运用破坏性实验构建实效物理课堂

陈文璋

【摘要】本文论述运用破坏性实验构建实效物理课堂的策略，建议引入破坏性实验突破传统教学观念，改进破坏性实验条件引发认知冲突，开展必要破坏性实验诱发学生好奇心理，放手引导破坏性实验培养学生严谨意识，增强破坏性实验力度培养批判性思维等措施，提高学生的自主学习能力、创新意识与实践水平，构建实效物理课堂。

【关键词】破坏性实验 初中物理 实效课堂

【中图分类号】G 【文献标识码】A

【文章编号】0450-9889（2019）10A-0138-02

破坏性实验是指在实验过程中器材可能会受到一定程度的损坏，完成实验后器材不再具有原先设定的使用价值，甚至危害到操作者人身安全的一种实验模式。在初中物理教学中，教师应以安全为前提，大胆运用破坏性实验，满足学生成为一个探索者、研究者和发现者的心理需求，使其成为实验中的思考者，提升物理教学的趣味性，推动实效课堂的构建。

一、引入破坏性实验，突破传统的教学观念

在初中物理课堂教学中，实验能够将抽象难懂的物理知识变得具体化、直观化，易于学生理解和接受，他们通过观看演示实验以及动手操作实验，充分了解物理现象中所涉及的知识要点。在新课改背景下，教师要突破传统教学观念的束缚，积极引入破坏性实验，运用破坏性实验扩展学生的思维，发展他们的自主思考能力，使其在实验中不断反思，提升创新意识。

例如，在教学八年级上册《声音的产生和传播》的“回声”现象时，教师可运用破坏性实验吸引学生的注意力。先要求学生关闭教室所有门窗，大声齐读教材内容，记下读书的声音，使其感受到声音比较大。然后打开门窗再次大声齐读，让学生记下此时的读书声，他们发现声音变小了很多。在这一实验中，学生可以亲身体会到关闭与打开门窗时读书声音的大小情况，此时教师没有急于解释产生这种现象的原因，而是故意为他们讲述响度、音调等误导性内容。接着，教师设计问题：在开阔的野外讲话为什么比在封闭的房间内讲话声音小？让学生开展“分别在室内和室外说一句话”的实验，亲身体验两种环境下的不同感受，讨论后归纳：声音的大小不仅与响度和音调有关，关键还在于声音在传播时遇到障碍物会反射回来。

这样引入破坏性实验，是对传统课堂循规蹈矩式实验教学的突破，能够强化学生对声音传播知识的理解，让他们清楚地知道回声产生的原理，明白反思的重要性。

二、改进破坏性实验条件，引发学生的认知冲突

在初中物理教学过程中，虽然大部分教师都能够意识到实验教学的重要性与必要性，但是在操作破坏性实验时通常面临条件不足的问题，这就需要教师不断改进实验条件，准备好充足的实验材料，指导学生更好地完成实验。因此，教师在运用破坏性实验时，应严格要求实验设备与器材，及时改进实验条件，与学生的知识基础和学习经验产生冲突，诱发他们的探索兴趣，使其主动思考物理知识的奥秘。

例如，在教学《电荷·摩擦起电》中的“静电”相关内容时，教师可以组织学生利用简易器材动手操作破坏性静电小实验——在潮湿的环境里发生的静电效果。教师先准备好验电器、橡胶棒、玻璃棒、丝绸和毛皮等器材。具体操作步骤如下：将准备好的实验器材拿出来，先使用毛皮快速摩擦玻璃棒使之带电，再用玻璃棒接触验电器，要求学生观察验电器的变化;再用丝绸通过同样的方法进行操作，让他们观察实验过程，认真记录实验现象。这个操作是为接下来的实验做铺垫，从而引出重点：往丝绸上蘸取少量的水，把丝绸变得潮湿，采用同样的方法操作，把玻璃棒在潮湿的丝绸上快速摩擦，然后让玻璃棒接触验电器。当两者接触时，学生观察实验现象，发现验电器的张角并没有打开，这充分说明玻璃棒上没有静电的存在。

这样教学，通过利用两个截然不同的实验引发学生的认知冲突，一个是常规实验，另外一个则是破坏性实验，并向学生讲解和分析实验现象，让他们主动思考，使其产生探索物理知识奥秘的兴趣。

三、开展必要破坏性实验，诱发学生的好奇心理

在传统的初中物理实验教学中，不少教师总是反复强调“千万不能损坏器材”，他们认为完全没有进行破坏性实验的必要。其实不然，随着新课改的大力推进与深化实施，越来越强调个性化与新颖性教学模式的运用。因此，要想让学生全面认识与体验物理实验，教师应在保证安全的条件下進行一些必要的破坏性实验，让学生对实验重新认知，并诱发好奇心理，给他们带来直观感受和与众不同的思维方式。

