物理學是以實驗為基礎的科學,物理概念的建立與物理規律的發現,都以實驗事實為依據。實驗始終是研究物理學的重要方法,只有重視實驗,才能使物理教學獲得成功,學生只有通過實驗觀察物理事實,才能真正理解和掌握知識。
一、物理實驗可以激發學生的學習興趣
人類的興趣與好奇心緊密相連。培養好奇心的關鍵在于使新信息的刺激出乎學生已有的認知結構之外,即出乎學生的意料之外。每節課的前十幾分鐘,學生情緒高昂,精神健旺,注意力集中,如果教師能抓住這個有利時機,根據欲講內容,做一些隨手可做的實驗。就能激發他們的學習興趣,使學生的注意力集中起來。通過演示實驗,使抽象枯燥的知識變得生動而富有刺激性,可以使學生感興趣。從而調動學生的積極性,主動參與學習,變被動學習為主動學習,提高學習效果。
二、物理實驗可以培養學生的觀察能力
教師在演示實驗中,首先要讓學生明確實驗觀察的目的,其次要讓學生觀察實驗的裝置,認真觀察實驗儀器的初始狀態,了解各部分儀器、儀表的作用與功能,使學生對觀察的目的、實驗的儀器裝置有一個整體認識。第三,要引導學生認真觀察實驗現象的發生和變化過程,演示實驗一般要重復做二至三次。以便于學生反復觀察,紀錄實驗現象、結論,教師還要帶領學生分析思考逐步形成理論。這樣,學生的觀察能力得到了培養,對理論知識建立的過程有了較清楚的認識,使知識具體化,幫助學生理解較抽象的理論物理知識,能夠使其久久留于腦海之中,保持較長的記憶時間。一般地,第一次演示時,讓學生集中觀察發生的現象。第二次要求學生觀察老師的操作,以便明確現象是怎樣發生的,第三次讓學生綜合觀察現象發生的過程及其結果如何。為了增強演示實驗的效果,培養學生的觀察能力,教師可以在演示實驗前或演示實驗過程中,提出一些思考性的問題,以便引導學生觀察實驗中發生的現象及現象變化過程,把學生的無意注意轉化為有意注意,引導學生集中注意力觀察最需要觀察的事物。并在演示實驗過程中指導學生觀察方法,以及觀察中應注意的問題。在演示實驗的觀察訓練中可以逐步減少教師的指導,從開始時實驗前做詳細的指導觀察逐步地變為有重點地指導觀察。在學生具備一定的觀察能力后,可運用“無聲演示”的方法,即教師在演示前和演示過程中都不講解指導,而只操作給學生觀察,演示結束后。讓學生把觀察到的現象和過程用科學語言正確描述出來,可以先提問一名學生回答,然后請其他學生補充,直至達到要求為止。也可以讓每個學生看完教師的無聲演示后,寫下自己所觀察到的現象和過程,這也是考查學生觀察能力的有效方法之一。經過這樣反復多次的訓練,即可不斷提高學生的觀察能力。
三、物理實驗可以培養學生的實驗技能和創造性思維能力
物理是一門實驗科學,中學物理實驗又是學生將來從事科學實驗的起點。因此,在物理實驗課的教學中,必須重視培養學生的實驗技能和獨立工作能力,使學生養成良好的實驗習慣。每次實驗時,教師要指導學生弄懂實驗原理。學會正確使用物理儀器。掌握計數、讀數和處理實驗結果的技巧,能夠通過分析、推理得出正確結論。比如在電學實驗中,教師要反復強調安培表、伏特表的連接特點及“+”“一”極的接線位置,讓學生學會用歐姆定律正確估算量程,避免量程過大使測量值的誤差大,又避免量程過小使電流燒壞儀表。學生掌握了基本實驗技能,就能獨立動手操作。打好實驗的基礎,學到課本上沒有的或者是一帶而過的知識。通過實驗,不僅有效地幫助學生領會物理知識,更重要的是通過觀察實驗現象,分析和解決實驗中的問題,能夠培養學生的創造性思維能力。
學生對自然界的事物懷有好奇心,對還不懂的現象總喜歡問幾個為什么。教師應該愛護學生的這種精神,可以和學生一起設計實驗。組織他們觀察現象,引導他們積極思考。例如“判定感生電流方向的楞次定律”的教學,課前可先留給學生一個思考題:如何判定感生電流方向?怎樣通過實驗加以歸納得出?以強化學生的創造意識。在此基礎上,將學生帶到實驗室,根據電磁感應現象的知識,共同設計一個用線圈、電流表、條形磁鐵組成的實驗線路。讓學生自己動手連接線路,觀察實驗現象,并做好記錄。引導學生邊觀察,邊思考,邊發現問題,邊解決問題,并根據實驗記錄加以分析、歸納和總結,幫助學生從中得出感生電流的磁場總是要阻礙原來磁場的變化的結論。然后。引導學生將磁鐵換成通電螺線管再做實驗,或把通電螺線管放在線圈中,改變通電螺線管電流的大小,并觀察實驗現象,記錄實驗結果。最后,歸納得出上述不同情況下的電磁感應現象所產生的感生電流的磁場,總要阻礙原來磁場的變化的結論,即楞次定律。通過啟發誘導。大部分學生都能熟練應用楞次定律,收到良好的教學成效。
在中學教學過程中的實驗多為演示實驗、邊講邊實驗、分組實驗,無論是哪一種實驗都有利于培養學生對物理的濃厚興趣,有利于學生注意力的集中,調動學生學習的主觀能動性,有利于學生更好地了解教材,掌握教材,通過各種感覺獲得更多的直接經驗和感性材料,有利于為學生掌握知識和理解知識打好基礎,以便學生很好地認識物理現象,掌握物理規律和理論,能促進良好教學效果的產生。因此,在教學過程中我們應注意物理實驗的運用。