浅谈高中物理课堂小实验的作用

摘 要：实验在物理教学中扮演着非常重要的角色，随着新课改的推行，为了更有效地开展课堂教学，在教学中充分发挥学生的主体作用，拓宽学生思维，教师需要在教学过程中设计一些小的物理实验作为补充。通过这些实验，可以让学生在学习中更好地掌握概念、规律，让学生喜欢学习物理。物理课堂小实验有其自身的优势，和传统的实验相比，它更灵活，教师可以随时调整;课堂小实验可以让更多的学生参与其中，这样就提高了学习的有效性。所以，教师应当设计一些简单的小实验来活跃课堂教学，让学生带着兴趣去学习。

关键词：物理实验;课堂教学;学生实验;教学效率

新课程已经在教学过程中逐步开展，我们对学生各方面的能力要求也在逐步提高，这其中就包括实验能力。新课程对学生的动手能力、实验能力提出了更高的要求，教师需要在课堂教学中充分利用实验加强学生这方面的能力。在这些年高中物理的教学中，我发现课本上的课堂演示实验以及学生实验虽然设计得非常好，非常有必要，但是不能满足课堂教学的需求。在教学过程中，很多物理概念、规律、模型的建立与理解都是建立在实验的基础上的，这就要求教师尽可能多地设计实验，以促进学生的学习，提高教学的有效性。全体学生参与的小实验更能调动学生学习的热情，起到活跃学生思维、打破沉闷的课堂气氛的作用，让学生在愉悦的状态下学习。

传统的物理实验主要有两种形式：一种是课堂演示实验，由教师主导，在课堂中进行演示，学生只能作为观众参与进来，参与程度不高;另外一种是学生分组实验，明确具体的实验目的、实验原理、实验过程，优点是学生的参与程度较高，但学生分组实验按照既定的步骤进行，缺乏灵活性与创造性。由此可见，上述两种实验都存在不足。由于教师在教学过程中已经明确了实验的步骤与方法，同时强调了实验需要注意的事项，这并不利于培养学生的独立思考能力，也不利于培养学生的个人实验能力。另外，课本上的演示实验和学生实验并不能完全满足教学的需求，在教学过程中教师还需通过添加一些课堂上的小实验来完成教学内容。在教学过程中，教师可以根据具体的教学内容结合当地的教育条件，自己设计一些在课堂上便于学生完成的小实验，从而使课堂实验更具有灵活性。

在《摩擦力》这一节的教學中，对静摩擦力的方向的判断是很难理解的一个知识点，很多学生无法理解。为了让学生更好地理解，我通过创设一个物理情境帮助学生分析这个过程。具体操作如下：让甲、乙两位学生各自捏住课本的一端，用力往回拉，此时书与两位学生之间产生了静摩擦力。在这个课堂小实验中，甲、乙两位学生自己可以深刻地感觉到他们的手与课本之间存在着摩擦力，这样就把抽象的概念形象化了，让学生可以直接感受到摩擦力的存在。接下来，让学生分析“书”与“甲、乙二人”所受静摩擦力的方向。这个小实验方便、有效，通过这样一个物理情境的创设，既可以活跃课堂气氛，也可以让学生知道生活与物理的密切联系。例如，在《力的合成》这节课的教学中，我们讲到斜向上的拉力根据力的作用效果可以分解为两个方向的分力，即水平方向的分力和竖直方向的分力。我们可以设计这样一个小实验来验证力的作用效果：学生甲蹲在地上，学生乙对学生甲施加一个斜向上的拉力，学生甲可以体会到他既受到向上拉的作用效果，又受到向前拉的作用效果。这样就可以让学生体会到什么是力的作用效果，会加深其对所学知识的理解，而且这样的小实验不受场地的限制，可以随时开展。

传统的物理课堂教学模式较为僵化，教学方式较为呆板。高中的物理实验，在传统意义上来说不是课堂演示实验就是学生分组实验，十分单调。为了赶教学进度，教师在课堂教学中经常将很多实验从实验的目的到实验的操作步骤以及实验的注意事项一讲到底，学生在这个过程中很被动，没有充分调动学习的主动性。课后学生按照教师给出的步骤就可以顺利完成实验，得到实验结果。很明显，在这样的教学模式下，学生的实验能力、分析能力、动手能力都会受到很大的制约，缺乏发展的空间，所以我们要改变这种现状。为了弥补传统物理实验在教学中存在的不足，教师可以自己设计一些贴近生活的小实验来进行弥补。课堂小实验有一些优势，比如课堂小实验不需要带学生到专门的实验室去做，也不需要特别专业的实验器材，在课堂教学中随着教学的要求可以随时开展;课堂小实验也不需要太长的准备时间，教师可以因地制宜，充分利用生活中现有的材料设计实验。

