物理教學(xué)中實(shí)驗(yàn)的作用

徐建忠

【關(guān)鍵詞】物理教學(xué) 實(shí)驗(yàn) 作用 自主探究 創(chuàng)造能力

【中圖分類號(hào)】G42 【文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼】A 【文章編號(hào)】2095-3089（2016）16-0284-01

物理是一門以實(shí)驗(yàn)為基礎(chǔ)的自然科學(xué)，實(shí)驗(yàn)是探索物理知識(shí)的源泉。無(wú)論是物理概念的建立，還是物理規(guī)律的驗(yàn)證與探索，都離不開(kāi)實(shí)驗(yàn)。教學(xué)實(shí)踐表明，實(shí)驗(yàn)?zāi)軌蚣ぐl(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)物理的興趣，是使學(xué)生獲得物理知識(shí)，培養(yǎng)學(xué)生觀察能力、思維能力、動(dòng)手能力，以及自主探究創(chuàng)新能力的基本途徑之一。可見(jiàn)，在物理教學(xué)中要巧妙設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)，把研究的物理現(xiàn)象清楚地展現(xiàn)給學(xué)生，這樣就可以讓學(xué)生通過(guò)觀察、思考，獲得生動(dòng)的感性認(rèn)識(shí)，進(jìn)一步探索物理規(guī)律，從而，提高學(xué)習(xí)效率。下面，筆者就談?wù)剬?shí)驗(yàn)在物理教學(xué)中的作用。

一、通過(guò)趣味新奇的物理實(shí)驗(yàn)演示，激發(fā)學(xué)生的好奇心理，從而激發(fā)他們的學(xué)習(xí)興趣

興趣是一個(gè)人積極認(rèn)識(shí)與探究某種事物的心理特征，是學(xué)習(xí)活動(dòng)順利進(jìn)行的重要條件。在課堂上如果學(xué)生懷有興趣，便會(huì)抱著積極的態(tài)度，以愉快的心情去參與課堂教學(xué)活動(dòng)，而體驗(yàn)到學(xué)習(xí)是一種無(wú)窮的樂(lè)趣。有了興趣，才能產(chǎn)生持之以恒的巨大的內(nèi)驅(qū)力，智力因素才能得以充分發(fā)揮，達(dá)到事半功倍的教學(xué)效果。如在教學(xué)“光的色散”這節(jié)內(nèi)容時(shí)，不受課本實(shí)驗(yàn)編排約束，敢于創(chuàng)新自行設(shè)計(jì)如下實(shí)驗(yàn)：在塑料盆中盛上一些水，盆邊傾放一個(gè)較大的平面鏡（部分平面浸入水中），使太陽(yáng)光射在平面鏡與水面交界處，讓反射光射到背光的白色墻壁上，墻壁上就會(huì)形成一條面積很大的彩色光帶，猶如雨后天空中的彩虹。一個(gè)簡(jiǎn)簡(jiǎn)單單的實(shí)驗(yàn)一下子把學(xué)生的注意力吸引到課堂上來(lái)，讓學(xué)生認(rèn)識(shí)到光是由不同的色光組成的，激發(fā)了學(xué)生的好奇心理，很好地培了養(yǎng)學(xué)生探索物理規(guī)律和自然奧妙的興趣。

二、引導(dǎo)學(xué)生觀察實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，培養(yǎng)觀察能力，提高分析能力

