发挥学生实验功能 突破物理学习难点
上海市徐汇区田林三中 黄世英 （200233）
物理教育大纲明确指出：“物理是一门实验科学。通过演示和学生实验，能够使学生理解物理概念和规律的建立过程，培养学生一定的实验能力。演示和学生实验对于培养学生学习物理兴趣也是十分重要的。”
实验尤其是学生实验，学生通过自己动手操作，探索知识的机会大大增加，学生有更多的动手、动脑、动口，主动参与学习物理的机会，以物学理，以物懂理，更有利于学生对物理知识的掌握，学习积极性、主动性高涨，提高了学生的学习物理的兴趣，同时实验具有形象、直观的特点便于学生理解和掌握。初中学生刚刚开始学习物理，学习方法及抽象思维能力都还没有形成，因而，从加强学生实验着手进行教学显得尤为重要。
初中学生在物理学习中总是存在许多难以理解和掌握的知识点，如何突破物理学习的难点是提高教学质量的关键。根据多年的教学经验，作者在教学中尝试了利用学生实验突破物理学习的难点，取得了良好的教学效果。作者认为突破难点可以从以下几个方面进行。
1． 在引入物理概念中
教师在教学设计中要想方设法安排实验，使学生都有动手的机会，通过操作体验建立物理概念。物理学的有些概念是很抽象的，学生比较难理解。这时运用适当的学生实验，对突破思维的难点，有特殊的作用。例如，比热容的概念。教师引导学生边学边实验，在两相同烧杯中分别装入质量和初温相同的水和煤油，将它们放在铝板上，用酒精灯加热，让学生测量在相同时间内水和煤油的温升，或者测量水和煤油升高相同温度所需要的加热时间。学生通过实验发现，在相同的加热时间内，水和煤油的温升不同；而升高相同温度，所需的加热时间不同。这样教师就很顺利地引入了比热容的概念。
2． 在形成物理规律中
在牛顿第一定律的教学中，学生往往根据日常生活经验和直觉，推测导出错误的结论： 物体的运动需要靠力来维持。学习完牛顿第一定律后，学生仍停留在规律的识记阶段。当遇到一些新的情境需要运用牛顿第一定律去解决问题时，学生答案的错误率非常高。为此，笔者在教学中应用学生实验来探究完成规律的教学，方案设计如下：
学生实验(1)：用手推动小车，使其前进一段距离。问题：(1) 小车为什么会运动？(2) 为什么会停下来？学生根据观察以及直觉推测，容易导出错误的结论：力是维持物体运动的原因。
学生实验(2)：用更大的力推动小车后放手，小车继续运动一段距离后停了下来。通过分析，并根据学生以前学过的知识得出另一个结论：力是改变物体运动状态的原因。（与前面结论产生冲突）
此时，提出问题：物体受到的力与物体运动状态的改变之间到底有什么关系呢？
让学生分组进行实验，来探究物体运动状态的改变与受到外力的关系。学生在教师的引导下完成斜面实验，分别记录物体从斜面上滑下后在毛巾上、棉布上、光滑木板上物体滑行距离的长短，比较阻力大小。学生得出结论：运动的物体受到的阻力越小，物体运动的距离越长，速度改变越慢。
引导学生进一步推理：若阻力变得很小很小(小到0)时，物体运动的距离将很长很长(一直运动下去)，速度改变将很慢很慢(速度将会不变，即为“匀速”)。从而真正体会到，“力是维持物体运动状态的原因”这句话的错误。
再通过问题(1)：若物体的运动速度为V，在光滑的平面(阻力为0)上如何运动？问题(2)：若物体的运动速度为0，在光滑的平面(阻力为0)上如何运动？思考、讨论后很容易得出牛顿第一定律。
在整个规律的形成过程中都是学生通过实验探究的结果，是一种让“学生亲自查明或发现事物特性的学习活动，必然具有使材料更有效地获得和记忆的效果”，从而突破学生学习的难点。
3．在验证和深化物理概念和规律中
