拓展渠道挖掘资源，让物理实验回归真实

齐斌

摘要：本文从高考的角度指出了当今物理教学严重背离了“物理是一门实验科室”的宗旨，从历史和现实两方面指出这种背离所造成的严重危害性，并从减轻这种危害、培养真正适合当代物理学研究的人才方面提出了“拓展实验渠道，让高中物理教学回归真实”的三大途径，希望物理教学及研究能真正回归实验，摆脱纯理论框架的束缚，跳出“八股”式的怪圈，最终使中国的物理学研究能在世界科研大舞台上占有一席之地。

关键词：实验科学；高考；纯理论；生活；生产；科技；打破常规

新课程以培养创新精神和实践能力，培养终身学习的愿望和能力，以人的全面发展为目标，调整和改革原有基础教育的课程体系、结构、内容，构建符合素质教育要求的新的基础教育课程体系。然而，长期以来，高考对学生是以分数定成败，对教师则以成绩论英雄，这种直接而又唯一的目的迫使传统教学资源和教学模式在现在乃至今后相当长的一段时间内仍然起着主导作用。这种主导作用会将一代又一代的学生深深地拖入纯理论的框架之内而无法自拔。而最终造就的人才便是满腹经纶，应对各类考试所向披靡，遇到实际问题则无法应对的“高分低能”者，这也是目前中国大学生和欧美发达国家大学生之间公认的、最显著的差距。究其原因，我们一开始便在高考的指挥棒下早早地背离了物理是一门实验科学的宗旨。也许有人会说：物理课本及高考试题中不是也有实验吗？但这种从实验器材、目的、原理、步骤乃至结果都已成定论的东西，这种只需按照既成定论答在试卷上的东西，这种仅靠死记硬背也能拿满分的东西，岂可称之为实验？

真正的实验至少应该和学生动手操作联系在一起，和现实生活、生产、科学技术联系在一起，和应用及创新联系在一起的具有生命力的行为，而绝非纯文字的东西。而妙在高考恰好只考查纯文字性的东西，而不考查这种“行为”（目前也无法考查），从而“行为”沦为“文字”便成为必然，进而使学生的“高分低能”也成为必然。笔者曾见过这样的学生：物理，尤其是电学学得呱呱叫，但连家中简单的电路故障（如断了保险丝）都无可奈何。这种严重脱离实验及实际的物理教学，这种纯理论灌输的物理教学，难免使师生感到抽象、乏味和无比的艰难。由此看来，这种严重脱离真正的实验及实际的物理教学方式已经到了非改不可的时候了。

笔者认为解决上述问题简单而实用的途径就是让物理回归实验，回归实际！但这仅仅依靠实验室里现成的那点器材，仅仅靠课本上罗列的那几个实验是远远不够的，还需要从现实中挖掘出更多、更实用、更富有生命力的资源来。其实只要我们留心的话，这种资源随处可见，这些资源来自大自然、来自生活、来自生产、来自科技、来自我们的身边。这些学生熟悉的、喜闻乐见的实验资源在提高学生动手能力、创新能力、运用所学知识解决实际问题的能力上，在激发学生学习物理的兴趣及发明创造的欲望上都有不可估量的作用，具有其他教学资源无法比拟的生命力。这种资源并不难找，它来自于我们周围、来自于生活、也可来自于我们的双手。下面，笔者分别就此三个来源加以探讨。

一、真实的实验来自于我们周围

本来，物理就存在于我们周围。从天上到地下，从早晨到夜晚，从静止到运动，从“虚”的场到实实在在的物……一句话，我们的周围本来就是一个大的物理实验场，师生完全可以在这一天然的实验场中获得足够多的感性认识，并使这上升至理论认识而与课本中的那点内容结合起来。就拿学生普遍使用的自行车，我们可以用它演示或体验摩擦力，研究它的变速原理，研究皮带（齿轮）传动和同轴传动的特点，研究匀速圆周运动等。师生常用的手机，我们可将其置于金属容器内演示静电屏蔽；就连室外灿烂的阳光，我们也可借助一面镜子将其“搬”到讲台上，演示光的反射、折射、色散……实在搬不动的，我们可全体出动将教室给“搬”过去，如去一些厂矿企业、科研单位去实地考察，组织学生去看一场立体电影，了解光的偏振及其应用，相信会使他人终身难忘。凡此种种，周围给予我们的资源何其多！当然也不要忽略一些小玩艺，笔者曾路过一家玩具店，从中购得两样玩具，一样是用等长的细线悬挂6个完全一样的金属摆球，用它演示碰撞问题收到意想不到的效果；一样是“饮水鸟”，在鸟儿没完没了喝水时笔者就大致讲述了其原理，最后留了一个问题：这“饮水鸟”是不是第二类永动机？直到下课后离开教室，还能听见学生们激烈的争论声……

