王忠民

（广东省惠州市第三中学，广东 惠州 516001）

中学物理“非常规”实验教学研究

王忠民†

（广东省惠州市第三中学，广东 惠州 516001）

中学物理实验是学生认识物理概念、物理原理、物理规律的基础。针对中学物理常规实验教学中存在的问题，结合本人在教学过程中的案例，探讨中学物理“非常规”实验教学。

中学物理；“非常规”实验；教学效果

1 引言

经典物理学在科学实验中逐渐发展起来的一门自然科学，它以观察和实验为基础的科学。物理常规实验教学包含学生课堂、实验室分组实验、课外实验活动、教室演示实验等，而“非常规”物理实验，是指有目的地选择和利用实验室之外的其他“存在物”及利用其创造新结构开展的一类体现自创性、体验性、趣味性、简易性、生活化的物理实验教学活动[1]。中学物理教学过程本质上是认知过程，实验手段、实验器材、实验对象都与科学家的探究活动截然不同，但在目标上都是探究世界万物规律、原理、本质。一些地方、一些学校、一些教师，如偏远地区的学校老师，充满着对教育无限的热情和奉献精神，利用身边之物，就地取材，与学生开展丰富多彩的物理实验，虽然在某种程度上，采用“非常规”物理实验使实验手段、实验操作那么不符合规范，但是极大丰富了学生在物理课堂上的气氛。

2 中学物理常规实验的问题及分析

2.1 物理实验认识上的偏差

现在中学对开展物理实验存在认识上的偏差，认为学校能建设漂亮的实验室，并且配备优良、精密的实验器材，就能保证学生顺利开展常规物理实验教学，学生在老师的指导下机械性开展各种验证实验。同时，老师普遍认为“非常规”物理实验是在偏远地区的学校老师才提倡的做法。最后，为了高考的升学率，在高考的“指挥棒”下，大多数教师摒弃了“非常规”物理实验教学活动。特别在城市重点中学尤其普遍。

2.2 物理实验行动上的差距

现在中学对开展物理实验存在行动上的差距，在中学教育、教学改革的今天，学生课堂、实验室分组实验、教室演示实验很大程度上过度依赖实验室的装备，在操作步骤上依照经典教材按部就班、毫无创新的完成实验，没有生活场景、生活气息的实验成分。

首先，在实验室完成的物理实验场景与现实生活存在差距，实验室强调严密性、逻辑性、理论性，缺乏可得性、可操作性、生活化实验场景，违背学生的认知规律。

最后，教育局领导、学校领导注重实验室的华丽装修、实验装备的精密、优良程度，要求老师自创器材、自制教具必须现代工艺化，必须精、小、巧，否则很难在评比中脱颖而出，这样严重阻碍了老师进行“非常规”物理实验的热情和动力。

2.3 物理实验教学理念滞后，不熟悉“非常规”物理实验的内涵

中学物理教师在升学率、评定职称的利益面前，只是顺着时代的变迁，精力全部放在常规实验教学上，不能更新先进的教学理念和观念。往往产生严重的工作怠倦感，对工作、教学、学生的管理热情逐渐衰退，不熟悉“非常规”物理实验的深刻内涵。 “非常规”物理实验，它是全新的角度来开展中学的物理实验的，其方法、手段是常规物理实验所无法比拟的，能丰富常规物理实验的延续性。

3 “非常规”教学案例及效果

3.1 几个基本知识点的“非常规”教学案例

(1) 圆周运动线速度的方向

学生在学习圆周运动的重难点是向心力的来源和向心加速度的掌握，但对圆周运动的线速度方向的理解和认识还停留在经验上，笔者在课堂上能采用“非常规”教学活动，学生能产生共鸣。实验操作：两个同学相互牵着手，穿着溜冰鞋在原地旋转，然后各自放手看各自的运动轨迹来判断圆周运动中线速度的方向。但是此实验必须注意安全，不能因为考虑安全就此放弃，此效果很直观，也容易完成。此外，我们在教室里撑着雨伞,然后旋转雨伞，并且学生拿矿泉水瓶滴漏水在旋转的雨伞上，通过观察水的轨迹来理解线速度的方向。