在学习“安全用电”过程中，教师可以进行保险丝破坏性实验，为学生准备好实验器材：保险丝作用演示器、保险丝、小灯泡、电源和具有绝缘效果的导线等，组织他们分组操作实验。先把保险丝连接到保险丝作用演示器的接口上，将小灯泡添加到整个电路中，要求学生认真观察每加入一个小灯泡后保险丝的变化情况，运用逐个添加的方式，直至保险丝无法承受最后烧断。接着，将具有绝缘效果的导线连接到保险丝作用演示器的接口上，这时要断开电路开关，保险器也是断开的，然后把小灯泡一个一个地添加到整个电路中，闭合开关，要求学生观察添加小灯泡后导线的变化，他们发现导线冒烟，甚至着火。实验目的是让学生了解保险丝的特性与工作原理，使其充分认识保险丝使用不当所造成的危害。

通过破坏性实验让学生充分体会带大电流情况下，如果不使用保险丝导线将会着火，使学生明白不能用其他材料来代替保险丝，要正确使用保险丝，从而增强他们的安全意识。

四、放手引导破坏性实验，培养学生的严谨意识

在初中物理教学过程中，虽然实验对学生的发散性思维有着一定的促进作用，但在实验操作环节，仍然有不少细节需要注意，尤其是在破坏性实验中更是如此。对此，教师在运用破坏性实验时应放手让学生自主操作，无论实验成功与否，学生都能够在亲身体验中获取更多。即使学生在操作破坏性实验时失败了，但也是课堂教学中的积极的生成，能够让学生在失败中总结经验教训，提高警惕性，培养他们严谨的科学态度。

以“弹力”教学为例，在研究弹簧测力计测量力的原理实验中，弹簧松紧程度和拉力大小存在直接关系，学生先利用固有的弹簧测力计进行实验，得出弹簧松紧程度和拉力大小之间是反比关系的猜想。当学生提出猜想之后，教师应鼓励他们自主设计和操作破坏性实验，改变弹簧测力计中的弹簧种类，把弹簧材料改变成钢制材料，一根弹簧的自然长度改变成三种规格，分别为：8.3厘米、16.3厘米和7.5厘米，弹簧的根数可以是一根、两根串联或两根并联。通过操作实验，学生发现弹簧材质不同所测出结果也不同，伸长情况也有差异，他们了解到弹簧松紧程度和拉力大小之间的关系并非绝对，使其得出弹簧的材料不同，拉伸长度和拉力大小均不同，知道弹簧材料是影响弹簧拉力与拉伸长度变化的关键因素。这样将破坏性实验的操作放手给学生，让学生在实验过程中树立端正的探究态度，细致认真地观察实验现象、思考问题和动手实践，借此培养他们科学严谨的思维意识。

五、增强破坏性实验力度，培养学生批判思维

要想构建实效初中物理课堂，适当增强破坏性实验教学的力度很有必要，教师可根据教学主题增加一些演示实验、分组实验和课外小实验。特别是在学生操作实验时，要明白实验目的、原理和步骤，以及使用的器材、仪器等，培养他们一丝不苟、认真负责的学习态度。同时，教师可以运用破坏性实验发散学生的创造性思维，邀请个别同学演示，其他同学提出建议，组织他们共同观察和学习，使学生在批判中进步，培养他们的批判性思维。

在“杠杆”教学中研究“杠杆定理”时，教师先拿出剪铁剪刀，随机挑选一位学生上台归纳：L1>L2平衡时，F1F2，这种杠杆方式比较费力，但是距离较近;最后拿出一个天平，随机挑选第三位学生上台归纳：L1=L2平衡时，F1=F2，这种杠杆方式既不费力也不省力。在整个破坏性实验中，台下的学生可自由发问，如：为什么剪铁剪刀比较省力而理发剪刀比較费力？天平无法时刻保持既不省力也不费力的状态，L1、L2和F1、F2是否始终保持不变？这些问题都是学生生成的批判性认识，参与演示的学生被质疑后进行深化思考，借助实验现象反驳他人，一起更正问题答案。

针对上述案例，整个破坏性实验就是学生相互交流的过程，也是不断反思和创新的过程，使其在批判和反驳中发现新问题，进而重新思考与研究，最终对杠杆原理获得更加科学的认识。

总之，在初中物理课堂教学实践中运用破坏性实验，是传统实验教学的重大突破，不仅可以提升教师的教学水平与综合素质，还为学生提供大量的批判和反驳机会，不断提升他们的自主学习能力、创新意识与实践水平，进而构建实效课堂。

（责编 林 剑）