例如，在《自由落体运动》这节课的教学中，一个重要的知识点是“物体下落快慢与物体的质量无关”，为了让学生掌握这个知识点，课本上设计了“牛顿管”的实验，通过这个实验我们可以发现在真空状态下轻重不同的物体下落是一样快的。但我们还是可以设计这样一个小实验来演示这个现象，我们可以取相同的硬币四枚（质量相同）进行实验，将其中的三枚用胶带粘在一起，把它们与剩余的一枚硬币放到相同的高度，让它们同时下落，让学生听落地的声音。学生发现只听到一次落地的声音，这就说明尽管物体的质量不一样，但下落的时间是一样的。这个实验可以随教学的进度而开展，简单有效，而且实验器材好找，也可以让学生自己完成。

在传统的物理教学模式下，学生在学习的过程中只有被动地接受，缺乏学习的热情与主动性，所以课堂气氛比较沉闷，这也是我们物理老师深感无奈的地方。改变这种状态，激发学生学习的热情，是我们教师需要思考的问题。在教学中发现，学生对实验很感兴趣，特别是他们能够自己参与的实验，所以教师不应该局限于课本上的实验，要尽可能地开展学生参与度更高的实验。

例如，在《重力》这节课的教学中，有一个课后小实验，利用二力平衡来确定不规则薄板的重心位置。我们可以让学生在课前自己动手准备相关的实验材料（薄板、细线），在课堂上两个学生为一组进行实验，这样就可以让尽可能多的学生参与到实验中来，这样活跃了课堂气氛，提高了参与程度，使学生成为课堂的主体。我们在教学过程中让学生参与进来是非常重要的，只有学生参与的课堂教学才是有效的课堂，我们要让学生成为课堂上的主角。

现在很多学生都希望能自己设计实验，验证自己的一些想法。学生有了这样的想法就说明我们的教育是有效的，学生已开始思考问题、解决问题，对这样的学生，教师要积极鼓励，帮助学生完善自己的设想，如果条件允许，可以让学生自己设计一些小实验进行课堂展示。

例如，在《自感与互感》这节课的教学中，课本上有一个关于自感与互感的课堂演示，但这个实验有一个问题，在光线比较强的环境中，做实验的时候小灯泡的明暗变化有时不是很明显;有的学生看完实验之后发现了这个现象，所以他就提出了这样一个假设：“如果把小灯泡换成电流表，通过观察电流表指针的变化，是不是现象会更明显一些？”对学生提出的这类问题我们要及时解答，如果有条件的话，应该鼓励学生去实践自己的想法。

我们在物理教学中发现，学生对某一物理概念不理解或者理解不正确，一个很重要的原因就是学生缺少相关的生活经验，对这一概念没有感性的认识，从而影响到了其对概念的理解。我们在备课的过程中，很重要的一方面就是要了解学生现有知识的掌握情况，但却忽略了学生的生活经历对概念理解的作用。在《电磁感应现象》这节课的教学中，有一个知识点是“导体做切割磁力线的运动”，在一次教学过程中，我让学生把导线想象成“镰刀”，把磁感线想象成“麦子杆”，切割磁感线想象成“割麦子”。我觉得很好理解，也很形象。但当时学生的课堂反应不尽相同，有的学生恍然大悟，馬上理解了;而有的学生还没反应过来，不明白我说的是什么。下课后，我才发现有部分学生是城市来的，他们没有相关的生活经验。在实际的教学过程中发现，这个例子对来自农村的学生很有帮助，但是对来自城市的学生来说，由于他们缺乏割麦子的生活体验，所以用这个例子来让他们理解切割磁感线就有一定的困难。对缺乏生活经验这个问题，我们可以想办法设计一些课堂小实验帮助学生形成物理概念，建立物理模型，把本来枯燥难懂的物理知识变得更加有趣。

在物理教学中，我们经常会遇到一些比较抽象的物理模型或者物理概念，为了帮助学生理解并掌握这些知识点，教师应该根据课堂需要设计一些小实验来完善教学过程。在设计过程中，教师在器材的选择上要尽量简单，尽可能选取我们身边常见的一些物品。其次，实验的过程要尽可能简洁，以便于学生参与。实验最好能在一两分钟内完成，这样就不会耽误教学的进度。

例如，在《楞次定律》这节课的教学中，理解力的方向、磁场方向、电流方向的相互关系是很重要的一个知识点。在以前的教学中，我们都是通过画图的方式来讲解三个方向的关系，由于学生的空间想象能力不同，教学效果不是很理想。在一次教学过程中发现，有一位学生拿着一支笔代替磁感线，另外一位学生拿一支笔代替通电导线，让他们相互配合完成演示。通过这样一个简单的实验，把抽象的图展示出来，可以帮助学生提高空间想象能力。

虽然实验在高中物理教学中起着至关重要的作用，但是由于传统实验的局限性，在具体的教学过程中有很多限制因素。要使学生的综合实验能力得到更好的发展与提高，教师在教学过程中应当完善传统实验的不足，根据本校实际情况、学生情况设计一些小实验作为传统实验的补充。

参考文献：

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[2]卞孝武.新课标下对有效培养物理学习兴趣的思考[J].学园，2011（16）：160.

[3]曾慧.高中物理实验教学的创新策略研究[J].新课程，2016（1）：142.

作者简介：李奇峰（1980—），男，甘肃兰州人，本科，毕业于西北师范大学，中学一级教师，研究方向：高中物理教育。

编辑 张俐丽