淺談中學(xué)物理實(shí)驗(yàn)對(duì)教學(xué)的重要性

聶偉

[摘 要]物理是一門以觀察和實(shí)驗(yàn)為基礎(chǔ)的學(xué)科，物理實(shí)驗(yàn)在教學(xué)中，有利于激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)物理的興趣，有得于培養(yǎng)學(xué)生獨(dú)立思維能力和實(shí)踐操作技能， 實(shí)驗(yàn)教學(xué)與理論教學(xué)相結(jié)合，有利于學(xué)生對(duì)物理概念和規(guī)律的正確建立，深刻理解個(gè)牢固掌握；因此，良好的物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)能有效的提高課堂教育教學(xué)質(zhì)量。

[關(guān)鍵詞]物理實(shí)驗(yàn)；興趣；教學(xué)質(zhì)量

眾所周知，物理學(xué)是以實(shí)驗(yàn)為基礎(chǔ)的科學(xué)，物理教學(xué)必須以實(shí)驗(yàn)為基礎(chǔ)。物理實(shí)驗(yàn)是指在人為控制條件下，運(yùn)用儀器、設(shè)備等，使物理現(xiàn)象反復(fù)再現(xiàn)，從而有目的地進(jìn)行觀測(cè)研究的一種方法。人們對(duì)客觀世界的認(rèn)識(shí)始于觀察與實(shí)驗(yàn)，構(gòu)成物理學(xué)完整體系的基本概念和規(guī)律都是建立在對(duì)物質(zhì)世界的觀察和定量實(shí)驗(yàn)的基礎(chǔ)之上，實(shí)驗(yàn)是物理教學(xué)的重要基礎(chǔ)，在物理教學(xué)中，運(yùn)用實(shí)驗(yàn)的目的主要在于給學(xué)生學(xué)習(xí)物理創(chuàng)造一個(gè)良好的環(huán)境，使學(xué)生能主動(dòng)地獲取物理知識(shí)和發(fā)展能力，促進(jìn)學(xué)生科學(xué)品質(zhì)和世界觀的形成；同時(shí)，通過(guò)學(xué)生的觀察實(shí)驗(yàn)，使學(xué)生掌握實(shí)驗(yàn)的基礎(chǔ)知識(shí)和基本方法，培養(yǎng)他們的實(shí)驗(yàn)?zāi)芰?。中學(xué)物理教學(xué)必須以實(shí)驗(yàn)為基礎(chǔ)，這是由實(shí)驗(yàn)本身的特點(diǎn)及其在物理教學(xué)中的作用所決定的。

一、物理實(shí)驗(yàn)?zāi)芗ぐl(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，帶動(dòng)學(xué)生的學(xué)習(xí)過(guò)程

“興趣是最好的老師”。在物理教學(xué)過(guò)程中，要充分發(fā)揮實(shí)驗(yàn)的作用，培養(yǎng)學(xué)生興趣，以誘發(fā)最佳的學(xué)習(xí)動(dòng)機(jī)，獲得良好的學(xué)習(xí)效果。興趣源于好奇心，也出于“實(shí)踐成功”的欣慰感。因此，可采取一些新異實(shí)驗(yàn)，比如讓雞蛋從高處下落在泡沫塑料上，出現(xiàn)非但不壞反而意外彈回的現(xiàn)象刺激學(xué)生的好奇心，產(chǎn)生一種求知欲望?！岸牉樘?，眼見為實(shí)” 在學(xué)習(xí)物理概念和規(guī)律時(shí)，如果教師只注重講解而不作演示，學(xué)生很難形成完整清晰的概念，通過(guò)實(shí)驗(yàn)平臺(tái)，可以使學(xué)生對(duì)物理事實(shí)獲得明確、具體的認(rèn)識(shí)。例如學(xué)習(xí)大氣壓強(qiáng)時(shí)，通過(guò)馬德堡半球?qū)嶒?yàn)和托水實(shí)驗(yàn)，讓學(xué)生認(rèn)識(shí)到大氣壓的存在。通過(guò)實(shí)驗(yàn)，有助于學(xué)生形成表象，克服學(xué)習(xí)中的難點(diǎn)。

