挖掘失败实验的价值

摘 要： 实验失败是常有现象。在很多时候，实验的失败往往得不到应有重视，甚至当我们面对实验失败的时候会加以“掩饰”。其实，失败的实验也是一种难得的资源，从失败实验中可以挖掘出很多闪光点。

关键词： 物理教学 失败实验 价值

一次听新教师上“互感和自感”这堂课，在进行书上演示实验“断电自感”时，教师对全班学生说：“见证奇迹的时刻到了。”然而实验没有成功，全班哄堂大笑。于是教师在慌乱中又进行了第二次实验，但是仍然没有成功，于是他选择了一种最糟糕的方式――现场告诉学生实验的结果。这一方式使得实验现象的分析显得苍白无力。由此我想到了自己在上课时遭遇实验失败的情景，并由此引发了一些思考。

物理是一门以实验为基础的学科，实验已成为物理教学不可分割的部分。在实验过程中往往会因主客观因素的影响，实验不能成功进行。这时教师该怎么办呢？其实失败的实验也是一种非常难得的资源，而且这种资源若能加以科学开发与利用，则往往其效果与成功的实验相同，甚至是成功的实验所达不到的。那么，我们究竟可以从失败的实验中挖掘出哪些价值呢？

一、用失败实验激发学生探究激情，提高学习兴趣

物理教学中教师的演示实验往往由教师操作并以“非常完美的成功”结束，学生常常只是个观众，在旁边看看热闹。而一旦教师演示实验失败，学生可以说是“炸开了锅”。此时如果能让学生参与探讨甚至替代教师进行实验，则往往更能激发学生的学习兴趣，毕竟能完成“连老师也失败的实验”可是不简单的。

案例1：一堂“电容器、电容”公开课上，在进行电容器火花放电实验时，教师在进行了正常操作之后，却得不到火花放电的现象。此时，学生一阵骚动，听课老师都为此捏了把汗。这本来是一个非常容易成功的实验，对于本堂课的教学也非常关键。如果此时授课教师重新进行实验，则要做成功并不困难，但他展现了非常高的教学智慧。他将问题抛给了学生，学生的热情顿时极其高涨。开始从各个角度分析实验失败的原因，有的学生认为电容器可能漏电了，有的学生认为可能充的电量不够多，有的学生认为可能是电容器坏了，还有学生认为可能空气太潮湿……学生不仅开始使用刚学过的知识分析问题，而且开始翻看后面的知识，尝试从还没有学到的内容中寻找答案。教师将重新实验的机会交给了学生，让学生根据自己的分析上台演示给其他学生看。在大家的共同努力下，实验取得了成功。

二、面对实验失败要实事求是，培养严谨的科学态度

科学是严谨的，任何疏忽大意都会造成失误。在研究科学的道路上，这种失误往往随处可见，而坚持不懈地探究真相，追求真理，才是正确的科学态度。

案例2：我在做“决定电容器电容大小因素”这一实验时，当增大两板间距，发现静电计指针偏转并没有如预期那样变大。面对失败的现实，我坦诚地向学生解释此实验必须在干燥的环境中进行，问题就出在这里。尽管实验前准备很充分，金属板都烘烤过，经自己反复预演实验都是成功的。但上课时为节省时间没有烘烤，结果实验失败了。我如实地向学生说明自己粗心不慎造成实验失败的后果，教育学生要吸取教训，“前事不忘后事之师”。我当场重新烘烤仪器，再演示该实验，实验效果显著。通过这一次实验的失败，让学生真正体会到科学实验必须“实事求是、严谨细致”。

三、在失败实验中发现、解决问题，提升探究能力

爱因斯坦说：“探索真理比占有真理更为可贵。”失败实验的再探究活动是一个充满创造性思维的过程，也是一个发挥潜能、克服困难、艰辛探索、不断实践的过程。失败实验无疑给学生提供了非常好的探究机会。

案例3：在学习“惯性现象”时，教师让学生动手实验，将钢笔放在小纸条上，迅速拉出小纸条，观察看到的现象并解释。为了增强实验的趣味性，教师要求学生将钢笔和小纸条放在桌子边缘。实验时，部分学生不敢用力迅速拉出小纸条，结果轻轻拉动小纸条时，钢笔随纸条移动掉到地下，实验失败。教师指导学生分析实验过程，找出没有“迅速”拉是失败的原因。学生通过分析发现了问题，原来慢慢拉时，摩擦力持续作用在钢笔上，使钢笔运动状态发生改变。而迅速拉动时，摩擦力作用时间短，钢笔来不及改变运动状态，就保持了原来的状态不变，这就是惯性。

四、人为巧设实验障碍，达到预设目标

为了实现我们所期望的教育教学目标，教师也可以在实验过程中人为设置一些障碍，让学生经历实验失败的过程。

1.在失败实验中体验科学探究的艰辛，培养科学精神。

虽然教师也常常会举一些科学家艰辛研究的例子，但在那一个个看似简单而又完美的实验面前显得无比苍白。其实，我们可以让学生通过经历与物理学家相似的失败实验过程，领悟科学的思想和精神。

案例4：奥斯特实验对于电磁学的发展具有非常重要的意义，我们不妨让学生经历一下奥斯特失败的过程。教师可以将导线和小磁针摆成通电后小磁针不会转动的方向，还可以增大小磁针转动的阻力、减小电流等，通过人为设置实验成功的障碍，让学生体验科学探究的艰辛，懂得对自然规律的认识过程是迂回曲折的过程，领悟那看似简单的实验中包含的伟大思想。

2.在失败实验中体会实验的细节，领悟实验的真谛。

在教学中我们常常会在学生实验前反复对该实验的步骤、原理和注意事项进行强调，尤其注意事项更是说了又说，就怕学生犯这些错误。其实我们不妨也尝试着让学生通过实践去发现，在失败中感悟这些细节，效果会比我们反复说几遍更好。

案例5：在实验“探究功与速度变化的关系”中，让学生通过实验体会“橡皮筋要同一规格，要拉长到同一长度，要平衡摩擦力，橡皮筋要平行于木板”等细节。过程中会经历一些失败，但这种体会一定比教师讲很多遍深刻得多。

学生在实验过程中的各种体验，不管是成功的还是失败的，都是可贵的。失败实验本身就是一种很好的教学资源，它为学生提供了探究活动的素材，探究失败原因过程中的收获远比轻易赢得的成功要多得多。正如马克思所说：在科学上没有平坦的大道，只有不畏艰险沿着陡峭山路攀登的人，才有希望达到光辉的顶点。