沙县金沙高级中学            邓宗茂            邮编 365500

众所周知，物理学是一门以实验为基础的科学。实验在物理教学中具有十分重要的作用，实验的方法是物理学学习的基本方法。一个物理实验就是一个完整的物理情景，让学生亲眼看一些物理现象，亲手做一些物理实验，用生动、形象的实验过程启发学生，以此激发学生学习物理的兴趣，形成良好的学习动机，充分调动学生的学习积极性和主动性，并通过非智力因素促进智力的发展，实现学生的主体地位。从06年秋季开始，福建省全面启用新课标教材，在目前所使用的新教材中，实验教学几乎贯穿于整个教学过程，物理实验作为一种理论联系实际的实践活动，它是落实物理课程目标，加强学生自主学习，探究学习，全面提高学生科学素养的重要途径，也是物理课程改革的重要资源。教学中的实验演示，不但真实直观，形象生动，而且在实验中能够发现新现象，提出新问题，拓展新思路，它不但使学生对物理原理的认识和理解能起到帮助作用，而且还还原了物理学的本来面目。下面具体谈谈新课程背景下物理实验的情境创设功能。

一、用物理实验创设质疑情境，激发学生参与探究

物理情境是具有物理知识和物理思想方法的情景，是物理知识产生的背景，是发现和提出问题的重要前提，只有当创设的物理情境进入学生的最近发展区且在内容上具有挑战性和探索性时，学生才能在已有的认知基础上激发起探索的欲望，才能与老师互动合作，从中发现问题，提出问题，分析问题并解决问题。

例如,在讲授串联电路中的电功率跟电阻成正比的内容时,如果平铺直叙,学生往往没有兴趣，为此，教师应该精心设计教学过程，比如先不忙于亮出新课内容，而可以先做演示实验，做实验前提问学生：“这儿有220v40w和220 v100 w的两个灯泡，同时串联接入电路，哪个亮些？”学生们根据已有知识，几乎都会作出100 w灯泡比40 w亮的结论。这时教师再当场做演示实验，当学生亲眼目睹了40 w灯泡竟然比100 w灯泡更亮的情形时，心理预期被击得粉碎，顿时感到不可思议，进而发出疑问：问题出在哪里？为什么会这样？学生们这种由惊奇到困惑，由困惑到急于求解的心理过程，是教师情境造成学生认知不协调的必然反应，于是学生们必然都聚精会神地听教师讲解，产生出找到答案的强烈探究欲望。

再如学习闭合电路的欧姆定律时笔者是这样引入课题的，准备两个电源，一个是二节1号电池串联成的电源，另一个电源由多节旧电池组成，学生已经学习了测量电源电动势的方法，先后测量了两个电源的电动势分别为3伏和9伏，然后笔者先提出一个问题：灯泡接在哪个电源上亮些？因为学生之前学习过部分电路的欧姆定律，学生知道电压越高，电流越强，灯泡越亮，所以全体同学几乎毫无例外的回答道：接到第二个电源上灯泡亮得多，而且有的同学还绘声绘色地讲到灯泡闪亮一下，发出非常强烈的白光，钨丝立马烧断。这时笔者再把实验一做，结果与学生的心理预期完全相反。这时的课堂教学就不是教师要学生学而是学生自己要学了。

又如讲自感时，笔者先找一个电源(由2节1号电池串联而成)，叫学生先摸一摸有没有触电的感觉，毫无例外学生讲没有触电的感觉。然后笔者找一个带铁芯的自感线圈，也让学生摸一摸线圈的两端有没有触电的感觉，学生发现那更没有触电的感觉，因为自感线圈不是一个电源。经过如此铺垫引导，这时让一个学生把自感线圈连接在3V电源的两端，这时同学们惊奇发现讲台上那个触摸电源的同学分明表现出强烈触电的感觉，这位同学可能是偶然的，再来第二个同学也是如此的感觉。笔者于是提出问题：高压从何而来？以此开头再讲自感就顺利多了。 

二、用物理实验创设习题情境，实现有机整合

习题教学与物理实验，表面上看是教学过程中两个相对的内容，传统教学中，很少把两部分内容进行整合，使它们成为教学过程中的一个有机的整体。然而，在习题教学过程中发现，许多学生解题过程中遇到的障碍，是对习题叙述的物理情景不能正确理解，也就无法找到解决问题的正确途径。笔者将习题教学与物理实验进行有机整合，使他们融为一体，使实验研究为习题教学服务，反过来，通过习题研究可更深刻也理解实验过程中的物理思想。

