淺談實(shí)驗(yàn)在物理教學(xué)中的重要性

摘要：物理實(shí)驗(yàn)不僅是研究物理問題的重要手段，而且也是學(xué)習(xí)物理的重要方法。加強(qiáng)并改善實(shí)驗(yàn)教學(xué)，能更好地發(fā)揮實(shí)驗(yàn)的功效，對激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣，激活學(xué)生思維，培養(yǎng)創(chuàng)新意識、實(shí)驗(yàn)設(shè)計能力和操作能力等科學(xué)素質(zhì)都有積極的推進(jìn)作用。

關(guān)鍵詞：物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)；探究創(chuàng)新能力；素質(zhì)教育

中圖分類號：G633.7 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：1006-3315(2011)2-022-001

一、設(shè)計趣味性實(shí)驗(yàn)，引入新課

如講解“壓強(qiáng)”時，我先讓學(xué)生做兩個小實(shí)驗(yàn)。(1)拿鉛筆尖壓在自己的手指上，先輕壓，后重壓，比較兩次手疼痛的感覺，分析得出“物體受力面積一定時，壓力產(chǎn)生的效果與壓力大小有關(guān)”的結(jié)論；(2)再用大拇指和食指分別頂住這只筆的尖端和平端。輕壓后，比較兩指的疼痛感，又得出“壓力相同時，壓力產(chǎn)生的效果與物體受力面積有關(guān)”的結(jié)論。然后再引入“壓強(qiáng)”概念，就水到渠成了。具體生動的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，可以激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)的興趣，啟迪學(xué)生探求真理，從具體的形象思維轉(zhuǎn)入概括抽象的邏輯思維，從而提高理性認(rèn)識。

二、著重抓好實(shí)驗(yàn)教學(xué)過程

1.認(rèn)真?zhèn)湔n

為了使每一位學(xué)生都能做好實(shí)驗(yàn)，上課前檢查每一組儀器也是應(yīng)該做的一項(xiàng)工作。而不少教師認(rèn)為這是物理實(shí)驗(yàn)員的事，不予重視，結(jié)果實(shí)驗(yàn)開始了，才發(fā)現(xiàn)有的器材短缺，有的儀器不能使用，致使一部分學(xué)生做不成實(shí)驗(yàn)，白白浪費(fèi)了寶貴的時間。檢查每組儀器一定要認(rèn)真，首先從數(shù)量上規(guī)格上檢查，其次看每一件儀器是否能用。考慮到實(shí)驗(yàn)的過程中，有出故障的可能，還應(yīng)準(zhǔn)備好一些備用器材，以便及時補(bǔ)充更換。

2.充分發(fā)揮教師的主導(dǎo)作用

在實(shí)驗(yàn)課上，教師應(yīng)抽適當(dāng)時間，講清儀器的使用方法和容易發(fā)生的故障，點(diǎn)出本次實(shí)驗(yàn)的關(guān)鍵所在，這樣能減少盲目操作造成儀器的損壞，又能使教師不致陷于被動地解答學(xué)生的問題之中。有的物理器材故障率高，這就要講清它的基本原理，以及可能出故障的幾種情況，啟發(fā)學(xué)生依靠自己排除故障。通過這樣引導(dǎo)，一方面鍛煉了學(xué)生獨(dú)立思考及分析、解決問題的能力；同時也使老師擺脫了因排除故障而導(dǎo)致的忙亂，有了指導(dǎo)學(xué)生的主動權(quán)。

三、加強(qiáng)實(shí)驗(yàn)反思

1.反思實(shí)驗(yàn)原理

圍繞實(shí)驗(yàn)原理進(jìn)行反思，可變通實(shí)驗(yàn)原理公式，使實(shí)驗(yàn)方案更為簡潔，實(shí)驗(yàn)結(jié)果更為準(zhǔn)確。例如，“測量滑輪組機(jī)械效率”實(shí)驗(yàn)原理公式η＝Gh/Fs，需用彈簧測力計測出重物的重力G，繩子自由端的拉力F，用刻度尺測出重物提升的高度h，繩子末端移動的距離S。若反思一下實(shí)驗(yàn)原理公式可變通為：η＝Gh/Fs＝Gh/Fnh＝G/nF，此時只需用彈簧測力計測出重物的重力G，繩子自由端的拉力F，觀察承擔(dān)物重的繩子的段數(shù)，即可方便地測出滑輪組的機(jī)械效率。

