實(shí)驗(yàn)教學(xué)在物理教學(xué)中的應(yīng)用

吳洪學(xué)

[摘要]:物理學(xué)是中學(xué)生所接觸到的一門新學(xué)科，它相當(dāng)?shù)贸橄螅指覀兊娜粘Ｉ钕⑾⑾嚓P(guān)。所以，如何讓中學(xué)生更好地去認(rèn)識(shí)和學(xué)好這門課程是個(gè)相當(dāng)棘手的問(wèn)題。筆者根據(jù)多年的物理教學(xué)經(jīng)驗(yàn)，從幾個(gè)方面來(lái)談?wù)剬?shí)驗(yàn)教學(xué)在物理教學(xué)中的應(yīng)用。

[關(guān)鍵詞]:實(shí)驗(yàn)教學(xué) 物理教學(xué) 趣味實(shí)驗(yàn)

一、物理實(shí)驗(yàn)思想方法的培養(yǎng)

設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)要求學(xué)生在掌握實(shí)驗(yàn)原理和儀器的基礎(chǔ)上富有創(chuàng)造力，自行設(shè)計(jì)新的實(shí)驗(yàn)，它是素質(zhì)教育在物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)中的具體體現(xiàn)。通過(guò)它不僅可以考查學(xué)生對(duì)實(shí)驗(yàn)的原理和方法的理解程度，更重要的是可以考查學(xué)生對(duì)學(xué)過(guò)的實(shí)驗(yàn)原理、方法靈活地遷移應(yīng)用和綜合應(yīng)用的能力，考查學(xué)生的創(chuàng)造性思維能力。在此可以預(yù)料，設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)題將成為今后高考實(shí)驗(yàn)命題的主要題型。那么，如何培養(yǎng)學(xué)生設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)的思想方法?

1.以實(shí)驗(yàn)原理為“綱”，實(shí)現(xiàn)實(shí)驗(yàn)方法的遷移

實(shí)驗(yàn)原理是物理實(shí)驗(yàn)的核心，是設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)的基礎(chǔ)。要研究實(shí)驗(yàn)，只有明確實(shí)驗(yàn)的原理，才能真正掌握實(shí)驗(yàn)的關(guān)鍵、操作的要點(diǎn)，從而進(jìn)行實(shí)驗(yàn)的設(shè)計(jì)、改造和創(chuàng)新。因此，要想提高學(xué)生設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)的能力，教師必須講清楚實(shí)驗(yàn)原理，引導(dǎo)學(xué)生抓住實(shí)驗(yàn)原理這個(gè)“綱”。所謂實(shí)驗(yàn)原理，并不是什么神秘的東西，實(shí)際上物理課中所學(xué)過(guò)的物理規(guī)律、物理公式只要含有某一物理量，則該規(guī)律、該公式就可以作為研究或測(cè)定該物理量的原理基礎(chǔ)而進(jìn)行相應(yīng)的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)。例如，用伏安法測(cè)電阻的原理時(shí)，要想測(cè)出R，就要想辦法測(cè)出加在電阻兩端的電壓和通過(guò)電阻的電流，教師通過(guò)對(duì)此實(shí)驗(yàn)原理和方案的分析與講解為培養(yǎng)學(xué)生設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)打下了基礎(chǔ)。

2.樹(shù)立“轉(zhuǎn)換”思想，開(kāi)拓設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)的思路

要提高設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)?zāi)芰Γ仨氄J(rèn)真體會(huì)物理教材上的實(shí)驗(yàn)思想，其實(shí)物理教材蘊(yùn)含大量的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)方法。將某些不易顯示、不易直接測(cè)量的物理量轉(zhuǎn)化為易于顯示、易于測(cè)量的物理量的方法稱為轉(zhuǎn)換法（間接測(cè)量法）。物理中的轉(zhuǎn)化思想，是設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)的一個(gè)基本思想。

3.利用儀器設(shè)計(jì)原理，提高設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)?zāi)芰?/p>

很好地掌握儀器的結(jié)構(gòu)、工作原理對(duì)提高設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)?zāi)芰Υ笥袔椭?/p>

