摘 要:物理實驗是高中物理教學中的重要內容,是了解、研究自然規律的重要方法,在高中物理教學中占有十分重要的地位。通過在教學過程中引入物理實驗,可以很好地培養學生的觀察能力、提高學生學習物理的興趣、鍛煉學生的思維能力、分析綜合能力以及創新和實踐能力。
關鍵詞:物理實驗;教學;能力
物理學是一門以實驗為基礎的科學,在高中階段,不論是在必修課程還是在選修課程中,物理實驗都占有舉足輕重的地位。實驗可以為學生學習物理創造一個鮮活、生動、具體、直觀的學習環境,從而培養學生各個方面的能力,進而提高學生各方面的素質。
一、 物理實驗可以培養學生的觀察能力
“觀察是思維的觸角”,通過對物理實驗的觀察,學生可以從物理現象中獲取各種各樣、鮮明生動、印象深刻的原始信息,為學習物理知識提供事實依據。在這些實驗事實的基礎上,教師可以引導學生觀察不同的物理現象以及它們之間的聯系,從而引發學生在更深的層次上進行思考,加深和鞏固學生對物理規律和物理概念的認識。
物理教師在課堂上進行演示實驗的時候,一定要告訴學生如何觀察這個演示實驗,如要告訴學生這個演示實驗是為了驗證哪個物理概念,或是為了探究什么物理規律等。要告訴學生重點觀察什么,實驗過程中的哪一步(或哪幾步)需要學生特別認真地觀察,甚至在觀察演示實驗之前需要學生進行什么樣的準備等,都要詳細地告訴學生,以取得更加良好的觀察效果,幫助學生獲得更好的認知體驗。如在講解必修1《摩擦力》這一節課的時候,就可以做一個用彈簧測力計在桌面上拉小車的演示實驗,提醒學生觀察小車移動前后彈簧測力計示數的變化情況,只要是細心的學生,一定能夠觀察到這樣的現象:彈簧測力計的示數越來越大,在小車運動的一瞬間彈簧測力計的示數達到最大,而一旦小車運動起來,彈簧測力計的示數又稍微小了一些。當學生觀察到這些現象之后,引導學生思考出現這種現象的本質原因,從而使學生對靜摩擦力、最大靜摩擦力和滑動摩擦力之間的關系有一個深刻的理解的同時,培養自己的觀察能力。
二、 物理實驗可以激發學生的學習積極性,培養學生學習物理的興趣
“興趣是最好的老師”,是人要求獲得新知識的一種積極的心態,物理實驗的真實性、形象性和生動性極易喚起學生的學習興趣。在引入課題時運用新奇、生動、有趣的演示實驗,往往可以激發學生探究問題的興趣,使其主動參與其中,從而成為課堂的主人。如在人們的日常生活經驗中,大部分時候觀察到的現象都是重的物體下落得快些,這給學生學習必修1《自由落體運動》帶來認知上的干擾,那么如何幫助學生排除這個錯誤的常識帶來的干擾呢?其實,教師只需在課堂上做一個簡單的實驗:拿一張紙片和一張光盤從同一高度下落,學生很容易觀察到光盤首先落到地面,“重的物體落得快”,這和學生的日常經驗是一致的,然后將紙片團成一個紙團,再讓紙團和光盤從同一高度下落,學生就會觀察到是紙團先落地,從而得到“輕的物體也可以落得很快”的結論,這就會引起學生認知上的沖突,激起學生的好奇心,引發學生的興趣和探究的欲望,教師再適時引導學生對產生這種現象的原因進行更深層次的思考,從而幫助學生認清問題的本質。
三、 物理實驗可以培養學生的思維能力
思維是人腦將觀察所取得的感性信息進行加工,上升為理性認識的過程。人的思維能力主要包括分析綜合能力、抽象能力和概括能力。在高中階段,物理概念和物理規律大都比較抽象,而物理中的實驗,則可以將抽象的物理概念或物理規律形象化,可以為學生建立物理概念和物理規律提供感性材料。學生借助實驗所提供的感性材料,可以對物理概念或物理規律的產生過程,以及在應用這些概念或規律的過程中要注意的問題等有一個正確的認識。如在學習超重和失重這部分知識時,為了增強學生的體驗,可以借助學校的電梯進行研究。將彈簧測力計的下端掛上鉤碼,然后將彈簧測力計的上端固定在電梯的天花板上,讓學生分別觀察在電梯靜止不動、電梯加速上升、電梯勻速上升、電梯減速上升、電梯加速下降、電梯勻速下降以及電梯減速下降等各種不同情況下彈簧測力計讀數的變化情況。然后引導學生分析實驗結果,總結出:當物體有向上的加速度時,物體處于超重狀態;當物體具有向下的加速度時,物體處于失重狀態;當物體靜止或勻速運動時,物體受到的拉力等于其重力。
四、 物理實驗可以培養學生的創新能力和實踐能力
創新攸關一個國家和民族的未來。創新是一種較高層次的知識遷移活動,教師在教學過程中,一定要多角度地創設情境,引導學生采用不同的方式去理解或驗證物理規律。然而,創新能力的形成是要建立在有較強的觀察能力、思維能力和操作能力的基礎上的。在物理教學的過程中,物理實驗能夠使學生在已有知識的基礎上,萌發出新的觀念和方法,然后再通過實驗對這些新的觀念和方法進行驗證,從而培養學生的創新能力。
在物理教學過程中,充分利用物理分組實驗,可以充分地培養學生的動手實踐能力,通過動手實踐,使學生對所學的物理概念和物理規律有一個更深層次的認識,根據“實踐—認識—再實踐”這樣一個循環往復的過程,可以幫助學生將掌握的物理規律再次運用到實踐中去,同時也可以在實踐中檢驗物理規律的正確性,通過這一過程,可以使學生充分認識到一切知識均來自于實踐,有利于培養學生從實踐中認識事物、獲取知識和自我發展的能力。
綜上所述可知,物理實驗在物理教學中的作用是十分重要的。它是學生了解、研究自然規律的重要方法,物理實驗在物理教學中的作用不只是僅僅讓學生獲得信息,重要的是要培養學生將獲取的信息演繹、歸納成結論的能力。在高中物理教學中,演示實驗、邊講邊實驗、分組實驗等都有利于培養學生對物理的濃厚興趣,有利于學生更好地了解和掌握物理概念和物理規律,從而促進良好教學效果的產生。因此,在物理教學中一定要注意物理實驗的運用。
參考文獻:
[1]中華人民共和國教育部.高中物理課程標準[M].北京:人民教育出版社,2015.
[2]閻金鐸等.物理教學論[M].北京:北京師范大學出版社,2009.
[3]田世昆,胡衛平.物理思維論[M].南寧:廣西教育出版社,1999.
作者簡介:
李晗,高級教師,河南省周口市,河南省淮陽中學。endprint