在“双线摆”的教学中，有这样一个习题：

质量为m的小球，用两根长度均为L的细线悬挂，组成一个双线摆，细线与水平方向夹角为α。现在让摆球在垂直于纸面方向来回摆动，双线摆动的最大偏角为θ(θ<50)，求(1)该双线摆的周期T，(2)摆球经过最低点时，细线受到的拉力F。

尽管习题中对“双线摆”的摆动的物理情景做了明确的描述，但由于双线摆的摆动模型与学生的心理预期不同，还有相当多学生无法正确理解。

后来，笔者把“双线摆”的教学流程设计成这样：在“用单摆测重力加速度”实验结束后，在分析实验误差时发现，实际测量时，很难做到摆球在同一竖直面内摆动，一个轻微的扰动，就可能使小球做椭圆运动。

接着提出两个问题：问题1：若小球不在同一竖直平面内摆动，会对周期的测量有何影响？问题2：如何改进原来的装置？学生讨论非常踊跃。

问题(1)因为单摆周期公式T=2π，而圆锥摆周期公式为T=，所以若小球做类似圆锥摆运动，周期T测量值将偏小。

问题(2)经过讨论，有学生设计出了双线摆装置，发现双线摆比单摆摆动更为稳定。

接着，拿出双线摆的装置，归纳出两个结论：

(1)用双线摆代替单摆，实验中摆球摆动更稳定。

(2)双线摆的摆长应为L=(d为小球直径，为摆线长)，此时再提出原来的问题，对双线摆的教学变得水到渠成。

三、用物理实验创设直观情境，化解知识难点

实验可以使学生在课堂上完整、清晰、形象地感知物理现象，给学生提供思维过程必须的感受性材料，把抽象的物理问题形象直观化，激发学生学习物理的兴趣，降低教学难度，从而化解知识难点，提高学生的综合能力。

在解决有关静摩擦力的问题时，学生常感到难以判断静摩擦力的方向。因为两个物体之间没有产生相对运动，想像起来确实不容易。可以通过下面的实验来直观地演示静摩擦力的方向。将一只鞋刷刷毛向下地放在粗糙的平面上，用手水平地推鞋刷，观察一下刷毛向什么方向弯曲；把鞋刷翻一个身，使刷毛向上，把另一个表面粗糙的物体放在刷毛上，水平推这个物体，看刷毛向什么方向弯曲。也可以用两只鞋刷，使刷毛相对地放在一起，推其中的一只鞋刷，在不产生持续滑动的情况下，观察刷毛的形状有什么变化。从这些观察中，可以判断各自所受的静摩擦力的方向。

通过上面的实验，可以得出判断静摩擦力方向的方法，就是当物体间存在有相对运动趋势时，可以设想它们的接触面将发生怎样的形变，某物体所受的静摩擦力的方向就是促使它产生形变的方向。

又如在学习电场线的内容时，为加深学生对各种电场线的分布的印象，电场线可以采用几种方法进行模拟：用自制的验电羽(绝缘支架上固定金属小球，在小球上粘贴多根细棉线或小纸条)接感应起电机，使验电羽带电，小球上棉线由于受排斥力的作用而排斥开，其形状似点电荷电场线的分布，若用两个验电羽彼此靠近，使它们带同种或异种电荷，则可清晰模拟同种或异种点电荷形成电场线的分布；还可以采用花生油与碎大米的混合物作为电介质，放入到装有电极的平底玻璃容器中，使电极带电，同样可以模拟演示各种电场线的分布情况。经过这样的演示，电场分布模型可在学生大脑中留下深刻的印象，同时也激发和培养了学生的科学探究与创新的思想与精神。

四、用物理实验创设交流情境，促进合作学习

在知识经济时代，经济、社会、科技将向紧密联系化和学科综合化发展，每个人从事的工作是更大一个整体工作的一部分，离开合作几乎一事无成。为此学会合作、学会与他人相处是非常重要的。而物理实验常以小组形式开展，教师可以通过合理安排小组成员，互补完善搭配，使每个学生都有动手的机会，并形成分工合作的关系，迫使每个学生去寻找合作伙伴，在操作中形成新的人际关系。学生在实验过程中，每个学生都以自己的方式建构对于事物的理解,不同的人看到的是事物不同的方面,会有许多相异的思维，教师要指导学生相互交流、相互补充、相互启发，把个人的发现转化为全班同学的共同财富，通过合作可以使学生对事物的理解更加丰富和全面。这样教师有计划的组织学生交流合作，为他们提供思维摩擦与碰撞的环境，使学生在实验过程中既能发挥个性，又培养了相互配合、交流合作的能力，促进合作学习。

此外，教师还应积极创造条件，提供实验器材和实验场所，为学生创造应用所学知识的机会，让学生在解决问题的实践中巩固已学知识，发挥自身特长，培养创新能力。下载本文