2.反思實(shí)驗(yàn)方法

引導(dǎo)學(xué)生思維求異，尋求多種實(shí)驗(yàn)方案，然后對實(shí)驗(yàn)方法進(jìn)行反思，找出其特點(diǎn)和不足，從而優(yōu)化實(shí)驗(yàn)方案，選取最佳策略。例如“測鹽水密度”實(shí)驗(yàn)時，學(xué)生可探求以下多種方法。方法一：(1)用天平稱出空燒杯的質(zhì)量m₁(2)燒杯內(nèi)倒入鹽水稱出總質(zhì)量m₂(3)把燒杯內(nèi)的鹽水全部倒入量筒中，讀出鹽水的體積V(4)計算：p＝(m₂-m₁)/V；方法二：(1)用天平測出燒杯和鹽水的總質(zhì)量ml(2)把燒杯內(nèi)的水全部倒人量筒內(nèi)讀出鹽水的體積V(3)用天平稱出空燒杯的質(zhì)量m₂(4)計算：p＝(m₁-m₂)/v；方法三：(1)用天平稱出空量筒的質(zhì)量m₁(2)量筒內(nèi)倒入適量的鹽水，讀出鹽水的體積V(3)用天平稱出量筒和鹽水的總質(zhì)量m₂(4)計算：p＝(m₂-m₁)/V；方法四：(1)用天平稱出燒杯和鹽水的總質(zhì)量m₁(2)把燒杯內(nèi)的鹽水倒入量筒中一部分，讀出鹽水的體積V(3)用天平稱出燒杯和剩余鹽水的質(zhì)量m₂(4)計算：p＝(m₁-m₂)/V。引導(dǎo)學(xué)生對以上四種方法進(jìn)行反思，方法一中，燒杯內(nèi)鹽水倒入量筒時，燒杯壁上沾有鹽水，使測出的鹽水的體積變小，密度變大；方法二中，燒杯內(nèi)鹽水倒入量筒后，燒杯內(nèi)壁沾有鹽水，用天平稱得空燒杯的質(zhì)量變大，算出鹽水的質(zhì)量變小，從而使所求鹽水的密度變小；方法三中，由于量筒高，放在天平上稱量易發(fā)生傾斜、歪倒，容易損壞儀器，不便于操作；方法四摒棄了以上三種方法的弊端，使測量簡潔而又準(zhǔn)確，不失為最佳策略。

3.反思實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象

針對學(xué)生實(shí)驗(yàn)過程中觀察到的現(xiàn)象，進(jìn)行深入地反思，可加深對物理規(guī)律的理解，增強(qiáng)學(xué)生分析判斷能力。例如“組成串、并聯(lián)電路”實(shí)驗(yàn)中，兩燈泡串聯(lián)時發(fā)現(xiàn)一只燈泡亮，另一只燈泡暗，學(xué)生提出疑問：“串聯(lián)電路中各處的電流相等，兩燈泡會同樣亮，怎么會一只亮一只暗呢?”為此，引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行反思，決定燈泡亮暗的是燈泡的實(shí)際功率。根據(jù)p＝I²R，串聯(lián)電路中電流相等，功率的大小取決于燈泡電阻的大小。一亮一暗是因?yàn)閮芍粺襞莸碾娮璨煌恋臒襞蓦娮璐螅档臒襞蓦娮栊　Ｈ绻渲幸粋€燈泡電阻很小，實(shí)際功率很小，達(dá)不到發(fā)光的程度，則出現(xiàn)一亮一滅的現(xiàn)象。通過對上述現(xiàn)象的反思，使學(xué)生加深了對決定燈泡亮暗的是實(shí)際功率，而不單是電流或電阻大小的理解。

4.反思實(shí)驗(yàn)規(guī)律

讓學(xué)生在實(shí)驗(yàn)操作的基礎(chǔ)上，觀察實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，分析產(chǎn)生實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象的原因，深入反思實(shí)驗(yàn)條件和實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象的變化，總結(jié)實(shí)驗(yàn)規(guī)律，加深對知識的理解和應(yīng)用。例如在研究“凸透鏡成像”的實(shí)驗(yàn)中，把蠟燭放在兩倍焦距以外，觀察到“倒立縮小的實(shí)像”，把蠟燭放在1倍焦距和兩倍焦距之間，觀察到“倒立放大的實(shí)像”，把蠟燭放在焦點(diǎn)以內(nèi)，觀察到“正立放大的虛像”。根據(jù)上述實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象引導(dǎo)學(xué)生反思，可總結(jié)出以下規(guī)律：(1)物體由兩倍焦距向焦點(diǎn)移動過程中，像逐漸變大。(2)物距小，像距大，像變大；反之亦成立。(3)兩倍焦距是成放大與縮小像的轉(zhuǎn)折點(diǎn)，1倍焦距是成實(shí)像與虛像、正立與倒立的分界點(diǎn)。以上規(guī)律化的知識，使學(xué)生印象深刻，為知識的遷移和靈活運(yùn)用打下了良好的基礎(chǔ)。