通過實驗操作 形成物理概念

摘 要：本文針對初中物理實驗教學，對形成概念的作用作了初步歸納，并結合初中物理中的一些實驗作了較為深入的闡述。

關鍵詞：新課程； 實驗； 物理教學； 概念

中圖分類號：G633.7 文獻標識碼：A 文章編號：1006-3315（2013）11-066-001

物理學是一門以觀察和實驗為基礎的自然科學。物理概念、物理規律都是從生活、生產實踐等實際問題中抽象、概括出來的，而物理實驗對于建立物理基本概念和理論及加強對基本概念和基本理論的理解有著不可取代的作用。初中學生剛剛開始學習物理，學習方法及抽象思維能力都還沒有形成，因而從實驗著手進行教學顯得尤為重要。同時現在的學生在平時接觸了大量的影視作品，有些影視作品由于視覺效果或制作手段的不足等原因，在作品中出現了相當多的反物理現象。例如太空傳聲，人下落時速度不變等。同時學生還在平時的觀賞中不斷的被動加深，以至于在頭腦中形成了這樣或那樣的錯誤觀點。對于這類錯誤光是簡單的知識更正，會造成學生感知與知識上的矛盾，這時一個簡單并親手操作的實驗，就可以起到事半功倍的效果。

中學生的好奇心比較強，他們的觀察力也比較敏銳，所以通過實驗來教學，對于幫助中學生學習是非常有效的一種手段，特別是培養學生形成物理概念方面。物理概念是物理現象的本質抽象，它是在感知大量材料的基礎上，經過分析、綜合、抽象、概括等思維活動中形成的。學生形成物理概念，感知是第一要素。概念內容的具體化又是學生形成物理概念的第一個起點。所以教師必須緊緊依托實驗教學，引導學生先從直觀的實驗現象中，獲得感性認識，再加以分析、綜合，最終培養學生形成正確的物理概念。

下面，我就以實驗教學為主要途徑，談談實驗在物理概念教學中的作用。

一、提供比較形象的實驗，幫助學生形成物質屬性的物理概念

物理學中很多物質的屬性比較抽象，學生較難理解。比如密度、比熱容、熱值、熔點、凝固點等一系列概念，學生難以理解。通過實驗教學，提供比較形象、具有說服力的實驗，使學生獲得一定的、有說服力的感性知識，對理解抽象的物質屬性較為有利。例如密度概念學習中，學生對于密度概念的形成較困難，因為學生不能通過感官，直接感覺到物質的密度這一特性，學生難以接受這樣的物理量。通過測幾個外表涂成顏色一樣、大小不一的幾個金屬塊（如銅塊，鋁塊，鐵塊各三個）的質量和體積實驗，比較容易形成“同種物質質量和體積的比相同，不同物質質量和體積的比一般不相同”的概念，同時讓學生在計算過程中得出“質量、體積無法影響質量體積比”這一簡單事實，從而理解密度概念。與此同時，進一步引導學生分析實驗數據，使學生獲得不同物質密度有大有小的感性知識，并加深為密度值是由物質種類決定的觀點。這樣，對學生形成利用密度等物質的物理屬性可以鑒別物質的全部概念，找到了極有說服力的依據。

二、提供系列化的實驗，幫助學生形成電磁相互聯系與作用的物理概念

在物理學中，電與磁是統一的，但在初中階段學生還不能理解這一事實。所以，當學生在學習電磁相互聯系與作用時，如果光是聽老師敘述電生磁，電流的作用，磁生電是怎樣的，有什么聯系和區別。要想在學生的腦中形成正確的概念是比較難的，甚至不同學生的想象也是不同的。對于這個問題，我們可提供一系列的實驗來展現電磁相互作用。例如發電機是利用電磁感應原理工作的，讓學生看教材中的圖片很難想象它真實的工作狀態。這時教師可以利用發光二極管，微型電扇，通過展示微型電扇內部結構，演示通電后電扇轉動展示電動機工作的同時，把二極管接到微型電扇的插頭處，讓學生手搖扇葉，觀察二極管發光，使磁生電展示于學生眼前，又可以讓學生捏住電扇插頭，體驗“麻”的感覺，激發他們求知欲。教具手搖發電機和靈敏電流計的配合演示也可以進一步讓學生直觀觀察交流電，便于理解電流大小和方向的周期性變化。

三、提供真實、鮮明的實驗，幫助學生形成物理能量概念

反映做功和能量的實驗，教材中作了統籌安排。為了深刻說明能量的概念，教師精心設計的實驗，應該是真實的、鮮明的、生動的，直觀性強，現象明顯，易于激發學生形成物理概念。例如紅墨水在熱水比冷水中擴散的快、熱菜香味撲鼻等擴散現象，都是幫助學生直接觀察的直接感知，使學生信服熱運動的概念。同樣反映能量概念，由于提供實驗不同，會得到不同效果。我們并不一定要局限在書本上，可以結合生活物品和例題，對實驗作一定的修改。例如，電熱實驗，用不同電阻絲給等質量的煤油通電中，煤油升高的溫度不同，反應電流的熱效應。可是換成給火柴加熱使其燃燒實驗，就更加形象、生動，效果明顯。由此觀之，只有生動、鮮明、真實的物理實驗去刺激學生大腦興奮中心，才能有助于學生形成深刻的物理概念，使具體的物理概念在學生大腦中打上深深烙印。

四、提供典型、系列的實驗，幫助學生形成物理方法的概念

物理學中有許多實驗設計都利用控制變量法、轉換法、等效替代法、模型法、間接測量法，實驗+推理法等物理方法。為了幫助學生掌握這些物理方法，我們要安排、設計好一系列物理實驗，引導學生學會應用不同的物理方法。例如在動能大小與哪些因素有關的教學中，我們借助比小車推動木塊距離遠近反映動能大小，形成轉換法概念，借助保證小車從斜面同一高度滑下，改變小車質量比較動能大小，幫助學生認識控制變量法。在平面鏡成像教學中借助另一個等大的蠟燭與虛像重合，幫助學生理解等效替代法。這些方法都是通過典型、系列的物理實驗后，歸納、總結而形成的。指導、培養學生形成物理實驗方法概念時，讓學生在觀察的基礎上，通過分析、推理、綜合、歸納、總結，直至思維加工，把獲得的感性知識進行深化，即把零碎的、片面的感性知識，進行科學的概括總結。

以上所述就是我在物理教學實踐中的一些淺析。要教好物理，實驗是首當其沖。在實驗教學中要培養學生形成物質、運動和相互作用以及能量的物理概念。其次提供典型、系列的實驗，促進學生想象、思維、記憶、遷移。最后設計比較形象，具有說服力的實驗，才能培養學生在感知的基礎上，進行邏輯推理，形成正確、清晰、深刻的物理概念。

參考文獻：

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[2]關文信，畢鳳祥，韓艷華.《新課程理念與初中物理教學實施》，首都師范大學出版社，2003.6

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