用实验铸犁深耕课堂

    陈明江

    实验是物理教学的重要手段，更是物理学科的基础.实验不但可以提升学生观察现象的技巧，还能提高学生根据现象分析并解决问题的能力.学习是一种认知活动，而实验则是在一定理论知识指导下的实践活动，是对知识形成过程的一种经历和体验，甚至是迁移和创造.所以，准确把握“以实验为物理课堂教学基础”这一基本特点，把它当成一种探究学习的过程，可以大大地促进学生能力及教学效率的提升.

    一、巧用身边物品，结合实际创新

    实验的功能不仅仅是验证和扩展物理知识，更重要的是它能使学生通过亲身的探究，感受和领悟科学的理念.善于观察、见微知著是实验的第一步.生活中诸如吃饭、走路、划船、照镜子这些朴素隨意的日常生活，都包含着许多物理知识，所以可巧妙地运用如橡皮筋、矿泉水瓶、乒乓球等身边的物品进行实验.

    例如，向空矿泉水瓶加点热水晃一晃再倒出来，迅速盖上瓶盖，空瓶很快会变瘪，从而简单形象地证明了大气压的存在.又如，学习压强时将鸡蛋放在专用的泡沫板的凹槽内，人站在鸡蛋上，鸡蛋居然不会破.这些都会给学生带来惊喜，它比课本演示的实验更富有神秘感，更能激发学生的学习兴趣和动机，有助于他们深刻理解所学的知识.

    二、优化实验过程，巧设问题启迪

    常规的实验教学中，创新往往是对器材和步骤等方面进行优化，缺乏对学生思维过程的重视.一个好的实验设计，提出的问题要能为完成实验提供方向：设计什么样的实验？怎样设计？收集什么信息？需要哪些器材？等等.所以，教师应以学生理解和掌握知识，启迪其思维为目的来优化实验.

    首先，创设实验问题情境.教学中可利用趣味实验凸显物理思想的内涵，激发学生求知欲.如在讲“压强”时，教师可以用两块木板，其中一块钉上一个钉子，另一块钉上几排同样的钉子.把两个气球分别放在钉子上，用同样的厚木板压在气球上，观察哪个气球会破.这时学生的注意力被实验吸引，从而促使学生思考几排钉子看着可怕，却为何不易扎破气球？

    其次，创设阶梯型问题优化实验教学.将原有问题化整为零，层层深入地提出一系列的问题，把学生推入问题中，引导学生步步深入.例如，在“大气压”这节课的教学中，教材中直接运用托里拆利实验获得结论，虽然这样能测得大气压值，并能正确理解测量过程及原理，但这种灌输式的教学，学生只能知其然而不知其所以然，更不可能培养学生的创造性思维能力.如果将教学改为启发式实验，逐步引导学生参与其中，则教学效果会大不一样.教学时，教师先演示覆杯实验，再将一个两端开口玻璃管插入水槽中，分析为什么管内外水面会相平.接着再把玻璃管中装上一个活塞，向上拉动活塞，分析为什么水柱能上升，并思考当玻璃管足够长，不断向上提拉活塞时，水柱是否总能不断上升.可以想象，按此质疑、实验、探究、解疑等不断深入的探索方式进行教学，使学生参与到探究的过程中，不仅有利于调动学生思维的积极性，激发其灵感，而且还可以使他们的创造性思维得到培养.

    三、注重思维训练，学做结合提高能力素养

    实践表明，课本中某些验证性实验可改成探究性实验.在探究过程中通过实验步骤的设计与相关问题的逐步推进，可以激活学生思维，也可激发学生学习的主动性和创造性.同样对于“大气压”概念的教学，教师可以先通过演示“瓶‘吞鸡蛋”的实验引入新课，这个小实验的现象可以一下子吸引学生们的注意力.然后教师告诉学生，这就是大气压现象.什么是大气压呢？此时教师便可转入新课教学.当学生了解大气压的概念后，为了加深印象，再将一只长玻璃杯灌满水，用一张塑料卡片盖在杯口上，再按住卡片把水杯倒过来，并抛出问题：当把手移开后，会产生什么现象？松手后水不流出学生会感到非常惊讶，此时教师再问：大气压到底有多“大”呢？为了满足学生的好奇心和求知欲，教师可以将抽去空气的马德堡半球拿出来，选两个男同学来拉.当他们用尽力气也拉不开时，打开进气阀门，一个学生就很轻松地把两半球拉开了.此时学生便能对“大气存在压强，并且很大”的结论理解得更加深入了.

    质疑是思维的开端.在教学中要鼓励学生敢于对书本中的实验过程与结论提出疑问，通过积极讨论、争辩启迪他们的思维.例如，在探究阿基米德定理的实验中，先测物重G，再测物体浸没在水中时的拉力F，然后测桶与排出的水的总重G总，最后测空桶重G桶.可请学生分析这样的实验顺序有没有问题，问题是什么，会带来什么影响，为什么课本上还要如此安排等问题，这样学生在解决这些问题的过程中，不仅最大限度地获得了物理基础知识和基本技能，更重要的是，培养了学生的物理科学素养.