淺談實驗在物理教學中的重要性

摘要：物理實驗不僅是研究物理問題的重要手段，而且也是學習物理的重要方法。加強并改善實驗教學，能更好地發揮實驗的功效，對激發學生學習興趣，激活學生思維，培養創新意識、實驗設計能力和操作能力等科學素質都有積極的推進作用。

關鍵詞：物理實驗教學；探究創新能力；素質教育

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

一、設計趣味性實驗，引入新課

如講解“壓強”時，我先讓學生做兩個小實驗。(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，壓力產生的效果與壓力大小有關”的結論；(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，壓力產生的效果與物體受力面積有關”的結論。然后再引入“壓強”概念，就水到渠成了。具體生動的實驗現象，可以激發學生學習的興趣，啟迪學生探求真理，從具體的形象思維轉入概括抽象的邏輯思維，從而提高理性認識。

二、著重抓好實驗教學過程

1.認真備課

為了使每一位學生都能做好實驗，上課前檢查每一組儀器也是應該做的一項工作。而不少教師認為這是物理實驗員的事，不予重視，結果實驗開始了，才發現有的器材短缺，有的儀器不能使用，致使一部分學生做不成實驗，白白浪費了寶貴的時間。檢查每組儀器一定要認真，首先從數量上規格上檢查，其次看每一件儀器是否能用。考慮到實驗的過程中，有出故障的可能，還應準備好一些備用器材，以便及時補充更換。

2.充分發揮教師的主導作用

在實驗課上，教師應抽適當時間，講清儀器的使用方法和容易發生的故障，點出本次實驗的關鍵所在，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，啟發學生依靠自己排除故障。通過這樣引導，一方面鍛煉了學生獨立思考及分析、解決問題的能力；同時也使老師擺脫了因排除故障而導致的忙亂，有了指導學生的主動權。

三、加強實驗反思

1.反思實驗原理

圍繞實驗原理進行反思，可變通實驗原理公式，使實驗方案更為簡潔，實驗結果更為準確。例如，“測量滑輪組機械效率”實驗原理公式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。若反思一下實驗原理公式可變通為：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，觀察承擔物重的繩子的段數，即可方便地測出滑輪組的機械效率。

2.反思實驗方法

引導學生思維求異，尋求多種實驗方案，然后對實驗方法進行反思，找出其特點和不足，從而優化實驗方案，選取最佳策略。例如“測鹽水密度”實驗時，學生可探求以下多種方法。方法一：(1)用天平稱出空燒杯的質量m₁(2)燒杯內倒入鹽水稱出總質量m₂(3)把燒杯內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量ml(2)把燒杯內的水全部倒人量筒內讀出鹽水的體積V(3)用天平稱出空燒杯的質量m₂(4)計算：p＝(m₁-m₂)/v；方法三：(1)用天平稱出空量筒的質量m₁(2)量筒內倒入適量的鹽水，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量m₁(2)把燒杯內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量m₂(4)計算：p＝(m₁-m₂)/V。引導學生對以上四種方法進行反思，方法一中，燒杯內鹽水倒入量筒時，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，燒杯內鹽水倒入量筒后，燒杯內壁沾有鹽水，用天平稱得空燒杯的質量變大，算出鹽水的質量變小，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，使測量簡潔而又準確，不失為最佳策略。

3.反思實驗現象

針對學生實驗過程中觀察到的現象，進行深入地反思，可加深對物理規律的理解，增強學生分析判斷能力。例如“組成串、并聯電路”實驗中，兩燈泡串聯時發現一只燈泡亮，另一只燈泡暗，學生提出疑問：“串聯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，引導學生進行反思，決定燈泡亮暗的是燈泡的實際功率。根據p＝I²R，串聯電路中電流相等，功率的大小取決于燈泡電阻的大小。一亮一暗是因為兩只燈泡的電阻不同，亮的燈泡電阻大，暗的燈泡電阻小。如果其中一個燈泡電阻很小，實際功率很小，達不到發光的程度，則出現一亮一滅的現象。通過對上述現象的反思，使學生加深了對決定燈泡亮暗的是實際功率，而不單是電流或電阻大小的理解。

4.反思實驗規律

讓學生在實驗操作的基礎上，觀察實驗現象，分析產生實驗現象的原因，深入反思實驗條件和實驗現象的變化，總結實驗規律，加深對知識的理解和應用。例如在研究“凸透鏡成像”的實驗中，把蠟燭放在兩倍焦距以外，觀察到“倒立縮小的實像”，把蠟燭放在1倍焦距和兩倍焦距之間，觀察到“倒立放大的實像”，把蠟燭放在焦點以內，觀察到“正立放大的虛像”。根據上述實驗現象引導學生反思，可總結出以下規律：(1)物體由兩倍焦距向焦點移動過程中，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折點，1倍焦距是成實像與虛像、正立與倒立的分界點。以上規律化的知識，使學生印象深刻，為知識的遷移和靈活運用打下了良好的基礎。