的水和两条小金鱼。问：“水烧开了鱼会不会死？”学生一致认为鱼必死无疑，但当他们看到试管上面的水沸腾，而小鱼在试管下面悠然自得地游来游去时，莫不惊奇万分。

(2)“向上滚的圆锥”：教师把双锥体放在滚架上。问：“松开手后，它会向哪儿滚？”这时学生凭生活经验毫不犹豫地回答：“向下滚。”当笔者松开手后，双锥体却沿着滚道向上滚去。学生看到这一现象后，议论纷纷。

(3)“瓶吞鸡蛋”：在广口瓶上放一枚比瓶口略大的熟鸡蛋，鸡蛋不会落入瓶中，当把燃烧的酒精棉放入瓶中后，鸡蛋被“吸”进瓶中，学生拍手叫绝。

人们对事物的第一印象十分重要，如果第一堂物理课是在教师表演的类似魔术的物理实验中度过，无疑会给学生留下深刻的印象，会大大激发学生的学习兴趣，进而在心灵深处产生“一定要好好学习物理的信念和动力”。

再如在讲授“杠杆省力作用”知识点时，笔者问：“同学们听说过吗，著名的物理家阿基米德曾讲过，‘给我一根足够长的杠杆，我可以把地球撬起来。’大家相信吗？”学生一下子被这个大胆的假设惊呆了，七嘴八舌地议论起来，这怎么可能？这不是天方夜谭吗？笔者先让学生看了一个实验，学生都好奇地瞪大眼睛观察实验过程，当杠杆用一根头发丝吊起一个很重的砝码时，大家感到惊奇、新鲜、兴奋，对杠杆省力原理有了感性认识，进而理解了阿基米德假设并不是一个空想，而是一个伟大的推断。好奇心激发了学习兴趣，刺激了学生继续探究杠杆原理的欲望。

二、新奇催生“会学”的动机

在“研究凸透镜成像规律”知识点教学中，笔者先设计了一个引入实验：让成像的毛玻璃正对着全体学生，再前后移动笔者手中的蜡烛位置，学生发现了奇怪的现象—毛玻璃上出现了蜡烛的倒像，时而放大，时而缩小，时而不见。教室里一片哗然，笔者巧妙地抓住这一契机，设问：“同学们想知道其中的规律吗？请大家亲自做一做，看谁能巧记凸透镜成像规律。”笔者抓住学生感到“新奇”这个心理，随即提出“巧记”教学任务，将学生引入“会学”的快车道。不一会儿，有的学生已经发现：物距小于焦距不成实像，成虚像；物距大于焦距成实像；物距大于2倍焦距成缩小实像。笔者接着又问：“能不能用几个字概括像的变化原因呢？”经过点拨，多数学生能立即得出“一焦分虚实，二焦分大小”的十字口诀。新奇的诱惑，不但使学生迅速学会知识，而且能让他们产生掌握“会学”方法的心理动机。这种学法的掌握，学生将终身受益。

三、意外滋生“合作”的晴空

在教学“大气压”知识点时，笔者设计了分组实验并演示了“瓶吞鸡蛋”实验，很成功，学生的学习兴趣很浓，课堂气氛也很活跃，达到了预期的效果。就在此时，突然有一个学生提出：“被吞进去的鸡蛋如何取出来呢？”他的提议很有创意，但出乎笔者的意料，问题很快得到了其他学生的响应，大家都七嘴八舌地议论开来，许多学生将目光投到笔者身上，似乎在等待笔者的合理解释。说实话，备课时根本没有想到学生会提这个问题，一时也不知道怎么回答。通常情况下，这个实验做到鸡蛋被压入瓶内，说明外界气压大于瓶内气压即可，课后，许多教师常常也是用玻璃棒将熟鸡蛋捣碎后再倒出来。该怎么办呢？是不予理睬，继续讲课，还是暂时放弃原有的安排，和学生一起探讨这个问题？笔者稍作思考后说：“你提的问题很有研究的价值，让我们一起想想办法。”于是笔者放弃原有的教学设计，和学生一起思考研究。有人提出在里面点火，再把瓶子倒置将鸡蛋压出来；有人提出，直接把瓶子倒过来，在瓶子底部淋热水或敷上热毛巾……课堂气氛非常热烈，原来班上对物理不太感兴趣的一部分学生也来了精神，跃跃欲试，想亲身做一做。笔者立即将现有的实验器材分发给学生，并及时联系实验室工作人员对器材做了补充。每个实验小组的学生都做好分工，动手探究，收到了较好的教学效果。笔者感谢那名学生的意外提问，因为给全班学生带来了“合作”学习的新发现。“合作”能发挥众人之长，相互启发，容易孕育出新的“发明”。

四、惊奇点燃“创新”的火花

在做“压缩引火仪”演示实验时，笔者猛击压柄，筒内有“火花”闪烁。学生被这一惊奇现象所吸引，而一些细心的学生发现，在活塞上拉时仍有“白烟”冒起，他们对“压缩空气做功，内能增加，温度升高达到棉花着火点”的解释提出质疑。有名学生当即站起来反驳说：“活塞上拉，空气并没有被压缩，而是膨胀，温度是降低了，怎么会有燃烧的白烟出现呢？”当时，笔者也感到茫然。另一名学生说：“假如筒里不放棉球，再做一次实验，看情况会怎样？”结果当下压活塞时看不到白烟，上拉活塞时却有白烟升起，这一新的发现打破了笔者多年的固有见解。其实白烟不仅仅是燃烧后产生的废气小颗粒，这不正说明惊奇点燃创新的火花吗？

通过平时的教学实践和以上几个教学实例可以发现，学生的好奇心通常来自于以下几个方面：(1)身边的异常现象。譬如燃料燃烧会有白烟生成，不燃烧就不会有白烟，如出现反常就会产生好奇。(2)违反常理的假设。学生对物理学家阿基米德的“能撬起地球”的假设产生质疑。(3)物理现象的多变。对凸透镜一会儿成实像，一会儿成虚像，时而放大，时而缩小产生了好奇。(4)常规实验的变式。伏安法测电阻时，如果电流表与电压表位置互换，发生了电灯不亮的现象。当然，诱发学生好奇心的素材还有很多，它们可以从生活中获取，从实验中发现，从名人名句中得出，也可以从学生心理需求中挖掘等。在教学实践过程中，要使学生始终处于乐学、要学的状态，教师就要善于捕捉能激发学生好奇心的素材，充分利用物理实验的优势，多创造引发学生好奇心的条件，不失时机地将诱发学生好奇心穿插在教学过程的各个环节中，做激发学生好奇心的有心人。因为它是保持学生学习兴趣经久不衰的“振奋剂”。

古人云：“知之者不如好知者，好知者不如乐知者。”笔者体会到：物理教学中，通过物理实验来激发学生的好奇心，能使课堂变得有生机，有创意，能使学生“乐学”“会学”。事实也的确如此，我们应大力弘扬这一教学手段，这样的课堂模式也符合当今素质教育和创新教育新理念。物理教学若长期这样坚持下去，必定会使新的课程改革理念得以贯彻落实。在新教学理念的培育下，定会涌现出一批会动脑、能动手、敢创新的现代化建设有用之才。