【还实验给学生,,回归物理教学本真】高中物理教学视频

　　2012年2月，复旦大学“望道计划”自主招生面试时，一名面试小组的评委老师说：“今天上午面试的是江苏省，他们平常很少有机会去做实验，不要说做研究了。他们的实验就是在上课的时候看实验，那已经算好的了，现在有许多实验上网都可以查到的。”他还表示，江苏省已经是非常好的一个省了，在实验方面都欠缺[1]。这位评委老师一语中的，当前物理课堂上，大多数物理教师是在“讲实验”，或者用Flash等软件做出的动画来“模拟实验”，学生则在“听实验”，或者在“看假实验”。这样做的表象原因有：一是省去实验前准备的麻烦；二是节省课堂实验的时间；三是避免了实验不成功的意外；四是教师认为足以应付试卷中对实验的考查。但最根本的原因其实是教师对实验的教学作用认识不够，是一种知识强灌的表现，把学生的发展过程简单地理解为书本知识的积累活动，认为所谓优劣也只是书本知识掌握的量与质的差异而已。把学生视为先前文化的简单复制者和遵从者，这一点是集权统治所必要的，但却是对个体创造力和个性价值的极大戕害。对学生的思维、人格、主体意识及实践动手能力注意不够[2]。显然，这违背了简单自然的物理教学本质，物理教学应该更多地关注培养学生的科学素养。目前许多物理课堂探究“门面化”，形式重于过程，结论呈现由教师控制，学生“被探究”；教学追求“片面化”，重知识技能传授，轻学习“情感”体验；仍以“考试必考内容、课后抓紧记忆、下节课再作检查”的应试手法完成课堂教学任务。其实，新课程理念的核心是“培养学生的科学素养”， 追求物理课堂的本真[3]。而放手让学生做好物理实验，从实验中探究发现和总结，正是培养学生科学素养的强有力的手段。本文尝试以人教版物理《选修3-1》部分章节为例，呼唤还实验给学生，以回归物理教学的本真。
　　一、物理学本身呼唤真实的实验
　　物理学是一门自然学科。它研究的是物质运动最基本、最普通的形式，是研究物质世界最基本的结构、最普遍的相互作用、最一般的运动规律及所使用的实验手段和思维方法的自然科学。它是一门实验科学，也是一门崇尚理性、重视逻辑推理的科学。物理学的发展过程，是人类对客观世界认识过程中的重要组成部分，物理学中不少规律和理论是直接从生产实践中总结出来的，但更多的物理发现却来自长期的科学实验，因此，科学实验和生产实践，都是推动科学技术发展的强大动力和源泉，物理学研究方法一般是在观察和实践的基础上，对物理现象进行分析、抽象和概括，从而建立物理理论，再回到实践中去经受检验[4]。这些无不表明物理学本身在呼唤着真实的实验。
　　比如对人教版物理《选修3-1》第三章第1节“磁现象和磁场”的教学，教材中有“奥斯特发现，电流能使磁针发生转动”和“通电导线与磁体通过磁场发生相互作用”两个演示实验，许多教师只是在课堂上利用实验动画模拟，甚至有的只让学生看看书，不仅不做这两个实验，就是这一节也一带而过，然后就是习题处理，违背了物理教学的本质，失去了利用这节课培养学生兴趣和能力的大好时机。其实这节课完全可以“小课题大作为”。笔者曾听过一节公开课，非常有感触，确实体现了物理教学的本质。课堂上做了7个实验。
　　实验一：自制教具，用锡箔纸把玻璃碗的四周包上做一个电极A，里面放上盐水，碗底用橡皮泥竖直粘住一个长些的铁钉等金属细杆作电极B，拿来马蹄形磁铁，往盐水里滴一滴墨水，A，B分别接上直流电的正负极，会发现水运动起来呈漩涡状。这激起了学生的求知欲，由此完成该节课的引入。
　　实验二：半圆形导线下方圆心位置放小磁针，接通电源看现象。
　　实验三：书上的演示，奥斯特实验，小磁针分别在南北和东西两个位置放置。
　　实验四：磁体对电流作用演示。
　　实验五：自制小电动机。
　　实验六：阴极射线管电子束在磁铁靠近后方向发生偏转。
　　实验七：电流间的相互作用，通过把实验器材中的两个导线用锡箔纸自制来代替，效果更好。
　　这是一种以实验为主线的课堂思路：用实验一引入；用实验二和实验三说明电流的磁效应，且说明了电流对磁体有力的作用；用实验四、实验五、实验六说明磁场对电流以及运动的带电粒子的作用；用实验七说明电流与电流之间作用通过磁场完成。然后解释实验一的水为什么会旋转。
　　对于地磁场的教学，教师可以播放影片《地球末日》中的片段，激起学生对地磁场的学习和研究兴趣，思考和关注地磁场对人类的影响。这样，通过实验让学生不仅明确了本节课的内容，也对下面的学习充满了期待，符合新课标培养学生科学素养的精神，同时通过教师自制教具的榜样作用，潜移默化地使学生喜欢上自己动手，喜欢上研究发现。这样的课堂教学紧密结合实际生活和生产实践，从实验现象出发总结学习前人研究出来的物理理论，符合物理学科的本质。所以，除了确实由于条件限制做不出的实验以外，尽量不要用动画模拟实验，因为动画远不如实实在在的现象对学生更有冲击力，远不如真实的实验更能激发学生探索的兴趣。
　　二、培养学生实事求是的科学态度和追根刨底的探究精神
　　在人教版物理《选修3-1》第一章第7节“静电现象的应用”的教学中，在人民教育出版(.cn/gzwl/jszx/sytj/kysy/201009/t20100903_868913.htm：)首页>>高中物理>>教师中心>>实验探究>>课外实验中有如下内容：“电磁波的屏蔽：打开收音机，你能够听到广播音响；如果把收音机放在铝盒里，声音就没有了；但放在木盒里，声音并不消失。以上现象说明封闭的金属盒能够屏蔽电磁波。”由于身边没有合适大小的收音机，于是就用手机做实验，看有来电时是否能收到。
　　(1)先把手机放在盒中，在有来电时没有音乐响起，且打手机的学生会被告知“你所拨打的电话暂时无法接通”。
　　(2)先把手机不放在盒中，在有来电时音乐响起；把正在响的手机放入盒中，手机仍然响，且没有“你所拨打的电话暂时无法接通”的告知。
　　(3)手机不放入盒中，停止呼叫，正在响的手机立刻不响。