二、物理實(shí)驗(yàn)?zāi)芘囵B(yǎng)學(xué)生的觀察能力，增強(qiáng)實(shí)驗(yàn)的科學(xué)素質(zhì)

物理教學(xué)中的觀察，泛指直接運(yùn)用感覺器官或間接借助儀器手段對(duì)自然現(xiàn)象和實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象的感知過(guò)程。培養(yǎng)觀察能力，就得剖析觀察的各種特性，加強(qiáng)訓(xùn)練，才能提高觀察的素質(zhì)。例如：在講述超重失重現(xiàn)象時(shí)，可在彈簧秤下掛一砝碼，用手上提彈簧，觀察上提全過(guò)程中彈簧秤示數(shù)的變化，就要求對(duì)物理過(guò)程的各種現(xiàn)象進(jìn)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(xiàn)象進(jìn)行觀察。就可以減小實(shí)驗(yàn)儀器所產(chǎn)生的誤差。要增強(qiáng)實(shí)驗(yàn)的觀察素質(zhì)，在實(shí)驗(yàn)教學(xué)中，第一：必須加強(qiáng)指導(dǎo)，及引導(dǎo)學(xué)生觀察實(shí)驗(yàn)條件、實(shí)驗(yàn)裝置、儀器規(guī)格，指出觀察的主體，說(shuō)明觀察的程序，使其有的放矢的觀察，以便透過(guò)現(xiàn)象看本質(zhì)；第二：要充分發(fā)揮各種感覺器官的協(xié)同作用，提高感知效率；第三：除了在常規(guī)的教學(xué)試驗(yàn)中注重培養(yǎng)觀察能力外，還可專門設(shè)計(jì)提高觀察素質(zhì)的單項(xiàng)試驗(yàn)。

三、物理實(shí)驗(yàn)與理論知識(shí)相結(jié)合，促進(jìn)學(xué)生思維發(fā)展

由感性材料轉(zhuǎn)化為概念和規(guī)律，是通過(guò)思維活動(dòng)來(lái)完成認(rèn)識(shí)上的飛躍的，為了在實(shí)驗(yàn)教學(xué)中培養(yǎng)學(xué)生的思維能力，應(yīng)抓住實(shí)驗(yàn)教學(xué)中幾個(gè)主要環(huán)節(jié)的不同優(yōu)勢(shì)側(cè)重發(fā)展相關(guān)的思維能力。第一：在介紹實(shí)驗(yàn)原理、實(shí)驗(yàn)裝置、實(shí)驗(yàn)步驟和方法手段時(shí)，借助形象思維逐步形成完整的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)構(gòu)思；第二：從實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象中提出問(wèn)題，通過(guò)分析綜合，得出結(jié)論，培養(yǎng)邏輯思維能力；第三：通過(guò)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)處理，找出物理量之間的關(guān)系，提高判斷推理能力；第四：通過(guò)實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)的分析，培養(yǎng)抽象思維能力。