觀察是人們對(duì)客觀事物、現(xiàn)象感知過(guò)程中的一種最直接的方法。我們要培養(yǎng)學(xué)生觀察能力，要引導(dǎo)學(xué)生怎樣觀察實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，進(jìn)一步探究、分析、判斷、推理、概括有關(guān)性質(zhì)規(guī)律。例如：水被加熱至沸騰過(guò)程中，提出問(wèn)題讓學(xué)生邊實(shí)驗(yàn)邊思考：a. 開(kāi)始加熱時(shí)燒杯底部和內(nèi)壁是否有小氣泡？怎樣產(chǎn)生的？b .初始階段水溫有什么變化？小氣泡在上升至水面的過(guò)程中體積如何變化？C .當(dāng)水中有大量氣泡產(chǎn)生并迅速上升過(guò)程中體積不斷增大，到水面破裂時(shí)，溫度是否變化？杯口出現(xiàn)的“白氣”是什么？d .如果沸騰時(shí)間較長(zhǎng)，水位比加熱前有所下降，為什么？在以上過(guò)程中，讓學(xué)生通過(guò)觀察不同階段出現(xiàn)的現(xiàn)象，老師引導(dǎo)探究原因，得出結(jié)論：起初水溫不斷升高，水受熱膨脹，有少量水汽化，在燒杯底部和內(nèi)壁有小氣泡產(chǎn)生；水溫繼續(xù)升高，由于受熱部位的水膨脹，密度減小而上升，周邊的水下降補(bǔ)充，形成水的對(duì)流，同時(shí)，有水汽化，小氣泡上升，體積不斷增大；水溫繼續(xù)升高到沸點(diǎn)，有大量氣泡產(chǎn)生，并體積不斷增大，到水面破裂，產(chǎn)生劇烈的汽化現(xiàn)象即沸騰，沸騰過(guò)程中溫度保持不變；杯口出現(xiàn)“白氣”是因?yàn)闅馀萜屏褧r(shí)遇冷空氣液化產(chǎn)生的；水位下降是因?yàn)橐恍┧黄恕＿@樣將膨脹、熱傳遞、汽化、液化等知識(shí)有機(jī)地聯(lián)系起來(lái)，從而提高了觀察、思維分析能力。

三、利用實(shí)驗(yàn)探究物理規(guī)律并加深對(duì)其理解

教學(xué)中對(duì)于抽象的概念和規(guī)律。教師應(yīng)一開(kāi)始就鼓勵(lì)學(xué)生積極動(dòng)手參與實(shí)驗(yàn)，觀察現(xiàn)象、分析推斷、經(jīng)過(guò)探究、得出規(guī)律，這樣理解概念規(guī)律就簡(jiǎn)單多了。例如：在“愣次定律”一節(jié)的教學(xué)中，筆者變?cè)瓉?lái)的演示實(shí)驗(yàn)為邊做邊講實(shí)驗(yàn)，每?jī)晌粚W(xué)生發(fā)一套實(shí)驗(yàn)器材（干電池、電流表、原線圈、條形磁鐵、導(dǎo)線），實(shí)驗(yàn)中首先讓學(xué)生觀察電流的方向與電流表指針偏轉(zhuǎn)方向的關(guān)系，再觀察原線圈電流方向與磁鐵運(yùn)動(dòng)方向的關(guān)系，以直觀的感性材料作為基礎(chǔ)，引導(dǎo)學(xué)生仔細(xì)準(zhǔn)確地進(jìn)行觀察，然后引導(dǎo)學(xué)生討論分析，對(duì)比得出感應(yīng)電流所引起磁場(chǎng)在磁鐵向線圈內(nèi)運(yùn)動(dòng)時(shí)（磁通量增加）與磁鐵的磁場(chǎng)方向相反，磁鐵向線圈外運(yùn)動(dòng)時(shí)（ 磁通量減少），兩個(gè)磁場(chǎng)方向相同，最后引導(dǎo)學(xué)生用科學(xué)語(yǔ)言描述，順理成章地寫出楞次定律：閉合路中感應(yīng)電流的方向，總是使得它所激發(fā)的磁場(chǎng)來(lái)阻止引起感應(yīng)電流的磁通量的變化 。

四、利用實(shí)驗(yàn)培養(yǎng)學(xué)生探究問(wèn)題的能力

《新課標(biāo)》中倡導(dǎo)自主、合作、探究的學(xué)習(xí)方式。在問(wèn)題研究中，也可利用實(shí)驗(yàn)，讓學(xué)生經(jīng)歷探究過(guò)程，學(xué)習(xí)探究方法，培養(yǎng)探索精神，最終解決問(wèn)題。還可以進(jìn)行猜想，再進(jìn)行實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證。讓學(xué)生參與，要發(fā)揮學(xué)生的主體和中心地位。例如：在研究“浮力的大小等于什么”問(wèn)題中，首先讓學(xué)生思考：浸沒(méi)在水中的乒乓球，從它剛露出水面到最后浮出水面不動(dòng)的過(guò)程中，它受到的重力怎樣變化？浮力怎樣變化？浸在水中的體積怎樣變化？讓學(xué)生做出猜想，再安排學(xué)生分組實(shí)驗(yàn)，用手按著乒乓球，感受它剛露出水面到最后浮出水面不動(dòng)的過(guò)程中，浮力大小的變化，并以小組為單位觀察、分析、探究、討論，教師引導(dǎo)學(xué)生總結(jié)：在以上過(guò)程中乒乓球受到的重力沒(méi)有變，浮力由大變小，可見(jiàn)，浮力大小與物體受到的重力無(wú)關(guān)（漂浮除外）；浸在水中的體積由大變小，可見(jiàn)，浮力大小與物浸在水中的體積（排開(kāi)水的體積）有關(guān)。既然浮力大小與排開(kāi)的水的體積有關(guān)，那么猜想浮力的大小是不是等于排開(kāi)的水受到的重力？進(jìn)一步設(shè)計(jì)分組實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證，各組器材（彈簧秤、石塊、細(xì)線、溢水桶、盛水桶）如器材不夠用，可安排學(xué)生課前自制，實(shí)驗(yàn)原理及實(shí)驗(yàn)圖見(jiàn)學(xué)生課本。最后，由學(xué)生根據(jù)實(shí)驗(yàn)總結(jié)得出阿基米德原理，這樣就很好地培養(yǎng)了學(xué)生自主探究能力。

