利用物理實驗 發(fā)展學(xué)生思維

摘 要：當(dāng)前，大多高中學(xué)生物理基礎(chǔ)較薄弱，思維能力不足，屬于被動學(xué)習(xí)型。利用物理實驗，變驗證性實驗為探索性實驗，加強(qiáng)實驗設(shè)計，幫助學(xué)生掌握物理概念，在教學(xué)中起到了良好的效果。

關(guān)鍵詞：物理實驗；驗證性實驗；探索性實驗；學(xué)生思維

物理乃即物說理，物乃客觀存在的物體物質(zhì)，理乃道理真理。物理學(xué)就是通過觀察實驗發(fā)現(xiàn)物體、物質(zhì)的運動變化的規(guī)律，道出其真理。我所教的班級為綜合高中，學(xué)生大多來自農(nóng)村薄弱學(xué)校。他們純樸善良守紀(jì)，但是數(shù)學(xué)物理基礎(chǔ)稍差，思維能力不足，屬于被動學(xué)習(xí)型。一旦變換題型，更改數(shù)據(jù)，就憑借慣性思維，出現(xiàn)錯誤?！督逃筷P(guān)于進(jìn)一步深化中等職業(yè)教育教學(xué)改革的若干意見》指出：加強(qiáng)學(xué)生職業(yè)技能培養(yǎng)，要高度重視實踐和實訓(xùn)教學(xué)環(huán)節(jié)，突出“做中學(xué)、做中教”的職業(yè)教育教學(xué)特色。作為職業(yè)學(xué)校的物理教師，更應(yīng)充分利用物理實驗，發(fā)展學(xué)生思維，使學(xué)生成為學(xué)習(xí)的主人，促進(jìn)其終身發(fā)展。下面結(jié)合本人的教學(xué)實踐談?wù)剬嶒炚n的做法。

一、變驗證性實驗為探索性實驗

對學(xué)生來說，做好探索性實驗就是一次創(chuàng)造性地學(xué)習(xí)、發(fā)展思維的好機(jī)會。教師只要引導(dǎo)有方，指導(dǎo)得法，使學(xué)生有興趣、有信心、有方法，進(jìn)行探索和研究，從而得出規(guī)律，獲得成功的喜悅，就能更好地激發(fā)他們的學(xué)習(xí)主動性和創(chuàng)造性。

在研究通電導(dǎo)體在磁場中受力實驗中發(fā)現(xiàn)通電導(dǎo)體在磁場中會受到力的作用，而受力方向與磁場方向及電流方向是互相垂直的，當(dāng)電流方向或磁場方向發(fā)生變化，力的方向也發(fā)生變化。那怎樣用互相垂直的三個手指表示呢？我先示范左手和右手互相垂直的食指、中指、拇指樣子，請同學(xué)們跟著做，讓他們試著發(fā)現(xiàn)三個手指所指的方向要與實驗結(jié)果一致。同學(xué)們開始動手、動腦、動眼，經(jīng)過努力總會有同學(xué)發(fā)現(xiàn)其規(guī)律，然后我及時加以總結(jié)。伸出左手，讓拇指、食指、中指互相垂直，且食指指向磁場方向，中指指向?qū)w中電流方向，則拇指所指的方向就是通電導(dǎo)體在磁場中受力方向。如果磁場方向向右，導(dǎo)體中電流方向垂直紙面由里向外，則導(dǎo)體受磁場力的方向向上。再如磁場方向垂直紙面向里，導(dǎo)體中的電流向下，則通電導(dǎo)體的受力方向向右。并用實驗加以驗證。如下圖。

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在具體教學(xué)中，應(yīng)用控制變量法可以先伸出食指指向磁場方向，再伸開中指指向?qū)w中的電流方向，如不一致可轉(zhuǎn)動手腕，最后伸開拇指要與食指、中指互相垂直，則拇指所指的方向就為導(dǎo)體受磁場力的方向。通過這樣的教學(xué)實踐，既生動有趣，又培養(yǎng)了學(xué)生的思維能力，發(fā)現(xiàn)規(guī)律，獲得成功的喜悅，堅定了學(xué)好物理的信心。

