簡論實驗教學在物理教學中的作用

王晉鋒

摘 要： 本文闡述了實驗教學所具有的發(fā)展學生的思維能力，培養(yǎng)學生對物理的興趣和激發(fā)學生動機，創(chuàng)造學生有效掌握知識的學習環(huán)境，培養(yǎng)學生良好的品質(zhì)和嚴謹?shù)淖黠L的作用。

關鍵詞： 實驗教學 物理教學 作用

馬克思和恩格斯都曾指出，自然科學是一種在人類歷史上起推動作用的革命力量。而科學實驗是物理學的根本來源之一。近代物理學的許多新發(fā)現(xiàn)，如相對論的提出、量子力學的建立等，都是建立在實驗的基礎上的。隨著改革開放的深入，進行我國現(xiàn)階段的中學教育的核心是素質(zhì)教育。這就要求教師在課堂教學中給予素質(zhì)方面的引導和示范，提高學生的實際操作能力。為什么在物理教學中要重視物理實驗呢？因為它有以下幾方面作用。

一、實驗操作有利于發(fā)展學生的思維能力

學生在做實驗時，思維能力會得到很好的鍛煉。做實驗，首先是選擇合適的器材，其次是如何改變實驗條件，人為地進行控制，最后是分析實驗現(xiàn)象，總結實驗規(guī)律，得出實驗結論。這樣可以指導學生觀察和分析物理現(xiàn)象，獲得生動的感性認識掌握物理概念和定律，還可以培養(yǎng)學生的觀察能力、分析與歸納能力和邏輯思維能力。在事實面前，他們的思考一步步深入，把握知識的本質(zhì)長久不忘。

二、實驗教學是培養(yǎng)學生對物理的興趣和激發(fā)學生動機的有效手段

研究是自然界中最普遍、最基本的運動規(guī)律，但是無論事實與現(xiàn)象多么普遍，未經(jīng)考察時總是難免被忽略。實驗教學為學生提供了認識世界的感性材料和環(huán)境，特別是經(jīng)教師精心組織、安排的實驗更能排除次要的非本質(zhì)的干擾因素，突出主要因素，暴露本質(zhì)特征和內(nèi)在聯(lián)系，有利于學生在四十五分鐘內(nèi)高質(zhì)量高效率地掌握知識技能。同時以立體的真實的儀器取代書本的文字和圖畫，讓生動豐富的現(xiàn)象代替枯燥的理論，是實驗教學的特色和優(yōu)勢，而聲音、顏色、溫度等事物特征以其豐富的變化吸引學生，通過他們的眼、耳、皮膚等各種感覺器官同時發(fā)揮作用，激發(fā)學生學習興趣，并且為學生正確深刻地理解知識發(fā)揮不容忽視的作用。實驗得到的結果讓學生印象比較深刻，有實驗驗證的知識也就不容易遺忘。例如：在“測定小燈泡的功率”的實驗中，除按課本上的方法測定以外，教師可引導：如果題目中不具備電壓表或電流表中的任意一個，而是給出一個已知阻值的電阻，同學們能不能測出小燈泡的功率呢？可讓學生自己動手做一做。當學生完成這兩步以后，教師再引導深入：“假如已知電源、電壓，而電壓表的量程小于燈泡的額定電壓時，怎樣測量小燈泡的額定功率呢？”這樣逐步深入、引導，利用新穎、有趣的實驗設計，激發(fā)學生的無限求知欲望。

三、實驗教學能創(chuàng)設學生有效掌握知識的最佳情境

許多物理概念和規(guī)律都是從大量具體事例中抽象出來的，在教學中必須重視感性認識，使學生通過物理現(xiàn)象、過程獲得必要的感性認識，是形成概念、掌握規(guī)律的基礎。

1.實驗能夠展現(xiàn)典型的物理現(xiàn)象。實驗能創(chuàng)造一個排除了干擾的環(huán)境，它對產(chǎn)生多種現(xiàn)象的條件進行了嚴格、精密的控制，排除了次要因素的影響，突出了現(xiàn)象的本質(zhì)規(guī)律。如在探究“音調(diào)的高低與振動的頻率的關系”時，用硬紙片快速和慢速撥過木梳，讓學生聽聲音的高低，也就是聽覺上的“尖細”或“低沉”。學生較易區(qū)別比較，因為能較好地控制手撥動的力度。但如果在生活中讓學生區(qū)分聲音的高低則不太容易，原因是有時不僅音調(diào)改變，響度也改變，多個因素都改變，則較難把握。

