浅淡体验性试验在物理教学中的运用

丁王清

“物理难学”这是发自大多数高中学生的内心之声。分析其原因，主要是高中物理理论上的分析、推导、定量研究问题多；应用数学知识解决物理问题的能力要求高，教学进度快，课堂容量大，习题类型繁多，且变化复杂，加上学生理解和分析物理问题的思维能力跟不上。要让学生学习物理，必须让学生对物理产生兴趣。

如何找到兴趣之源呢？兴趣之源就是源于生活的实验。充分发挥实验的作用，让学生在实验中体验学物理的乐趣；让学生体会到我们生活在物理的世界中。

例如在《力的分解》教学中设置了这样的实验，一个同学可以轻易地将一重物提起，再用一根强度很大的绳子把这个重物悬挂在中间，让两个同学各拉绳子的一端，要求他们把绳子拉到水平即平直状态，他们费了九牛二虎之力却无法办到。同学们在跃跃欲试的同时，也产生了强烈的求知欲望。

学习过力的分解的内容后，就已知道分解一个力应从这个力产生的实际效果出发，但是一遇到具体问题，就是不知道这个力产生的实际效果到底是什么。

在教学的过程中设置这样的问题：如图1利用竖直墙壁和轻绳及轻杆悬挂物体，AB绳和水平杆成30。角，悬挂物的质量是m，研究杆和绳所受的力。

对这个问题教师如果用一般解题的方式讲解，学生或许能接受并作出图2做出正确解答，但是学生对其本质还是茫然不解。不少学生虽然能解决这个问题，但是如果让他解释为什么要这样做，他还是讲不出所以然来。

在教学的时候设计了这样的实验，在实验中体验绳BC的拉力产生的实际效果。用手掌代替竖直墙壁，一根铅笔代替杆OB，笔尖与掌心接触，取一根细线，一端打成一个结套套在中指上，另一端拴一个重物，细线搭在铅笔的另一端，体验中指和掌心的感觉。学生会很容易探究出绳BC的拉力产生的实际效果，并轻松作出图2计算出结果。这样做激发了学生参与实验活动的意识，提高了学生学习物理的兴趣，能培养学生自主设计实验学习知识的习惯。学生在这个过程中的体验远非教师纯粹讲解计算可比。

为了让学生进一步体会到知识源于生活实践，安排学生两人一组，其中一人一手叉腰，另一名学生用力向下拉叉腰同学的肘部，两人再互换角色体会并交流各自的感受（“上拉下压”）。到此可以提醒学生此问题已推广到了一般情景：二杆件结构，如图3所示。

再如教学《机械波》一节时，把学生带到操场上课，在操场上画出三条距离均等于2 m的平行直线，让全班学生手拉着手站在中间一条直线上的1、2、3……位置上，并且相距0。5 m，如图4所示。

每位学生都以自己所站的位置为平衡位置，沿垂直于两边直线的线段做简谐振动。以队头第一个学生为例，老师叫口令“一”时，向前移动到a点，叫口令“二”时又移动到b点，随着口令的不断进行，（按广播体操的节拍）这位学生就在bd之间做前进后退的移动，且每次只移动到一个点的往复运动。而后面的学生依次比前一位学生迟一声口令才开始做简谐振动。由于手拉着手，好象前面的学生拉着后面的学生做简谐振动。随着口令的不断进行，振动从队头传到队尾，形成了壮观的“队波”，同学们称为波舞。跳完波舞。回到教室，打开课本一看《机械波》，同学们完全明白了，原来自己在波舞中扮演了质点这一角色，体验到了质点的运动规律，手拉手相当弹性介质，振动在介质中的传播便形成了机械波。对普遍认为难于理解和接受的机械波这一概念，学生在体验中理解了，并且没有出现认为质点随着波的传播而迁移的错误看法（学生常有这种看法），理解了波能传递能量的原理。

在课堂上学习的物理知识，理解如果不够深刻，记忆也不会牢，遗忘的也快。有些物理课的教学内容，让学生带着在课堂上学习的物理问题亲自进行体验论证，从而能理解物理理论的正确性，并能增强对物理知识记忆。例如在学习了《牛顿运动定律的应用》后，可让全班学生带着“物体放在升降机底板上，物体对升降机底板上压力大小随升降机运动状态而改变的规律”这一问题，到商场分组乘座竖直升降的电梯进行体验，并要求每位学生注意体验从一楼到十楼的上升过程有什么感觉，从十楼下降到一楼又有什么感觉。通过体验后进行讨论，大家有一个共同的感觉，上升开始时，先是觉得身体一沉，后什么感觉也没有了，将要到达十楼时，觉得身体一浮。下降过程先是感觉一浮，将要停止时觉得一沉。同学们将这一过程中的体验与牛顿运动定律结合起来进行讨论，加深了对牛顿定律的理解和应用，再将同学们的讨论归纳为表1。

除高中物理课本上演示实验和学生实验外，还根据不同章节的知识特点设置了许多小实验。如在讲动量和冲量时，让两支相同的粉笔分别从同一高度直接落到桌面上和落到有厚毛巾铺垫的桌面上，可以发现直接落到桌面上的粉笔断了，落到厚毛巾垫上的另一支却完好无损，由此引人动量和冲量知识的讲授。同时设置了“用自来水观察反冲运动”。在学完了“动量守恒定律”后，要求学生完成“水火箭的制作”。

丰富有趣的实验活动，加深了对物理概念和规律的理解，极大地激发了学生学习物理的兴趣，兴趣对人的活动将产生巨大的推动作用。一旦对学习发生兴趣，就会充分发挥自己的积极性和主动性。浓厚的兴趣将是人们刻苦钻研、勇于攻关的强大动力。孔子曰：知之者不如好之者，好之者不如乐之者。爱因斯坦说：“兴趣是最好的教师。”杨振宁博士也说过：“成功的真正秘诀是兴趣。”学生只有对物理感兴趣，才想学、爱学，才能学好。因此，如何激发学生学习物理的兴趣，在物理教学中多一些让学生亲身体验的实验是非常好的手段。