二、真实的实验来自于生活

随着科技的发展，包含大量物理知识的新产品、新技术越来越多地进入了我们的生活。单就电视来说，各种品牌的彩电、液晶电视、等离子电视取代了黑白电视，数字信号取代了模拟信号，立体图象正准备取代平面图象（立体电视已问世）。同时：太阳能热水器、微波炉、电磁炉、变频冰箱、空调，小到功能五花八门的手机、蓝牙技术……这些新玩意在带给我们生活以享受的同时，将多少新的物理问题活生生地引入了我们的视野，更不用说互联网又给我们展示了更为广阔的学习平台和空间！细心的教师可以借此广取素材。如联系“卫星电视”及手机给学生讲解电磁场及电磁波的产生、发射及接收；利用微波炉讲解微波及红外线的热效应；利用电磁炉讲解电磁感应；联系交流电讲解“变频”及其优越性；搜集“神州六号”、“嫦娥一号”等资料讲解万有引力及人造卫星的相关知识……当然，这对教师也提出了新的要求——要与时代同步，我们自己首先得不断地学习！

三、真实的实验来自于我们的双手

由于条件的限制，某些物理现象的演示及实验研究所需的东西并非手到擒来，这就需要师生自己动手去制造。而这“制造”过程及其成功留给学生的印象乃至震撼，远比头头是道的讲述来得深刻而剧烈，甚至一次小小的成功能彻底改变学生的学习态度及对物理的理解。简单的制作，如初中阶段学生用茶叶罐之类制作“小孔成像”的装置，用方盒及平面镜做成“潜望镜”等；高中阶段可启发、动员学生搞更多的小制作乃至小发明。如用玻璃片制成“偏振片”；用漆包线及大街上几毛钱一块的磁铁（其磁性远胜过实验室所用磁铁）做成电动机、发电机；用揿钮及金属丝做成电风车等等。复杂的综合性的东西也要鼓励甚至帮助学生去做，如自制遥控飞机、磁悬浮模拟实验装置等等，危险性较大的实验；如制造简易火箭等，必须有教师的参与，确保安全。当然，我们可以从所有这些制作中选取有保留价值的东西，以充实我们的实验室。

综上所述，拓展渠道挖掘资源，让物理实验回归真实，足以让师生在更深、更广、更具实际意义的层面上进一步理解物理的内涵和作用，并朝着实用性、创造性更进一步。这也正是物理的魅力和不竭生命力的来源。而古今中外更多的发明创造并非来自于当时的权威理论，而是来自于真实的东西。如牛顿看到苹果落地后突发奇想创立了万有引力定律；阿基米德洗浴时联想到了浮力定律。相反地，早在伦琴发现X射线之前，英国科学家克鲁克斯、美国科学家古斯比德、德国的物理学家勒纳德等都发现了X射线，但他们都由于太过“常规”而将这些现象忽略或模糊过去了，从而有人说伦琴的发现是从废纸篓里捡回来的。

而在我国，本来很有发展前途、甚至可能仍存在异议的理论，一到我们手里便成为至上的权威而千篇一律地到处套用，一进课本使成为“八股”而拼命地讲呀、练呀、考呀，这是物理的悲哀，也是一个民族的悲哀。想当初，中国人发明了火药，但此后相当长的一段历史时期内，它也还是火药。等到外国列强打得我们国破家亡时，才发现他们的枪炮里用的竟是我们祖先发明的火药！再说说近的，占世界人口五分之一的中国，竟还未有一人站在诺贝尔物理奖的领奖台上，真不希望这种悲哀再延续下去了。唯有回归真实、唯有真实的东西，才会有惊人的生命力；唯有真实的人，才能站在科学的前沿、时代的前列。