四、物理實(shí)驗(yàn)?zāi)芘囵B(yǎng)學(xué)生的觀察能力，分析、概括能力

觀察是智力活動(dòng)的門戶和源泉，善于觀察是科學(xué)研究和學(xué)習(xí)物理的必備條件，在實(shí)驗(yàn)時(shí)要指導(dǎo)學(xué)生學(xué)會(huì)觀察的方法，有目的地去觀察，注意觀察現(xiàn)象的產(chǎn)生，變化情況和變化條件，能找出現(xiàn)象的重要特征，并加以鑒別和解釋。例如，在托里拆利實(shí)驗(yàn)中，要求學(xué)生作以下觀察：①實(shí)驗(yàn)器材；②實(shí)驗(yàn)步驟；③實(shí)驗(yàn)條件—管中裝滿水銀；④觀察對(duì)象—水銀柱的高度；⑤實(shí)驗(yàn)對(duì)象—水銀柱高度是一個(gè)確定值；⑥變化條件—管子由豎直位置到傾斜位置；⑦實(shí)驗(yàn)結(jié)論--水銀柱高度根管子傾斜程度無(wú)關(guān)。學(xué)生在多次的觀察練習(xí)中，會(huì)諑漸掌握觀察的方法，同時(shí)也培養(yǎng)了觀察能力。觀察、測(cè)量?jī)H僅得到現(xiàn)象和數(shù)據(jù)，它必須經(jīng)過(guò)分析、綜合，即把一個(gè)整體分解成各個(gè)組成部分，并指出各部分的有關(guān)層次和相互關(guān)系；或把一些有關(guān)的部分、要素按一定的要求組合成一個(gè)新的整體。在分析、綜合基礎(chǔ)上，對(duì)現(xiàn)象歸納出特征，再抽象、概括出適用范圍更廣的結(jié)論，是物理實(shí)驗(yàn)的重要環(huán)節(jié)，我們正是通過(guò)這一環(huán)節(jié)培養(yǎng)學(xué)生的分析、概括能力的。如歐姆定律的建立過(guò)程，是先根據(jù)數(shù)據(jù)分析得出：①電阻不變時(shí)，電流與電壓成正比；②電壓不變時(shí)，電流與電阻成反比；然后再概括出歐姆定律。

五、物理實(shí)驗(yàn)?zāi)芘囵B(yǎng)學(xué)生解決實(shí)際問(wèn)題的能力

學(xué)習(xí)的目的是為了應(yīng)用，而能否將所學(xué)的知識(shí)應(yīng)用于實(shí)際問(wèn)題，是反映學(xué)生素質(zhì)好壞的重要標(biāo)準(zhǔn)。因此，物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)中不能滿足于通過(guò)實(shí)驗(yàn)得到的結(jié)論，更應(yīng)該在實(shí)驗(yàn)基礎(chǔ)上運(yùn)用結(jié)論和學(xué)過(guò)的物理知識(shí)去分析、解決一些實(shí)際問(wèn)題，如對(duì)實(shí)驗(yàn)過(guò)程中的故障分析、設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)，變換器材等。在解決問(wèn)題時(shí)，要能找出涉及問(wèn)題的主要知識(shí)，能提出解決問(wèn)題的合理途徑，并能說(shuō)明因果、邏輯關(guān)系。

總之，實(shí)驗(yàn)教學(xué)的開展，體現(xiàn)了物理是以觀察和實(shí)驗(yàn)為基礎(chǔ)的課程，激發(fā)了學(xué)生學(xué)習(xí)物理的積極性，培養(yǎng)了學(xué)生的觀察、思維能力，培養(yǎng)了學(xué)生動(dòng)手操作能力和科學(xué)探索精神，豐富了學(xué)生的課余生活。隨著教學(xué)改革的發(fā)展，實(shí)驗(yàn)教學(xué)得到逐步加強(qiáng)，但是總體來(lái)說(shuō)，在中學(xué)物理教學(xué)中，實(shí)驗(yàn)仍是薄弱環(huán)節(jié)，它極大地影響著物理教學(xué)質(zhì)量的提高，與時(shí)代發(fā)展對(duì)人才的要求很不適應(yīng)。雖然原因是多方面的，但教師的教育觀和實(shí)驗(yàn)素質(zhì)是很重要的因素。因此，對(duì)教師而言，有必要改變教育觀念，從更深的層次認(rèn)識(shí)物理實(shí)驗(yàn)的地位和作用。加強(qiáng)試驗(yàn)和教學(xué)的結(jié)合，讓實(shí)驗(yàn)教學(xué)在物理教學(xué)中發(fā)揮重要作用。