在物理学习中体会探究乐趣

【来源：易教网 更新时间：2026-09-18】

上课被学生问住的那天，我决定把自由落体课“重上一遍”

上周给初二学生上力学入门课的时候，有个扎马尾的女生课间追到办公室，手里攥着写满笔记的练习本，眼睛亮晶晶地问我：“老师，伽利略当年在比萨斜塔扔铁球的时候，会不会也担心铁球砸到路人啊？还有他为什么要跟亚里士多德过不去呀？”

我愣了一下，突然想起去年上这节课的时候，我直接甩出自由落体的定义，把公式\( h=\frac{1}{2}gt^2 \)、\( v=gt \)往黑板上一写，让学生背完知识点就做配套习题，那节课的下课铃响的时候，还有学生偷偷翻课本找“伽利略是谁”。

那天女生的问题让我突然意识到，我之前把这么有意思的物理课，上成了知识点记忆课，完全丢掉了物理最核心的探究乐趣。

其实亚里士多德提出“重的物体比轻的物体下落快”的结论，一点都不奇怪。两千多年前没有精密的计时工具，人们日常看到树叶飘得慢、石头砸得快，凭直觉得出这个结论再正常不过，甚至这个结论被大家当成真理奉了两千多年，直到16世纪末那个喜欢抬杠的意大利青年伽利略出现。

很多人对伽利略的印象停留在“比萨斜塔扔铁球”的民间故事里，但其实他真正厉害的地方，是根本没急着去做实验，先用逻辑就把亚里士多德的结论驳得体无完肤。他当时的推理特别有意思：按亚里士多德的说法，大石头下落速度是8，小石头是4，那如果把两个石头绑在一起呢？

绑在一起之后，下落快的会被慢的拖着减速，下落慢的会被快的带着加速，整体速度肯定比单独的大石头慢；可两个石头绑在一起之后，总质量比单独的大石头还重啊，按亚里士多德的理论，重的应该落得更快才对，这不是自己打自己脸吗？

这段推理我后来在课上给学生讲的时候，底下先是一片安静，然后有个戴眼镜的男生拍桌子说“我去，这不就是悖论吗？”你看，物理从来不是枯燥的公式堆砌，这种逻辑碰撞的爽感，才是真正能抓住学生的点。

四个随手可做的小实验，把伽利略的探究过程“搬”进中学课堂

这学期我重新设计自由落体的教案，把伽利略当年的探究过程拆成了四个学生能亲手做的小实验，不用复杂的仪器，教室里的粉笔、A4纸、实验室的牛顿管就够。

第一个实验上课我先抛问题：“咱们先不学知识点，做个小游戏，拿一张A4纸和同一高度的粉笔头，同时松手，猜猜谁先落地？”学生七嘴八舌说肯定是粉笔头，毕竟质量大。松手之后果然粉笔头“咚”地砸在讲台上，纸还飘了半天才落地，学生都点头说果然质量大的落得快。

我接着拿出两张一模一样的A4纸，把其中一张揉成团，再问：“现在质量一样，同时松手，谁先落地？”刚说完就有学生抢着说肯定是纸团，因为体积小空气阻力小，松手之后纸团果然“啪”地砸在桌上，展开的纸还在空中飘。我又拿出第三张纸，撕掉三分之一之后再揉成团，和剩下的半张展开的纸比，还是纸团先落地。

连着三个实验做下来，学生自己就发现了问题：刚才说质量大的落得快，可第二第三个实验里质量一样，下落速度不一样；说体积大的受阻力大，可第一个实验里粉笔头体积比纸小，还是落得快。我让他们小组讨论三分钟，找这三个实验里的共同变量，没到两分钟就有小组举手说：“老师，是不是空气阻力的问题？

纸片展开的时候受的阻力大，所以落得慢，和质量没关系？”

等到学生自己得出“下落快慢和质量无关，和空气阻力有关”的结论之后，我再搬出实验室的牛顿管。这个管子平时我只在竞赛课上用，这次提前搬过来，刚拿出来学生就围过来了。

我先不抽真空，把羽毛和小铁片同时倒进管子里，倒转过来之后，铁片“咚”地砸在管底的软垫上，羽毛慢悠悠飘了半分钟才到底，学生都在笑，说果然重的落得快。

然后我慢慢抽管子里面的空气，每抽一次就让学生猜下一次会怎么样，抽到第三次的时候，管子里已经几乎看不到空气了，我再倒过来松手，两个小东西几乎是同时砸在软垫上，发出“嗒”的一声轻响，底下瞬间就炸了锅，好多学生拍桌子说“老师这也太神奇了”，还有学生凑到管子旁边看，说是不是刚才碰巧同时落的，我又重复了两次，结果都是一样的。

