淺談中學物理實驗對教學的重要性

聶偉

[摘 要]物理是一門以觀察和實驗為基礎的學科，物理實驗在教學中，有利于激發學生學習物理的興趣，有得于培養學生獨立思維能力和實踐操作技能， 實驗教學與理論教學相結合，有利于學生對物理概念和規律的正確建立，深刻理解個牢固掌握；因此，良好的物理實驗教學能有效的提高課堂教育教學質量。

[關鍵詞]物理實驗；興趣；教學質量

眾所周知，物理學是以實驗為基礎的科學，物理教學必須以實驗為基礎。物理實驗是指在人為控制條件下，運用儀器、設備等，使物理現象反復再現，從而有目的地進行觀測研究的一種方法。人們對客觀世界的認識始于觀察與實驗，構成物理學完整體系的基本概念和規律都是建立在對物質世界的觀察和定量實驗的基礎之上，實驗是物理教學的重要基礎，在物理教學中，運用實驗的目的主要在于給學生學習物理創造一個良好的環境，使學生能主動地獲取物理知識和發展能力，促進學生科學品質和世界觀的形成；同時，通過學生的觀察實驗，使學生掌握實驗的基礎知識和基本方法，培養他們的實驗能力。中學物理教學必須以實驗為基礎，這是由實驗本身的特點及其在物理教學中的作用所決定的。

一、物理實驗能激發學生的學習興趣，帶動學生的學習過程

“興趣是最好的老師”。在物理教學過程中，要充分發揮實驗的作用，培養學生興趣，以誘發最佳的學習動機，獲得良好的學習效果。興趣源于好奇心，也出于“實踐成功”的欣慰感。因此，可采取一些新異實驗，比如讓雞蛋從高處下落在泡沫塑料上，出現非但不壞反而意外彈回的現象刺激學生的好奇心，產生一種求知欲望。“耳聽為虛，眼見為實” 在學習物理概念和規律時，如果教師只注重講解而不作演示，學生很難形成完整清晰的概念，通過實驗平臺，可以使學生對物理事實獲得明確、具體的認識。例如學習大氣壓強時，通過馬德堡半球實驗和托水實驗，讓學生認識到大氣壓的存在。通過實驗，有助于學生形成表象，克服學習中的難點。

二、物理實驗能培養學生的觀察能力，增強實驗的科學素質

物理教學中的觀察，泛指直接運用感覺器官或間接借助儀器手段對自然現象和實驗現象的感知過程。培養觀察能力，就得剖析觀察的各種特性，加強訓練，才能提高觀察的素質。例如：在講述超重失重現象時，可在彈簧秤下掛一砝碼，用手上提彈簧，觀察上提全過程中彈簧秤示數的變化，就要求對物理過程的各種現象進行觀察。為了觀察得更具體更深刻，就可以將彈簧秤換成超重失重演示儀，采用記憶元件，分別記下超重失重的瞬間現象進行觀察。就可以減小實驗儀器所產生的誤差。要增強實驗的觀察素質，在實驗教學中，第一：必須加強指導，及引導學生觀察實驗條件、實驗裝置、儀器規格，指出觀察的主體，說明觀察的程序，使其有的放矢的觀察，以便透過現象看本質；第二：要充分發揮各種感覺器官的協同作用，提高感知效率；第三：除了在常規的教學試驗中注重培養觀察能力外，還可專門設計提高觀察素質的單項試驗。

三、物理實驗與理論知識相結合，促進學生思維發展

由感性材料轉化為概念和規律，是通過思維活動來完成認識上的飛躍的，為了在實驗教學中培養學生的思維能力，應抓住實驗教學中幾個主要環節的不同優勢側重發展相關的思維能力。第一：在介紹實驗原理、實驗裝置、實驗步驟和方法手段時，借助形象思維逐步形成完整的實驗設計構思；第二：從實驗現象中提出問題，通過分析綜合，得出結論，培養邏輯思維能力；第三：通過實驗數據處理，找出物理量之間的關系，提高判斷推理能力；第四：通過實驗設計的分析，培養抽象思維能力。

四、物理實驗能培養學生的觀察能力，分析、概括能力

觀察是智力活動的門戶和源泉，善于觀察是科學研究和學習物理的必備條件，在實驗時要指導學生學會觀察的方法，有目的地去觀察，注意觀察現象的產生，變化情況和變化條件，能找出現象的重要特征，并加以鑒別和解釋。例如，在托里拆利實驗中，要求學生作以下觀察：①實驗器材；②實驗步驟；③實驗條件—管中裝滿水銀；④觀察對象—水銀柱的高度；⑤實驗對象—水銀柱高度是一個確定值；⑥變化條件—管子由豎直位置到傾斜位置；⑦實驗結論--水銀柱高度根管子傾斜程度無關。學生在多次的觀察練習中，會諑漸掌握觀察的方法，同時也培養了觀察能力。觀察、測量僅僅得到現象和數據，它必須經過分析、綜合，即把一個整體分解成各個組成部分，并指出各部分的有關層次和相互關系；或把一些有關的部分、要素按一定的要求組合成一個新的整體。在分析、綜合基礎上，對現象歸納出特征，再抽象、概括出適用范圍更廣的結論，是物理實驗的重要環節，我們正是通過這一環節培養學生的分析、概括能力的。如歐姆定律的建立過程，是先根據數據分析得出：①電阻不變時，電流與電壓成正比；②電壓不變時，電流與電阻成反比；然后再概括出歐姆定律。

五、物理實驗能培養學生解決實際問題的能力

學習的目的是為了應用，而能否將所學的知識應用于實際問題，是反映學生素質好壞的重要標準。因此，物理實驗教學中不能滿足于通過實驗得到的結論，更應該在實驗基礎上運用結論和學過的物理知識去分析、解決一些實際問題，如對實驗過程中的故障分析、設計實驗，變換器材等。在解決問題時，要能找出涉及問題的主要知識，能提出解決問題的合理途徑，并能說明因果、邏輯關系。

總之，實驗教學的開展，體現了物理是以觀察和實驗為基礎的課程，激發了學生學習物理的積極性，培養了學生的觀察、思維能力，培養了學生動手操作能力和科學探索精神，豐富了學生的課余生活。隨著教學改革的發展，實驗教學得到逐步加強，但是總體來說，在中學物理教學中，實驗仍是薄弱環節，它極大地影響著物理教學質量的提高，與時代發展對人才的要求很不適應。雖然原因是多方面的，但教師的教育觀和實驗素質是很重要的因素。因此，對教師而言，有必要改變教育觀念，從更深的層次認識物理實驗的地位和作用。加強試驗和教學的結合，讓實驗教學在物理教學中發揮重要作用。