倪代友
【摘要】 物理學是一門實驗科學,它的每一個概念的確立、每一個原理和定律的發現都是在實驗的基礎上總結和概括出來的;無論是從宏觀的物理現象,還是從微觀的物理現象中發現每一個原理和定律,都是經過長期的、艱苦的、耐心的觀察、分析和實驗得出的,不管是物理學的現象,還是物理學的理論都離不開觀察和實驗。
【關鍵詞】 物理實驗 教學 作用
【中圖分類號】 G633.7 【文獻標識碼】 A 【文章編號】 1992-7711(2015)05-067-01
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物理實驗是人們運用儀器設備,使物理現象反復物理實驗過程中再現,從而有目的的進行觀測的一種實踐方法。下面就讓我們來探討一下實驗在中學物理教學中有哪些作用。
一、物理實驗能為學生創建一個學習物理的直觀、生動、形象的認知情境
可以這樣講,物理實驗是展示物理教學魅力的有效手段。它能夠使學生清楚的觀察到不同物理現象之間的因果關系,比較直觀的理解這些相互聯系的物理現象,進而鞏固和加深學生對物理規律的認識。
1.物理實驗具有化枯燥為生動、化抽象為具體、化平淡為奇特的功效,能為學生提供一個學習新知識的良好環境。
例如,在我們的世界靜摩擦力無處不在,同學們卻很難感受到靜摩擦力的存在。因此,教師可以做“筷子提米”以及“覆杯”實驗讓學生觀察。這樣的話,看不見,摸不著的靜摩擦力就可以在比較直觀、生動、形象的環境中展現在同學們面前。在研究滑動摩擦力大小和哪些因素有關系的時候,教師可以設計兩組實驗,讓學生用彈簧稱拉著相同質量的小車在粗糙程度差異較大的水平面上勻速行走,同學們肯定會觀察到,拉在比較粗糙水平面上小車的彈簧稱的示數大,這樣就比較直觀的使同學知道滑動摩擦力大小和接觸面的粗糙程度有關。再用彈簧稱拉著不同質量的小車在粗糙程度相同的水平面上勻速行走,同學們會觀察到拉質量大的小車的彈簧秤示數明顯比拉質量小的小車的彈簧秤示數大,這樣又可以讓學生比較容易的明白滑動摩擦力大小不僅和接觸面的粗糙程度有關,還和正壓力有關。在傳統教學中,教師往往只是重視給學生一個抽象思維活動的學習環境,而往往忽視了為學生創造一個表象思維活動的學習環境,而實驗恰恰可以彌補傳統教育的這一“先天”不足。
2.通過物理實驗,可以鞏固學生頭腦中的知識體系
例如,在講《二力平衡》這節課的時候,教師開始僅僅用兩只彈簧對稱拉從而得到兩個力是大小相等,方向相反,作用在同一條直線上的結論,但是從這一特殊的例子來說明二力平衡的條件是不夠的,同學們往往會錯誤的認為二力平衡的條件就是物體靜止。于是,我們可以演示小車在桌面上受到不同大小水平力時的運動情況來說明二力平衡的條件以及平衡時的狀態是物體靜止或者做勻速直線運動。
二、通過物理實驗可以提高學生發現問題、解決問題的能力
物理實驗不僅能夠使學生學習到新知識,而且在實驗的過程中,可以培養學生發現問題、解決問題的能力。例如,教師可以先問同學們這樣一個問題,“如何利用天平、量筒等儀器來測量易溶于水的食鹽密度?”,然后,再讓學生課后自己設計實驗來解決問題。如果同學們仍用我們物理教材上給出的方法來處理這個問題就有一定的困難了,因為食鹽的體積是難以測出的,這時同學們就得打破常規,另辟新徑。同學們首先遇到的問題是由于食鹽溶于水用常規的方法就測不出食鹽的體積,他們這時候就會想到是否有這樣一種溶液,食鹽不溶于它呢?在實際處理時,他們就可能會運用所學的化學知識先制成食鹽的飽和溶液,然后,根據食鹽不溶于食鹽的飽和溶液這一化學性質來測出食鹽的體積。這個開放性實驗在培養學生實驗能力的同時,還培養他們運用其他學科的知識來解決物理問題的能力。
三、物理實驗可以培養學生創新能力
“創新是一個民族的靈魂”,它是當今知識經濟社會中人最重要的素質。江澤民同志曾在全國教育改革會議上明確指出“我們必須把增強民族創新能力提到關系中華民族興衰存亡的高度認識”。確實,一個國家、一個民族要取得二十一世紀發展的主動權、領先權和控制權,就必須要有高素質的人才,而高素質人才的突出表現就是具有創新能力。
通過大量的物理實驗,可以培養學生的觀察能力。
例如,在講解《摩擦力》這一節課的時候,教師可以用彈簧秤拉桌面上的小木塊,同時請同學們觀察在木塊移動的前后彈簧稱示數的變化。同學們肯定能觀察到用較小的力拉木塊時,小木塊不動,隨著拉力慢慢達到并且超過最大靜摩擦力時,小木塊開始運動,當小木塊慢慢由加速運動變為勻速運動的時候,彈簧稱示數也逐漸變小到一個穩定值(即滑動摩擦力)。這樣的話,教師就讓同學們對物體最大靜摩擦力大于它的滑動摩擦力有較深印象的同時,還培養了學生的觀察能力。
四、實驗能培養學生良好的道德素質和科學作風
物理學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,學生發現一些現象,我們不應輕易否定,而應因勢利導培養學生的科學態度和科學作風。
總之,我們應該在深刻認識到物理實驗在中學物理教學中的起著十分重要且不可替代的作用的同時,還要徹底的清除以前在物理教學中輕視物理實驗的錯誤觀點,要名副其實的發揮物理實驗在物理教學中的巨大作用。我們更應該從科技創新、人才強國的戰略高度出發,以提高國民全面素質為根本宗旨,培養出更多“有理想,有道德,有文化,有紀律”的德、智、體、美等全面發展的社會主義建設者和接班人。
[ 參 考 文 獻 ]
[1]閻金鋒.中學物理教學概論.第2版.高等教育出版社,2003.78頁.
[2]劉炳升.中學物理教師作業技能訓練.第1版.高等教育出版社,2004.69頁.
[3]章志光.心理學.第3版.人民教育出版社,2002.231頁.