沈百美

【摘 要】 实验的作用之一，是帮学生建构物理知识。教材编排的实验往往器材要求较高，因而不可能想做就做，而“随手”实验却可以发挥重要作用。认识随手实验的价值，把握随手实验的契机，尤其是面对学生个体，是初中物理教学中随手实验发挥作用的重要思路。

【关键词】 初中物理；“随手”实验；教学思考

在初中物理教学中，实验是一个重要的学习内容与学习方式，除了教材上设计安排好的实验之外，很多时候还需要根据教学的实际需要“随手”做一些小实验，这些实验往往取材方便、说服力强，因而可以成为学生理解物理知识的催化剂。而物理教师在总结此类“随手”实验的过程中，也可以让自己更好地理解学生的学习过程，从而提升自己的教学技艺。

一、随手实验的教学价值

随手实验不同于教材上设计安排好的实验，其是根据教学中的即时需要而随手做出来的实验。

例如，在讲“物体的受力与运动状态关系”的时候，很多学生对物体的运动方向与受力方向的关系存在认识误区，认为物体在运动的方向一定是受力的，学生的逻辑是：如果在运动方向不受力，那物体为什么会向那个方向运动呢？

要改变学生的这一认知，仅仅凭着口头强调是没有明显作用的，最好的办法就是让学生在实践的基础上进行思考。于是，教师就可以随手竖直向上扔出一个粉笔头，然后让学生分析其运动方向与受力方向的关系。这个时候即使有少数学生认为粉笔离开手之后还受手的“扔力”，教师也可以从施力物体存在与否的角度去引导学生思考、辨析。可以肯定地讲，教师随手扔出的这个粉笔头，就在学生的思维中形成了一个清晰的且具有一定代表意义的表象，在这个表象的基础上，学生可以进一步理解物体运动方向不一定受力的原理，并为其后理解减速运动奠定基础。

在物理课堂上，这样的随手实验还有很多，这些随手实验在发挥帮学生建构物理认识的作用基础上，其价值是显而易见的：其一，随手实验小而精当，教师信手拈来意味着物理就在身边，可以促进学生对物理课程的认识；其二，随手实验可以深化学生对某一个细小知识点的理解，这是面向学生物理知识结构中的细节问题的——细节问题常常会影响学生物理知识结构的形成；其三，随手实验可以改变学生的错误经验。初中学生物理学习中的一个“大敌”就是经验性错误，如上面所举的物体运动方向受力的认识，随手实验之所以能够随手做，意味着其在生活中较为常见，因而在矫正学生的错误认识上可以充分发挥作用；其四，随手实验其实也是一种学习方法，如果学生自己具有了随手实验的意识与能力，那就意味着学生对物理知识的精加工进入了一个新的境界。

二、随手实验的教学契机

随手实验什么时候介入学生的学习才最为有效，一个简单的判断方法，就是看学生在理解某个知识点时是否进入了愤、悱的状态。这种状态在初中物理学习中其实是非常常见的，这里通过一个例子来说明：

示例：物体的速度为0是不是就意味着物体处于平衡状态？

在力与运动相关知识的建构过程中，学生容易形成这一认识基于两个知识点：一是物体受平衡力时总保持静止或者匀速直线运动；二是物体静止时速度为0。于是当遇到上述判断时，学生就会通过推理得出“速度为0的物体处于平衡状态”的结论。这个结论一旦得出，学生往往是深信不疑的，而且他们认为这是一个很自然的结果。这就意味着教师的简单讲授，是无法改变学生的这一认识的。怎么办呢？

在实际教学中遇到这个问题的时候，教师可以直截了当地告诉学生“你们错了”。这样的带有一些武断的判断性评价，往往可以让学生迅速进入认知失衡的状态：一个深信不疑的结论怎么会出错呢？

在学生感觉到有些发愣的基础上，教师可以随手做出一个小实验：用学生所用的胶带，以用过的那一部分长度为摆长，在学生面前演示一个单摆的运动（不要说出单摆的名称），然后让学生判断单摆摆到某一端最高点时摆的速度是多少？这种情境此前经常遇到，因此学生知道单摆上摆时是一个减速运动，到了最高点时速度为0，那此时物体是否处于平衡状态呢？学生此时往往会有片刻的思维迟滞，教师可引导学生从受力角度去分析，结果发现此时单摆受两个力（重力和摆线的拉力）作用，这两个力显然不在一条直线上，因此不可能是二力平衡，这也就意味着此时单摆不是处于平衡状态。于是“速度为0”与“非平衡状态”也就划上了等号关系，这个关系一旦建立，学生的知识系统就有了突破，实际上也就是在原来认知的基础上，通过这个例子，建立了新的认识。

这个知识的教学实际上所花的时间也就四五分钟的时间，但在这个时间段中如果从学生的角度来分析就会发现随手实验做在学生认知失衡，并表现出突破无门之时，此时实验一做，并将思维分析的对象定格在单摆摆至最高点处，问题也就得到了解决。从学习心理的角度来看，此时随手实验实际上充当了帮助学生顺应的作用，是原有认知的突破，亦是教学契机的把握。

三、面向个体的随手实验

可以这么說，随手实验就是为学生的认知模糊或者是错误而生。初中物理教学中，学生的认知模糊往往是共性的，而认知错误则具有个性特征，面对学生个体的认知错误，随手实验也可以发挥重要的作用。

比如说有学生就是不理解“为什么说做曲线运动的物体受的是非平衡力作用”，这些学生往往是物理理论知识掌握不好的学生，因此纯粹的理论推理不能让他们信服，而随手实验就可以发挥作用。很简单的，斜抛出一个粉笔头，其在窜的轨迹是抛物线，且只受重力作用（忽略空气阻力）；用胶带做单摆或圆周运动，摆受非平衡力作用……这些实验随手做出，其体现的就是曲线运动与非平衡力的对应关系，如果有可能还可以追问一下：如果你觉得这个结论不对，那就做一个物体做曲线运动却受平衡力的例子！学生自然做不出，但思考这个问题却可以完善学生的逻辑，也可以帮学生更好地理解牛顿第一运动定律。

综上所述，初中物理教学中，随手实验虽小，所发挥的作用却是常规实验难以企及的，教师的教学中积累更多的这样的实验素材，往往可以在教学中发挥意想不到的作用。

【参考文献】

[1]陈宗献. 浅谈低成本实验在初中物理教学中的开发与运用[J].考试：综合版， 2013（3）：184-184.

[2]王坤.论“随手取材”在初中物理实验教学中的作用[J].考试周刊，2015（90）：125-125.