淺談如何進行有效的物理實驗教學

黎建新

摘要：物理學是以實驗為基礎的自然科學。沒有實驗，就沒有物理學的發展，實驗是研究物理學的主要方法。

關鍵詞：物理教學

物理學是以實驗為基礎的自然科學。沒有實驗，就沒有物理學的發展，實驗是研究物理學的主要方法，因此，實驗也是物理教學的基本方法之一。從認識論的角度說，一個正確的認識需要經過由實踐到認識，再由認識到實踐的過程，才能產生質的飛躍。

“興趣是最好的老師”，只有學生提高了學習的興趣，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。

如何進行有效的物理實驗教學？如何在物理實驗教學中培養學生的實驗能力？下面就幾個方面談談我的感受。

一、培養學生對物理實驗的興趣

我曾經在我教的一個初三（2）班的學生進行了一次物理實驗動機的問卷調查。問卷主要調查學生喜歡物理實驗的原因。我給出可供選擇的答案如下：

A.教師不講課了，可以輕輕松松。

B.做實驗好玩，有意思。

C.做實驗能夠學到新東西。

D.做實驗能夠培養觀察和分析問題的能力。

E.做實驗能夠不用動腦子記憶枯燥的內容。

在全班33人中，有70﹪的學生選擇了C、D兩個答案。這說明學生對于物理實驗已經形成了良好的學習動機。而接下去的任務關鍵看我們怎么引導了。有人曾說，中國的學生天生只擅長理論，而實驗能力卻十分薄弱。這讓我想起著名物理學家楊振寧說過的一段話：“最近這些年我仔細想了一下，發現這完全是錯誤的。你看今天的華裔，在美國念物理的，特別成功的，絕大多數是實驗物理學家，而不是理論物理學家。中國人并沒有天生不會動手的問題，事實上給了機會是很會動手的。

二、引導學生領會教材中實驗的物理原理與設計思想

現在中學物理教材中的物理實驗，都是為配合教材內容而設置的，主要是為幫助學生對教材中的某個規律和定理內容加深理解、加深印象。而教材對實驗的思想與方法討論較少，加之學生自己也缺乏對實驗思想方法的歸納與總結，因此往往對教材中重要的、常用的實驗思想方法不甚明了，這也在不同程度上削弱了實驗教學特有的教育價值。為了培養學生的實驗能力，教師必須幫助學生進行必要的歸納與總結。比如，如何減少實驗的誤差問題。初中物理中測定液體密度的實驗就是最能說明減小誤差的例子。

方法一：①測出空杯的質量m1。②測出液體和燒杯的總質量m2。③倒入量筒，讀出其體積V。④計算出密度ρ= 。

方法二：①測出液體和燒杯的總質量m1。②倒入部分到量筒中，測出剩余液體和燒杯的總質量m2。③讀出量筒中液體的體積V。④計算出液體的密度ρ= 。

第二種方法由于避免了杯中殘余液體的問題而減小了實驗誤差。還有初中物理中的伏安法測電阻的實驗，由于實驗原理不完善和實驗儀器的不準確而造成誤差。這兩方面的誤差都可以由替代法所消除。電路與伏安法相同，接通電路后，記下電流表和電壓表的示數，然后用電阻箱替代電阻Rx，調節電阻箱，使兩表恢復到原來的示數，此時電阻箱的阻值就是Rx阻值。由于電阻箱的精度是比較高的，因此這種方法也能大大減小實驗誤差。

三、加強對學生實驗技能訓練的指導

學生的實驗能力不是教師講會的，也不是學生觀看教師演示學會的，而是通過教師指導，經過他們反復進行實踐、反復練習才能形成的。為此，必須加強演示實驗、學生分組實驗，并嚴格要求，嚴格訓練，使學生形成較強的實驗能力。

做實驗必須遵循因材施教、循序漸進的原則。

例如，在進行物體浮沉條件的實驗時，教材的安排是先把雞蛋放在濃鹽水中，觀察它的漂浮；然后在濃鹽水中加清水，觀察雞蛋的懸浮和下沉；再加入濃鹽水，觀察雞蛋的上浮；在操作時，加入清水的多少不容易掌握。會出現由于一下子倒入過多的清水，雞蛋就下沉到杯底，而看不到懸浮現象，再加濃鹽水時，雞蛋就可能上浮不起來。有的老師在設計邊學邊實驗方案時，作了如下的改動：讓學生先把雞蛋分別浸沒在清水和濃鹽水中，觀察雞蛋的下沉和上浮，分析雞蛋的受力情況，得出下沉和上浮的條件。接著讓學生緩緩地向濃鹽水中加入清水，觀察懸浮現象，分析得出懸浮條件，然后討論為什么雞蛋在清水中和在濃鹽水中受到的浮力大小不同？為什么漂浮時和懸浮時雞蛋排開液體的體積不同而受到的浮力卻相同？這樣處理，不但實驗成功的把握大、效果好，而且學生容易理解。實踐證明，只有通過訓練有素的實驗教學，才能使學生在獲取物理知識的同時，潛移默化地形成良好的科學素養。同樣，只有加強實驗教學，才能培養出具有較強動手能力的學生。而這種能力正是日后成為合格勞動者所必需的勞動技能素質的基礎。

總之，要提高中學生的物理實驗能力，要靠平時的課堂教學和課外興趣小組活動相結合的基礎上，從興趣入手，采取合理科學的方法，循序漸進，不斷深入，相信我們學生的實驗能力一定能上一個新臺階。