二、用趣味實(shí)驗(yàn)培養(yǎng)學(xué)生學(xué)習(xí)物理的興趣

中學(xué)生在學(xué)習(xí)物理過(guò)程中，如果對(duì)物理具有濃厚的興趣，就會(huì)積極主動(dòng)地學(xué)習(xí)物理學(xué)，超乎尋常地研究物理問(wèn)題，教學(xué)上就會(huì)收到事半功倍的效果，這在中學(xué)物理教學(xué)中的意義是深遠(yuǎn)的。而趣味實(shí)驗(yàn)則是開(kāi)啟興趣大門的鑰匙。

1.設(shè)計(jì)趣味性實(shí)驗(yàn)，引出新課

良好的開(kāi)端是成功的一半。新課的引入是課堂教學(xué)的重要環(huán)節(jié)，精心設(shè)計(jì)的引入猶如樂(lè)曲中的前奏，起著提示主題、激起興趣、進(jìn)入情境的作用，設(shè)計(jì)趣味性實(shí)驗(yàn)，引入新課，不但可以讓學(xué)生將上課前分散的注意力集中起來(lái)，更重要的是能引起學(xué)生濃厚的學(xué)習(xí)興趣，誘發(fā)學(xué)生強(qiáng)烈的求知欲望，把學(xué)生迅速帶到學(xué)習(xí)物理的環(huán)境中去。

2.設(shè)計(jì)趣味性實(shí)驗(yàn)，講解新課

在新課的講解時(shí)做幾個(gè)小實(shí)驗(yàn)，也可以起到既培養(yǎng)了學(xué)生興趣又使學(xué)生更好的理解知識(shí)的效果。例如，在學(xué)習(xí)大氣壓強(qiáng)時(shí)可以做一下下面的實(shí)驗(yàn)：

蠟燭抽水機(jī)。在左邊的玻璃杯內(nèi)放少量的水和一只燃燒的蠟燭。杯口上涂一些凡士林，再用一張穿有橡皮管的硬紙片蓋上。把橡皮管的另一頭沒(méi)入右邊水杯的水中。不一會(huì)兒，右邊水杯里的水讓蠟燭抽過(guò)來(lái)了！

這樣的現(xiàn)象學(xué)生覺(jué)得很驚奇，而且記憶深刻，在這樣的氛圍下講解知識(shí)，可立即引起學(xué)生強(qiáng)烈的學(xué)習(xí)興趣，使學(xué)生迅速進(jìn)入角色。

3.設(shè)計(jì)趣味性實(shí)驗(yàn)，鞏固知識(shí)

在鞏固知識(shí)時(shí)，做個(gè)實(shí)驗(yàn)的效果往往比一張?jiān)嚲淼男Ч€要好。普通中學(xué)的學(xué)生，學(xué)習(xí)物理的興趣不一定保持得很久，他們的普遍現(xiàn)象是對(duì)物理概念規(guī)律一知半解，從而產(chǎn)生困惑，感到莫大的壓抑，導(dǎo)致聽(tīng)課無(wú)心，思想開(kāi)小差，作業(yè)頭痛。久而久之，惡性循環(huán)下去，逐漸失去了學(xué)習(xí)物理的興趣。

4.設(shè)計(jì)趣味性實(shí)驗(yàn)，將知識(shí)延伸到課外

為了有效地完成物理教學(xué)任務(wù)，充分發(fā)展學(xué)生學(xué)習(xí)物理的興趣，十分有必要把物理實(shí)驗(yàn)引伸至課外，課外實(shí)驗(yàn)具有較強(qiáng)的自主性、靈活性和趣味性，特別能為學(xué)生所接受和喜愛(ài)，大自然和日常生活是學(xué)生學(xué)習(xí)物理的開(kāi)闊的大課堂，有意地引導(dǎo)學(xué)生觀察自然界中有趣的物理現(xiàn)象，對(duì)培養(yǎng)學(xué)生對(duì)物理學(xué)的興趣大有裨益。

三、在物理教學(xué)中充分運(yùn)用實(shí)驗(yàn)手段

1.“一舞劍器動(dòng)四方”，演示實(shí)驗(yàn)要做到“精、真、顯”

演示實(shí)驗(yàn)，是指為配合教學(xué)內(nèi)容而由教師操作示范的實(shí)驗(yàn)。它能化抽象為具體，化枯燥為生動(dòng)，把要研究的物理現(xiàn)象清楚地展示在學(xué)生面前，引導(dǎo)學(xué)生觀察思考并使之正確認(rèn)識(shí)物理事實(shí)，幫助其更好地掌握物理概念和規(guī)律。