让学生亲身体验、感知学习的过程，使学生能较为深刻地理解物理概念和规律。为了让学生自己体会F浮＝p液•g.•V排液 中V排液的实际意义。在讲阿基米德定律时，给学生一个大水槽、一块比手掌大些的泡膜塑料，学生用手掌往水槽中向下压泡膜塑料，会感到用力越大，泡膜塑料浸没于水中的体积越大，直到全部浸没为止。也就是说，在泡膜塑料没有完全浸没之前，排开水的体积越大，水对泡膜塑料向上的托力也越大。通过这样的亲身体验，学生就能明白：为什么一颗铁钉会沉入水底，而用重量大得多的钢铁制成的万吨巨船却能漂洋过海的道理了。
4．在解答物理习题中
解题训练是课堂教学中不可缺少的一个重要环节，对有些习题可以配以简单的学生演示，让学生通过观察分析，形象地理解，使学生学会运用实验的方法来分析和解决问题,能很好地突破物理学习中的难点，同时对训练学生解题思维方法是有很大益处的。
针对学生认为“浮在水面的物体受到浮力，下沉的物体不受浮力”的错误概念，引导学生设计实验，通过动手和观察，完成以下实验：
（1）用弹簧秤测出铁块在空气中的重量。
（2）用弹簧秤测出铁块浸没在水中的重量。
实验完后让学生思考二个问题：（1）两次重量是否相等？（2）铁块在水中重量“减轻”说明了什么？
通过实验观察和问题讨论，同学们就能很容易理解不仅浮在液面上的物体受到浮力，而且在液体中下沉的物体也同样受到浮力。
5． 在弄懂容易混淆的问题上
如物体对水平支承面的压力，学生常犯这样的错误，认为压力总是等于物重，但只要让学生做个简单的实验，用手托着书，体会在静止不动、匀速移动、加速上升或下降时手感受到的压力，那么学生对压力不光与物重有关，还与物体运动状态有关的认识，将不仅是理论的，还有了感性的体会。
6．在解决疑难问题中
有些疑难问题，学生百思不得其解，教师反复讲解费尽口舌效果也不是很好。那么请把学生带到实验中去,实验法是解决物理问题的根本方法，让学生通过实际动手实验，观察现象，分析推断，问题会一下子变得简单明了。比如学习滑轮一节，对于绳子自由端移动的距离与物体移动距离的倍数关系，学生很不好理解。教师可发给每个实验小组一把刻度尺、滑轮、钩码、细绳，让他们实际测量，此时教师再从理论上加以分析，使学生获得了清晰的认识，而且印象深刻，几分钟就能解决一个大难点。
制作模型作为学习工具，一遇不清楚就拿出来对照，如关于右手螺旋定则的运用，教会学生制作正、反两种绕线方式的线圈，在练习当中作为学具，反复对照，自然突破了右手螺旋定则的理解与运用这一难点。
7．在学习物理实验仪器的使用中
在学习了变阻器后，学生往往搞不清变阻器在电路中应该如何连接。这时教师在电路中可呈现一些错误的接法让学生辨析、评价，从而使学生再也不会重蹈错误。
教学大纲对一些基本仪器使用要求要很熟练，但学生在预习实验时往往接触不到仪器，无法动手，一到实验课上还是生疏的，因此教师一方面要通过开放实验室让学生认识仪器，另一方面必须安排学生多次使用练习。如：天平、打点计时器、电表等的使用，经过多次实验的重复出现，学生就能逐步熟悉，知其原理，达到应用自如。
电学中要求电流表要串联在电路中，电压表要并联，如果反接，情况会怎样？以往教学中老师总是反复讲解，但学生总是难以理解，老师可引导学生利用串联电路动手试一下，结果马上就会出来。再引导学生分析讨论为什么电流表没有读数，电压表读数接近电源电压？这样不光掌握了电流表、电压表的正确用法，相关知识也得到拓展。
总之，在教学中适当运用学生实验实现了以学生发展为本，发挥学生主动学习，克服学生被动的观众心理，使他们的手脑并用，让思维处于积极兴奋的状态，学生通过亲自动手操作体验物理变化过程，学会科学的物理方法，更加深了对物理知识的理解，对于突破物理学习的难点具有举足轻重的作用，达到事半功倍的教学效果。