2.實驗能根據(jù)需要重復地再現(xiàn)物理現(xiàn)象。實驗能在相同的條件下進行多次反復，以供學生反復觀察。有些實驗現(xiàn)象做一次學生觀察現(xiàn)象不明顯，可以重復做。如在探究“聲音是怎樣產(chǎn)生的”實驗中，把敲響的音叉放入水中，會濺起水花，做一次，響度小，只有近處的幾個學生看到，再加大敲擊的力度，現(xiàn)象較明顯，坐在教室后面的學生也看到，前面的學生水濺到臉上，這要比生活中有些“曇花一現(xiàn)”的現(xiàn)象留給學生的印象更深刻。

3.實驗具有定性和定量研究的全面性。實驗不僅能觀察現(xiàn)象的全過程，更能進行定性研究。如在探究“動能大小與影響因素之間的關系”時，改變質(zhì)量或速度，動能隨之發(fā)生改變，不僅知道動能和質(zhì)量速度有關，而且這兩個量越大，動能越大，還測出有關數(shù)據(jù)，計算各量之間的數(shù)值關系，進行定量研究。如探究“電流與電壓、電阻之間的關系”時，控制電壓或電阻不變，改變另一個量，看電流的變化，記下數(shù)據(jù)，從而得出它們?nèi)咧g定量的關系。“我聽了，忘記了；我看了，記住了；我做了，理解了”。這是對實驗與掌握知識的關系的通俗概括。

四、 實驗教學有助于培養(yǎng)學生良好的品質(zhì)和嚴謹?shù)淖黠L

做實驗要認真、堅持不懈、勇于探索，不怕困難，也要集中注意力，與合作者密切配合，還要愛護器材設備，節(jié)約實驗水電、原料等。可見做實驗，是培養(yǎng)學生思想品質(zhì)的一個良好契機。在實驗教學中完全可以滲透適當?shù)乃枷虢逃Ｎ锢韺W科本身就要求對客觀事物研究具有實事求是的精神，實驗更要求我們尊重客觀事實，避免主觀臆斷，來不得半點虛假，因此我們在演示實驗和學生實驗的教學中，當學生發(fā)現(xiàn)一些現(xiàn)象時，不應輕易否定，而應因勢利導地培養(yǎng)學生的科學態(tài)度和嚴謹?shù)淖黠L。例如：“伏安法測電阻的實驗”中有的學生測出的數(shù)據(jù)計算出的電阻與實際值有些差距，當學生提出這一問題時，教師應首先肯定他們實事求是的態(tài)度，而不應湊數(shù)據(jù)，編造結果以達到實驗目的。其次，引導學生認識：一是實驗有時讀數(shù)據(jù)有誤差；二是課本采取的外接法電路本身就存在數(shù)的差別，從而對此種結果作出圓滿的解釋，培養(yǎng)學生嚴謹?shù)目茖W態(tài)度和作風。

許多物理概念是建立在實驗基礎上的，物理規(guī)律反映自然界物質(zhì)運動的本質(zhì)，物理實驗是自然現(xiàn)象在特定條件下的重現(xiàn)，實驗教學在完成物理教學任務中占有非常重要的地位。通過它既要讓學生掌握實驗操作技能，又要培養(yǎng)學生的觀察能力、分析能力、創(chuàng)造能力及嚴謹?shù)目茖W態(tài)度和科學作風。教師一定要充分重視實驗教學，課前認真準備教具，若學校經(jīng)費緊張，儀器不足，則可自制簡單教具。正如物理學家朱正元教授所說：“壇壇罐罐當儀器，拼拼湊湊作儀器。”總之，人們在認識客觀事物的時候，總是遵循一定的規(guī)律進行。正如列寧所說：“從生動的直觀到抽象的思維，并從抽象的思維到實踐，這就是認識真理認識客觀實際的辨證的途徑而實驗正是人們對新事物進行感性認識的最佳途徑。”在課堂教學中往往會碰到許多概念的建立和定律（規(guī)律）的形成過程，究其建立（形成）過程，單靠理論的說教是遠遠不夠的，必須借助一定的實驗教學。在實驗所得結論的基礎上加以推理，才能達到良好的教學效果。綜觀新課程的精髓是提高學生的綜合素質(zhì)，那么基本的實驗能力的培養(yǎng)是必不可少的一個教學環(huán)節(jié)。如何使實驗更好地為教學服務，如何充分發(fā)揮實驗教學的作用，是值得每個教師思考的課題。