（1）演示實(shí)驗(yàn)要精心準(zhǔn)備

要做好演示實(shí)驗(yàn)，就要在選題、儀器、教案、教法等各個(gè)方面進(jìn)行充分準(zhǔn)備。教師要對(duì)授課內(nèi)容有整體把握，對(duì)何時(shí)進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，在實(shí)驗(yàn)中怎樣引導(dǎo)學(xué)生歸納規(guī)律這些問(wèn)題要在課前考慮清楚。實(shí)驗(yàn)只是為使學(xué)生更好接受物理知識(shí)的一個(gè)手段，絕不能只滿足了學(xué)生的好奇心卻失去了實(shí)驗(yàn)的應(yīng)有效果。

（2）演示實(shí)驗(yàn)要真實(shí)可靠

物理教學(xué)的本身就要培養(yǎng)學(xué)生嚴(yán)謹(jǐn)求實(shí)的作風(fēng)，教師在演示實(shí)驗(yàn)的過(guò)程中也必須保證過(guò)程的真實(shí)性和結(jié)論的可靠性。首先，要盡可能保證實(shí)驗(yàn)的成功。其次，要正確處理實(shí)驗(yàn)中出現(xiàn)的問(wèn)題。對(duì)于課上不能找出失敗原因的，教師更要把它作為存疑向?qū)W生說(shuō)清楚，并在課后認(rèn)真查找問(wèn)題，必要時(shí)可進(jìn)行教研室集體討論，解決問(wèn)題后要及時(shí)重新演示這一實(shí)驗(yàn)，并借機(jī)培養(yǎng)學(xué)生嚴(yán)謹(jǐn)?shù)奈锢碜黠L(fēng)。

（3）演示實(shí)驗(yàn)要顯明易見(jiàn)

演示實(shí)驗(yàn)的目的就是要使全體學(xué)生有直觀的印象，并通過(guò)其建立正確的物理概念，所以必須顯明易見(jiàn)。在教學(xué)中，對(duì)于現(xiàn)象不太明顯的實(shí)驗(yàn)可以通過(guò)聲、光、電等多種手段來(lái)放大實(shí)驗(yàn)的效果。比如，在用螺旋測(cè)微計(jì)測(cè)量物體長(zhǎng)度時(shí)，可以使用實(shí)物投影或采用多媒體手段，把微小的刻度變化轉(zhuǎn)化為人人可見(jiàn)的現(xiàn)象，使學(xué)生準(zhǔn)確掌握儀器的使用方法。

2.通過(guò)學(xué)生實(shí)驗(yàn)，培養(yǎng)他們的獨(dú)立思考和解決問(wèn)題的能力

學(xué)生實(shí)驗(yàn)，是指學(xué)生在教師的指導(dǎo)下自己動(dòng)手，通過(guò)親自實(shí)踐，驗(yàn)證物理規(guī)律、加深對(duì)教材理解的教學(xué)手段。學(xué)生親自操作、觀察、記錄、分析和總結(jié)物理現(xiàn)象，是對(duì)知識(shí)的再認(rèn)識(shí)、再學(xué)習(xí)和再提高。它能夠加強(qiáng)學(xué)生對(duì)學(xué)習(xí)物理的興趣，培養(yǎng)嚴(yán)謹(jǐn)?shù)目茖W(xué)作風(fēng)并提高他們的動(dòng)手能力，是學(xué)習(xí)物理知識(shí)的一個(gè)重要環(huán)節(jié)。

心理學(xué)表明，學(xué)習(xí)興趣是學(xué)習(xí)活動(dòng)中最現(xiàn)實(shí)最活躍的心理成分，它是非智力因素中最主要的一個(gè)因素，它是調(diào)動(dòng)學(xué)生學(xué)習(xí)積極性的強(qiáng)大動(dòng)力，對(duì)于物理學(xué)來(lái)說(shuō)，課堂實(shí)驗(yàn)是提高學(xué)生學(xué)學(xué)習(xí)物理的興趣所在，實(shí)驗(yàn)教學(xué)也有助于中學(xué)生形成良好的思維模式和動(dòng)手能力。所以，在中學(xué)物理教學(xué)中，通過(guò)實(shí)驗(yàn)教學(xué)所形成的物理學(xué)的模式值得教師去學(xué)習(xí)和推廣。