(2)牛顿第一定律

牛顿第一定律的重点、难点是正确认识力跟物体运动的关系，掌握惯性的概念。实验操作：不要特意在物理课堂上准备，可以在所教班级在体育老师上体育课上，利用休息的时间出其不意让一个同学正常走路，然后双脚被拌（可以人为设置）来感受学生的上半身的运动情况。上述实验就地取材，生活化浓烈，学生在这种情形下能够倍感奇特、新颖、兴奋，可以开发学生的思维方式，锻炼学生的创造能力。

(3)“超重与失重”

现实生活中超重和失重现象非常常见的，学生知道此现象的产生，但不能合理运用此知识合理解释超重和失重的本质。实验操作：举例乘坐升降电梯的感受，让学生分析原因。有条件的地方，可在升降电梯中进行受力的实验。无条件的地方，首先让学生在教师利用自己的书包为研究对象开展实验：选择重为 5kg 左右的书包来验证超重、失重的现象：首先、学生双手迅速托起书包，感受书包对手的压力；再次让学生迅速下蹲，感受书包对手的压力。最后让全班同学每人拿两本教科书本将各自的五六页互相交错地叠放在一起,并且抓住两本书同时竖直向下运动时反方向拉动,很容易就拉开了。如果把整本书的页码互相交错地叠放在一起，在重复做实验，我们就可以发现比静止时更容易拉开两本书，究其原因在向下运动时是失重，页码之间的摩擦力变小，容易拉开两本书。

以上案例只是“非常规”教学活动的冰山一角，“非常规”物理实验的课堂就是师生互动过程，是一起探究过程,能够促进学生的身心健康发展。教师与学生如此互动,有别于经典课堂教学过程，“非常规”物理实验的器材取于生活中、学生身边、甚至课堂中容易找到,操作简便,很多中学实验都可以转化为边学边实验来进行,可以不需要优良的实验装备实验室完成。

3.2 “非常规”教学的效果

(1)学生学习物理热情明显提高

开展“非常规”物理实验以来，笔者所教的普通班、实验班学习物理热情明显提高。学生在探究、学习、做“非常规”实验过程中，充满着无限的好奇心，利用身边、家庭易得物（书包、牙刷、药店的体重计，本校的斜坡、粉笔、可乐瓶、铅笔等）开展一系列的实验活动。学生在体验探究过程中，协作能力、动手能力，解决物理问题能力显著提升，学生普遍认为经过走出实验室开展“非常规”实验由原来课堂、实验室枯燥无味的物理公式、原理，学术性强的理论变得生动、形象起来，渐渐对物理的兴趣和热情在悄然发生变化，这是幸事。

(2) 常规物理实验和“非常规”物理实验的有机结合

虽然大多数教师还是偏重于常规物理实验，但是随着教研活动的交流，越来越多的教师注意到常规物理实验和“非常规”物理实验的有机结合有利于课堂上的探究性活动，可以提高学生学习物理的兴趣和动力，并且潜移默化的建立学生内心的驱动力。同时对教师的教学能力、科研能力也是促进作用。

4 小结

“非常规”物理实验不是多余的，它是课堂上常规物理实验有益补充，进一步深化，它强调教师、学生以及所做实验场景相互互动、相互交织的共同作用；强调以小见大、用低廉的手段、步骤取得高智慧的成果；强调物理场景和社会场景之间的相互作用；强调发挥教师的能动性、创造性和高度责任性，同时把学生的学习放于一种非常对外、开放的、不断互动的场景中来。加强中学物理实验教学应该把常规物理实验和“非常规”物理实验进行有机结合，取长补短，摒弃劣势， 充分发挥各自的长处，搭建高效课堂提供一条道路，保证学校教学呈现生机盎然的景象，办出自己特色的学校。

[1] 张伟,郭玉英,刘炳升.非常规物理实验:有待深入开发的重要物理课程资源[J].物理教师,2005,26(9):47-50.

[2] 张伟,郭玉英,刘炳升.“非常规”物理实验概念探讨[J].物理教师,2006,27(8):27-30.

[3] 赵力红,臧文彧.高中物理探究性趣味实验[M].杭州:浙江大学出版社,2002:47．

[4] 中华人民共和国教育部.普通高中物理课程标准(实验).北京:人民教育出版社.2003.

[5] 蔡铁权.物理教学丛论[M].北京:科学出版社,2005:46.

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：1003-7551(2016)02-0052-02

2016-05-20

† 通讯作者：wzmbo@126.com