在判定導(dǎo)體在磁場中切割磁感線產(chǎn)生感應(yīng)電流的方向，（右手定則）我也采用這一方法，該方法既形象又明了，易于掌握。

記憶方法：先電后動用左手，先動后電用右手。（導(dǎo)體先通電而后受力運動用左手，先運動而后產(chǎn)生電流用右手）

食指磁，中指電，拇指力（運動）。

在透鏡成像、歐姆定律、牛頓定律、理想氣體狀態(tài)方程等的教學(xué)中也采用了這種探究的方法，不僅培養(yǎng)了學(xué)生的動手操作能力，而且通過他們的大腦思維活動，提高了分析問題、解決問題的能力，更好地掌握新的知識，效果較顯著。

二、加強(qiáng)實驗設(shè)計，發(fā)展學(xué)生思維

當(dāng)今世界，需要大量的設(shè)計型、創(chuàng)新型人才，作為物理教師應(yīng)根據(jù)本學(xué)科的教學(xué)特點，有意識地培養(yǎng)學(xué)生設(shè)計實驗方案的能力，當(dāng)代物理學(xué)中的規(guī)律大多是科學(xué)家們先科學(xué)大膽地猜想，經(jīng)過理論推導(dǎo)而得出的，而檢驗真理的唯一標(biāo)準(zhǔn)是實踐，即能經(jīng)過實驗的發(fā)現(xiàn)或驗證。然而這些實驗沒有現(xiàn)成的方案，我們只能利用現(xiàn)有的實驗器材和設(shè)備加以改進(jìn)進(jìn)行實驗。所以在教學(xué)中我們要做有心人，有目的地設(shè)置一些障礙，讓學(xué)生通過思索和努力完成實驗方案的設(shè)計，同時也靈活地掌握了所學(xué)的知識。

如要測量小燈工作時的電阻、電功率、電源的電動勢和內(nèi)阻等試驗，需要電壓表、電流表，但手邊只有一只電壓表或一只電流表和已知阻值的電阻，怎么辦？

在講氣體克拉伯龍方程PV=■RT時引申到氣體密度ρ=m/V=Pμ/RT。測出氣壓P，氣溫算出T，就可知密度。那么還有別的方法嗎？需要哪些器材？測空氣質(zhì)量是個難題，這要考慮到空氣的浮力。通常做法是用瓶塞塞緊一個大的燒瓶，用天平稱出它們的總質(zhì)量m，再用抽氣機(jī)抽出瓶中的空氣。抽的次數(shù)越多，瓶內(nèi)的空氣越稀薄，越接近真空，再稱出空瓶的質(zhì)量m1，則瓶內(nèi)空氣的質(zhì)量為m-m1，然后拔出瓶塞灌水至原先瓶塞底處，再將水倒入量筒測出水的體積即為瓶內(nèi)空氣的體積V，空氣的密度ρ=（m-m1）/V。若沒有抽氣機(jī)怎么辦？就要先設(shè)計一個實驗方案，自己在學(xué)校尋找器材，實驗裝置如圖，用一個打足氣的足球放在臺秤上稱出其質(zhì)量m2，然后用一帶細(xì)導(dǎo)管的氣針插進(jìn)足球的氣嘴，使足球通過導(dǎo)管向裝滿水的量筒中排氣，擠出筒中的水。當(dāng)量筒中水面與筒外水面相平時，量筒內(nèi)的空氣氣壓就等于外部的大氣壓。拔出氣針，再測出足球的質(zhì)量m3，則球放出的空氣的質(zhì)量為m2-m3，這就近似為量筒中空氣的質(zhì)量，從量筒上讀出空氣的體積V，則空氣的密度ρ=（m2-m3）/V（用足球而非氣球是因為要考慮空氣的浮力，前后兩次質(zhì)量的測量時球的體積要相同，這樣受到的浮力也相同）.

通過這方面有意識的訓(xùn)練，有利于學(xué)生思維的發(fā)展，培養(yǎng)不畏艱難的品質(zhì)，全面提高他們的素質(zhì)和能力。

總之，通過物理實驗，學(xué)生的動手實驗?zāi)芰Φ玫皆鰪?qiáng)，思維能力得到培養(yǎng)。實踐證明，充分利用物理實驗對于學(xué)生理解物理概念，掌握物理知識，發(fā)展思維，形成正確的認(rèn)知，進(jìn)而認(rèn)識世界，有著不容忽視的作用。

（作者單位 南京下關(guān)中等專業(yè)學(xué)校）

編輯 趙飛飛