浅谈小实验在高中物理课堂中的应用

王治国

【摘要】 本文从笔者对小实验的理解和必要性出发，用各种实例重点说明了小实验设计类型、方法和实践反思，为教师的实验教学提供参考。

【关键词】 小实验 高中物理

【中图分类号】 G62 【文献标识码】 A 【文章编号】 1006-5962（2013）02（b）-0149-01

高中物理素以“难”的狰狞面目示人，其实物理是与生活紧密相关的“亲民”学科，学生之所以感到“晦涩”、“枯燥”可能与课堂教学过于教条，教学与生活中的事物相脱节，学生不能融入物理情景中有关，笔者认为如果教师能善于联系生活和教学内容，有针对性的设计小实验则既可以激发学习正能量又可以轻松地解决教学问题。下面具体说明：

1 小实验的定义

笔者指的小实验是不需要到实验室，而是在平常课上或课外用较短的时间完成的教师演示实验或学生实验。简言之：器材简单，随手可得，时间简短，贴近生活。

2 小实验的必要性

（1）物理是一门实验学科，物理实验作为物理教学的基本手段有其特殊的教学功能。通过加强实验不仅可以使学生具备一定的感性认识更重要的是使学生进一步理解物理概念和定律是怎样在实验基础上建立起来的，从而有效地帮助学生形成概念，导出规律，掌握理论，正确而深刻地领会物理知识。

（2）心理学有报告指出，学生通过说和做能记住信息的90%，因此通过做小实验，可以培养学生的观察能力、思维能力，培养学生良好的实验方法以及基本的实验能力和动手能力。

（3）笔者之所以突出“小”是因在现有的江苏高考模式下，课时已被高度压缩，对教材规定的演示实验或学生实验教师也不得不缩水，所以利用常规课堂时间带学生去实验室去完成附加实验不太现实，这就更需要老师创造小实验的机会。

3 小实验的一般类型

（1）引入新课，激发兴趣。小实验可以对一堂课的“亮相”添彩。如在“超重和失重”课开头，先让学生快速提起用纸带穿过的重物，学生发现当快速提起时纸带会断掉，产生疑惑和好奇，教师引导学生说出这种情况下拉力大于物体的重力，很方便的引出超重的概念，学生也趣味盎然。

（2）诠释难点，说明事实。对于教学中的难点问题，枯燥的说教或理论推导往往苍白无力。比如学生刚学习力时，学生对重力可以在水平方向产生作用效果不理解，以至于在力的分解合成计算时总是出现问题，笔者偶遇一题：用一根细绳和一根轻直杆组成三角支架，绳的一端绕在手指上，杆的一端顶在掌心，当挂上重物时绳与杆对手指和手掌均有作用，判断两个作用力的方向。笔者觉得这正是说明此类问题的好模型，因此，DIY这一模型（材料：橡皮筋、细绳、橡皮、铅笔）并让笔尖指向手心，学生在演示此模型的过程中体验到手掌的刺痛，从而理解重力可以按水平方向分解。

再比如“验证力的平行四边形”的习题课上，有一题：如果将细绳换成橡皮筋，那么实验结果是否会变化？教师枯燥的讲绳和橡皮筋中的张力相同，学生也不理解。笔者用一个弹簧秤通过细绳挂一个钩码，再把细绳换成橡皮筋挂相同的钩码，学生看到弹簧秤的示数不变，只是两者伸长量不同，此题迎刃而解。

（3）联系生活，促其思考。当苹果掉在头上，如果没有思考的习惯，牛顿怎会想到万有引力定律？教就是为了帮助学生去发现问题，思考问题，今后自己解决问题，所以笔者常跟学生说“生活处处是物理”。在讲“向心力”时，要求学生课前自己做一个圆周运动模型，用手让物体在水平面转动，自己体会思考手施加的力跟哪些因素有关。笔者曾在一堂“牛顿第一定律”的公开课上看到：老师让学生将一张已有一排针孔的纸只用一只手把它撕开。学生试了很多方案，最后看到老师在纸的一角夹一个夹子，有力一甩，纸顺势撕开后，一片惊叹。课上那位老师还和学生一起还做了很多小实验：用绳悬挂两个小球（一个空心，一个实心）不用手掂，判断质量大小；只用一个装有水的饮料瓶演示水的惯性等，各种小实验活跃了学生的思维，也充分推动了学生深度思考。

4 小实验的实践反思

通过教学实践和观察，笔者认为教师在设计和操作小实验时应注意以下几个方面：

1）简单方便。专业仪器确实规范严谨，但也拉远了和学生的生活距离。小实验应该朴素。一张纸、一个回形针、一把尺都可以成为实验器材。如演示微小形变，教材上需用激光源和两个平面镜和刻度尺，但其实只需将激光笔放在桌上，观察挤压桌面后远处光点的位置变化，同样说明问题。笔者认为只要能迅速准确地让学生理解物理现象和原理，器材越简单越好，越贴近生活越好。

2）粗中有细。虽然小实验不要求“高端”装备，但在操作时同样要注意严谨。如把一穿有细绳的小球做成单摆时，如果只将绳绕在一固定杆上演示，那就不是单摆，因小球摆动时，悬点不固定。我们在听课时，看到老师拿黑板擦或粉笔来演示自由落体实验总感觉不太舒服，因为感觉太随意，哪怕准备一个小球，都让人觉得你是有备而来的。

3）过目不忘。虽然小实验时间简短，但应力求令人印象深刻。如何才能做到？笔者认为可以从下面两个方面。①创设认知冲突。比如在“闭合电路欧姆定律”新课引入时将一小灯泡接在两节干电池两端，再将另一相同小灯泡接在三节干电池两端（选用旧电池），问闭合开关后哪个亮？学生按初中知识当然认为后者亮，但实际现象恰恰与之相反。这种设计就打破学生原有的认知结构平衡，“先破后立”，学生通过老师介绍对其中的玄机后对“电源内阻分压”印象深刻。②制造感官刺激。如在演示“完全失重”时，让侧面戳有小孔的塑料瓶装满水，老师手指封住瓶盖上的小孔，让两位同学面对面站在瓶子落下较近的两侧，问：“当放开瓶盖上的小孔让瓶自由下落时，水会不会喷到同学的身上？”。让学生在紧张刺激的情景下加深感官体验同时加深了对物理现象的认识。

物理最终是为了应用于生产，服务于生活，从生活中来，到生活中去，实验贯穿其中，小实验是教师“草根化”行为，却是“大智慧”的体现，越是小的实验越需要老师动脑筋去思考，去创造，去筛选。望小实验让学生爱上物理，小实验成为教师的授课神器。

参考文献

[1] 詹国英.课改背景下对实验室资源开发的思考与实践[J]，实验教学与仪器，2006（9）.