那天课的最后一个环节，我让学生自己总结自由落体的规律，没有一个人需要翻课本，所有学生都能说出来：不受空气阻力的时候，所有物体下落的加速度都一样，和质量、体积都没有关系。后来我翻上课拍的视频，看到有个平时总走神的学生，那天举了三次手发言，说出来的逻辑比参考答案还清楚。

比记住公式更重要的，是让学生摸到物理的“探究底色”

我以前总觉得上课要把知识点讲完、把习题讲完才是完成教学任务，后来才慢慢发现，物理课最吸引人的地方从来不是那些写在课本上的公式，是几百年前那些科学家跟“日常常识”较劲的过程，是伽利略敢质疑流传了两千年的权威结论的勇气，是学生自己动手做实验、发现原来“常识也可能是错的”的那种爽感。

那天上完课的第二天，我改作业的时候看到有个学生在习题本里写：“原来我之前总觉得物理就是背公式做题，没想到还能自己发现规律，伽利略好厉害啊。

”还有个学生在周记里写，回家给爸妈讲牛顿管的实验，爸妈都不信，说重的怎么可能和轻的落得一样快，他拉着爸妈看了网上比萨斜塔实验的视频，还给爸妈演示了揉纸团的实验，说“我们老师上课也做了，真的是一样的”。

后来我测验的时候特意出了几道和自由落体相关的选择题，没有考复杂的公式推导，考的都是实验里的细节，比如“为什么纸片展开的时候落得慢”“牛顿管抽真空之后两个物体同时落的原因”，结果全班的正确率比上次单元测高了不少，还有好几个学生在卷子里画了自己做的实验示意图，旁边还标注了思考过程，比标准答案还详细。

以前我总怕花时间做实验会影响进度，后来才知道，学生自己经历一遍“提出猜想-动手实验-发现矛盾-修正猜想-验证结论”的过程，比我把知识点讲十遍印象都深。

上次讲匀变速直线运动的时候，有学生自己就联想到了自由落体的实验，说“原来自由落体就是初速度为零的匀加速直线运动啊，我们之前自己做实验的时候就发现过，所有物体下落的速度都是一样变快的”，那种学生自己把知识点串起来的成就感，比我硬塞进去要强得多。

物理从来不是高高在上的学科，探究的乐趣每个学生都能摸得到

现在我再上新课的时候，总会尽量把实验环节加进去，讲浮力的时候带学生去学校的小池塘扔小木块，讲压强的时候让学生自己踩在气球上感受压力的变化，讲欧姆定律的时候让学生自己连电路测电流电压。

之前有同事说我太“浪费时间”，一节课讲不了几个知识点，可我知道，那些学生眼里发光、追着我问“老师为什么”的时刻，比他们考高分更让我开心。

其实不管是学物理还是学别的学科，最珍贵的从来不是背了多少知识点、考了多少分，是那种敢于质疑常识、愿意动手验证想法的能力，是遇到问题的时候不是先想着找标准答案，而是先自己思考、自己探索的习惯。就像伽利略当年如果没有质疑的勇气，物理学不知道要晚发展多少年；

我们的学生如果能从小就有这种探究的意识，不管以后学什么、做什么，都能走得更远。

那天那个问伽利略会不会担心砸到路人的女生，后来特意去查了比萨斜塔的资料，上课的时候还跟同学分享，说伽利略当年做公开实验的时候，比萨斜塔底下已经围了好多人了，大家都等着看他出丑，结果两个铁球同时落地的时候，全场都安静了。你看，学生自己找到的知识点，比老师硬塞进去的，有意思多了。

上个月学校组织教研活动，我特意把自由落体这节课拿去上公开课，结束后好多老师过来问我实验的细节，说回去也要在课上试试。其实哪有什么特别的技巧，不过是把课堂还给学生，让他们自己动手、自己思考、自己找答案而已。物理从来不是书本上冰冷的公式，是每个人都能摸得到的、藏在生活里的探究乐趣。