物理教學(xué)中實驗的作用

徐建忠

【關(guān)鍵詞】物理教學(xué) 實驗 作用 自主探究 創(chuàng)造能力

【中圖分類號】G42 【文獻標識碼】A 【文章編號】2095-3089（2016）16-0284-01

物理是一門以實驗為基礎(chǔ)的自然科學(xué)，實驗是探索物理知識的源泉。無論是物理概念的建立，還是物理規(guī)律的驗證與探索，都離不開實驗。教學(xué)實踐表明，實驗?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，培養(yǎng)學(xué)生觀察能力、思維能力、動手能力，以及自主探究創(chuàng)新能力的基本途徑之一?？梢姡谖锢斫虒W(xué)中要巧妙設(shè)計實驗，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)生通過觀察、思考，獲得生動的感性認識，進一步探索物理規(guī)律，從而，提高學(xué)習(xí)效率。下面，筆者就談?wù)剬嶒炘谖锢斫虒W(xué)中的作用。

一、通過趣味新奇的物理實驗演示，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

興趣是一個人積極認識與探究某種事物的心理特征，是學(xué)習(xí)活動順利進行的重要條件。在課堂上如果學(xué)生懷有興趣，便會抱著積極的態(tài)度，以愉快的心情去參與課堂教學(xué)活動，而體驗到學(xué)習(xí)是一種無窮的樂趣。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，不受課本實驗編排約束，敢于創(chuàng)新自行設(shè)計如下實驗：在塑料盆中盛上一些水，盆邊傾放一個較大的平面鏡（部分平面浸入水中），使太陽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。一個簡簡單單的實驗一下子把學(xué)生的注意力吸引到課堂上來，讓學(xué)生認識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)生觀察實驗現(xiàn)象，培養(yǎng)觀察能力，提高分析能力

觀察是人們對客觀事物、現(xiàn)象感知過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)生怎樣觀察實驗現(xiàn)象，進一步探究、分析、判斷、推理、概括有關(guān)性質(zhì)規(guī)律。例如：水被加熱至沸騰過程中，提出問題讓學(xué)生邊實驗邊思考：a. 開始加熱時燒杯底部和內(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)生并迅速上升過程中體積不斷增大，到水面破裂時，溫度是否變化？杯口出現(xiàn)的“白氣”是什么？d .如果沸騰時間較長，水位比加熱前有所下降，為什么？在以上過程中，讓學(xué)生通過觀察不同階段出現(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，周邊的水下降補充，形成水的對流，同時，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，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，沸騰過程中溫度保持不變；杯口出現(xiàn)“白氣”是因為氣泡破裂時遇冷空氣液化產(chǎn)生的；水位下降是因為一些水被汽化了。這樣將膨脹、熱傳遞、汽化、液化等知識有機地聯(lián)系起來，從而提高了觀察、思維分析能力。

三、利用實驗探究物理規(guī)律并加深對其理解

教學(xué)中對于抽象的概念和規(guī)律。教師應(yīng)一開始就鼓勵學(xué)生積極動手參與實驗，觀察現(xiàn)象、分析推斷、經(jīng)過探究、得出規(guī)律，這樣理解概念規(guī)律就簡單多了。例如：在“愣次定律”一節(jié)的教學(xué)中，筆者變原來的演示實驗為邊做邊講實驗，每兩位學(xué)生發(fā)一套實驗器材（干電池、電流表、原線圈、條形磁鐵、導(dǎo)線），實驗中首先讓學(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動方向的關(guān)系，以直觀的感性材料作為基礎(chǔ)，引導(dǎo)學(xué)生仔細準確地進行觀察，然后引導(dǎo)學(xué)生討論分析，對比得出感應(yīng)電流所引起磁場在磁鐵向線圈內(nèi)運動時（磁通量增加）與磁鐵的磁場方向相反，磁鐵向線圈外運動時（ 磁通量減少），兩個磁場方向相同，最后引導(dǎo)學(xué)生用科學(xué)語言描述，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)的磁場來阻止引起感應(yīng)電流的磁通量的變化 。

四、利用實驗培養(yǎng)學(xué)生探究問題的能力

《新課標》中倡導(dǎo)自主、合作、探究的學(xué)習(xí)方式。在問題研究中，也可利用實驗，讓學(xué)生經(jīng)歷探究過程，學(xué)習(xí)探究方法，培養(yǎng)探索精神，最終解決問題。還可以進行猜想，再進行實驗驗證。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”問題中，首先讓學(xué)生思考：浸沒在水中的乒乓球，從它剛露出水面到最后浮出水面不動的過程中，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)生分組實驗，用手按著乒乓球，感受它剛露出水面到最后浮出水面不動的過程中，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)：在以上過程中乒乓球受到的重力沒有變，浮力由大變小，可見，浮力大小與物體受到的重力無關(guān)（漂浮除外）；浸在水中的體積由大變小，可見，浮力大小與物浸在水中的體積（排開水的體積）有關(guān)。既然浮力大小與排開的水的體積有關(guān)，那么猜想浮力的大小是不是等于排開的水受到的重力？進一步設(shè)計分組實驗驗證，各組器材（彈簧秤、石塊、細線、溢水桶、盛水桶）如器材不夠用，可安排學(xué)生課前自制，實驗原理及實驗圖見學(xué)生課本。最后，由學(xué)生根據(jù)實驗總結(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、通過實驗培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新意識和創(chuàng)造能力

素質(zhì)教育要求培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新意識和創(chuàng)造能力，如何在實驗中培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新意識和創(chuàng)造能力是物理教師探索的課題。我們要創(chuàng)新實驗教學(xué)，引導(dǎo)學(xué)生設(shè)計實驗增強創(chuàng)新意識，培養(yǎng)創(chuàng)造能力

例如：用伏安法測電阻，器材（電流表、電壓表、待測電阻、滑動變阻器、導(dǎo)線、開關(guān)、干電池），可先安排按教材進行分組實驗，然后安排學(xué)生：以上器材中，如沒有電流表，但給你一個定值電阻，設(shè)計一個測待測電阻阻值的實驗，畫出電路圖；以上器材中，如果沒有電壓表，但有定值電阻，再設(shè)計測待測電阻阻值實驗，畫出電路圖。設(shè)計過程中教師引導(dǎo)，過后檢查。

再如學(xué)習(xí)完力學(xué)后，我給學(xué)生安排一個課外實驗：自選器材，設(shè)計一個測量土豆密度的實驗，并寫出實驗報告。結(jié)果學(xué)生提出了幾個不同的實驗方案，并測出土豆密度值。這樣的探索設(shè)計實驗，自由度大，自主力強，很好地鍛煉了學(xué)生的實驗?zāi)芰蛣?chuàng)新思維能力。

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

六、實驗有利于培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)素養(yǎng)

實驗除了對知識的掌握、智能的提高有明顯的作用外，還能夠培養(yǎng)學(xué)生實事求是的科學(xué)態(tài)度、嚴謹?shù)墓ぷ髯黠L(fēng)和堅韌不拔的意志品質(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，物理實驗是中學(xué)物理教學(xué)中必不可少的一部分，它的作用顯而易見，對培養(yǎng)學(xué)生以上的各種能力有很大的幫助，是學(xué)好物理知識的有效途經(jīng)。因此，要加強并優(yōu)化物理實驗教學(xué)，進而提高教育教學(xué)質(zhì)量和學(xué)生的綜合素質(zhì)。