五、通過(guò)實(shí)驗(yàn)培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新意識(shí)和創(chuàng)造能力

素質(zhì)教育要求培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新意識(shí)和創(chuàng)造能力，如何在實(shí)驗(yàn)中培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新意識(shí)和創(chuàng)造能力是物理教師探索的課題。我們要?jiǎng)?chuàng)新實(shí)驗(yàn)教學(xué)，引導(dǎo)學(xué)生設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)增強(qiáng)創(chuàng)新意識(shí)，培養(yǎng)創(chuàng)造能力

例如：用伏安法測(cè)電阻，器材（電流表、電壓表、待測(cè)電阻、滑動(dòng)變阻器、導(dǎo)線、開(kāi)關(guān)、干電池），可先安排按教材進(jìn)行分組實(shí)驗(yàn)，然后安排學(xué)生：以上器材中，如沒(méi)有電流表，但給你一個(gè)定值電阻，設(shè)計(jì)一個(gè)測(cè)待測(cè)電阻阻值的實(shí)驗(yàn)，畫出電路圖；以上器材中，如果沒(méi)有電壓表，但有定值電阻，再設(shè)計(jì)測(cè)待測(cè)電阻阻值實(shí)驗(yàn)，畫出電路圖。設(shè)計(jì)過(guò)程中教師引導(dǎo)，過(guò)后檢查。

再如學(xué)習(xí)完力學(xué)后，我給學(xué)生安排一個(gè)課外實(shí)驗(yàn)：自選器材，設(shè)計(jì)一個(gè)測(cè)量土豆密度的實(shí)驗(yàn)，并寫出實(shí)驗(yàn)報(bào)告。結(jié)果學(xué)生提出了幾個(gè)不同的實(shí)驗(yàn)方案，并測(cè)出土豆密度值。這樣的探索設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)，自由度大，自主力強(qiáng)，很好地鍛煉了學(xué)生的實(shí)驗(yàn)?zāi)芰蛣?chuàng)新思維能力。

還有，拓寬實(shí)驗(yàn)教學(xué)思路，在課外利用生活中的素材，做小實(shí)驗(yàn)，小制作。如：自制電動(dòng)機(jī)、潛望鏡、凸透鏡、三棱鏡、“紙盒燒開(kāi)水”、“日光燈雙金屬片的自動(dòng)控制作用”、“摩擦起電實(shí)驗(yàn)”等等都能培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新意識(shí)和創(chuàng)造能力。

六、實(shí)驗(yàn)有利于培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)素養(yǎng)

實(shí)驗(yàn)除了對(duì)知識(shí)的掌握、智能的提高有明顯的作用外，還能夠培養(yǎng)學(xué)生實(shí)事求是的科學(xué)態(tài)度、嚴(yán)謹(jǐn)?shù)墓ぷ髯黠L(fēng)和堅(jiān)韌不拔的意志品質(zhì)，有助于形成正確的觀念、優(yōu)秀的品質(zhì)，培養(yǎng)高尚的道德情操和濃厚的學(xué)習(xí)興趣。

總之，物理實(shí)驗(yàn)是中學(xué)物理教學(xué)中必不可少的一部分，它的作用顯而易見(jiàn)，對(duì)培養(yǎng)學(xué)生以上的各種能力有很大的幫助，是學(xué)好物理知識(shí)的有效途經(jīng)。因此，要加強(qiáng)并優(yōu)化物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)，進(jìn)而提高教育教學(xué)質(zhì)量和學(xué)生的綜合素質(zhì)。