雷勝利
實驗是人們根據研究的具體目的,利用一定的儀器設備,人為地制造、控制或模擬自然現象,使某些現象反復再現以便讓人們反復進行觀察研究的一種方法。實驗直觀具體、形象生動;實驗教學從感性到理性,從具體到抽象,適合學生的身心特點,符合學生的認識規律。在物理教學中運用實驗能給學生學習物理創造一個良好的環境,使學生能主動獲取物理知識,掌握實驗基本方法和實驗技能,發展各種能力,促進學生科學品質和世界觀的形成。中學物理教學必須以實驗為基礎,這是由實驗在物理教學中具有的獨特作用決定的。
一、物理實驗有利于培養學生的興趣和激發學生的求知欲
實驗對培養學生學習物理的興趣很重要,這主要有兩方面原因:
1.實驗具有真實、直觀、形象和生動的特點,易引起學生的注意
從學生學習物理的心理反應來看,學生天生好奇、好動。實驗教學向學生提供了生動、直觀、形象的感性材料,對于初中學生,物理實驗有很強的吸引力,極易喚起他們的直接興趣。讓他們觀察生動有趣的實驗,他們的注意力會高度集中,新奇的實驗現象常常出乎他們的意料之外,使他們興趣盎然;而對于內容枯燥、抽象的東西他們則興趣索然,難入角色。離開了實驗的物理教學只能是“空中樓閣”,照本宣讀、在黑板上做實驗,不過是“紙上談兵”,會把本來生動的、豐富的物理知識變成一堆枯燥難懂的材料,不利于激發學生的學習興趣,調動學生學習的積極性。
2.實驗是一種具有目的性的操作行為,易引起學生親身嘗試的需要
實驗能給學生提供主動參與學習的機會,因此學生的學習興趣濃厚,積極性很高,學生接觸實驗時,自然也會產生自己動手的欲望。設法讓學生多動手做實驗(邊學邊實驗、分組實驗、課外實驗),不僅可以滿足學生操作的欲望,更重要的是可以讓學生不斷體會和嘗到發現和克服困難、解決問題獲得成功的喜悅,從而提高興趣,增強信心,激發求知欲望,進而使他們轉化為一種熱愛科學的素質和志向。
“興趣是最好的老師”,只有有了學習的興趣,才談得上學習的積極性、主動性和創造性。
正因為上述兩個原因,所以教師不僅要自己多做實驗,而且要設法讓學生多做實驗;不僅要注意選擇能說明問題的實驗,而且要盡可能使所選的實驗能激發學生的興趣。
二、物理實驗教學有利于學生對知識的理解和掌握
心理學研究表明:人的思維活動是在感性材料的基礎上產生的,感性材料是思維活動的源泉和根據。各種類型的物理實驗具體形象地展示了物理知識的形成和發展過程,為學生提供了豐富的感性材料,強化了學生的感知,并糾正了學生經驗感知中所形成的錯覺。
實驗能將復雜的條件進行簡化和純化:借助儀器設備突出研究對象的主要因素,排除次要的非本質因素。實驗能夠創造最好的物理環境,使需要認識的某種性質或關系以比較純粹的形態表現出來,以便人們能比較容易、比較精確地發現規律。
許多物理概念和規律都是從大量的具體事例中抽象出來的。在教學中,必須使學生通過對物理現象、過程獲得必要的感性認識,它是形成概念、掌握規律的基礎。這種感性認識可以來源于學生的生活,也可以來源于實驗提供的物理事實。從生活中得到的感性材料通常來自復雜的運動形態,本質的、非本質的因素通常交融在一起,僅僅通過這種途徑使學生建立概念、認識規律有時會遇到很大的困難。
而實驗則可以提供精心選擇的、經過簡化和純化了的感性材料,使學生對物理事實獲得明確、具體的認識。在實驗教學中,通過觀察、操作、討論、分析,最后學生會歸納出物理概念和規律,實現從感性認識層面到理性認識層面的進步。實驗教學過程符合學生的認知規律,有利于學生對知識的理解和掌握,能夠達到發展學生智力、培養學生能力的目的。
三、培養學生科學研究的方法和能力
實驗創設了理論密切聯系實際的學習過程,不僅活化學生學到的物理知識,而且能引導學生像科學家那樣去觀察周圍的事物,用實驗手段去驗證事物的屬性,發現事物的變化、聯系和規律。在這個過程中蘊藏著極其活潑的因素,學生可以從中學習科學的研究方法,掌握科學的學習方法。
通過實驗教學,可以使學生學到實驗基本技能和方法;可以培養學生的觀察能力,使學生學會觀察物理現象的方法,有目的、有計劃地進行觀察,學會抓住觀察現象的主要特征,明確觀察對象的變化條件,同時引導學生在觀察中積極思維,做到眼到心到;可以指導學生明確實驗原理,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,通過分析、推理得出正確結論。
通過實驗教學,不僅有效地幫助學生領會物理知識,更重要的是可以使學生通過觀察實驗現象,分析和解決實驗中的問題,做到手腦并用。同時,在實驗教學中啟發學生對有關實驗進行設計和改進,都能夠培養學生的創造性思維能力。
四、培養學生良好的科學素質
有人認為,素質主要由三個方面的因素構成:知識因素、智能因素和非智力因素。實驗除了對知識的掌握、智能的提高有明顯的作用外,對非智力因素的培養也有顯著的作用。
在物理實驗教學過程中,對每個步驟的操作,每個現象的觀察,每個數據的讀取都必須使學生認識到對待科學要有實事求是的態度,要尊重實驗事實和實驗數據,養成客觀分析的科學習慣,反對為了得到結果而編造數據。學生在實驗中發現,沒有正確的數據不會得出正確的結論,而正確的結論必須建立在科學的實驗方法和正確的實驗操作基礎之上。通過物理實驗教學,培養學生具備正確的觀察習慣、規范的操作習慣及客觀記錄數據的習慣,有利于培養學生實事求是的科學態度。
此外,在促進學生形成嚴謹細致的工作作風、堅忍不拔的意志品質、敢于實踐創新的意識等方面都有很好的教育功能。
(作者單位:安徽省宣城市第十二中學)