談理想實驗在物理教學(xué)中的作用

謝奔峰

摘要：理想實驗在物理教學(xué)中是一種比較常見的思維過程，又稱思想實驗或是假想實驗。理想實驗一般是指在不借助實驗儀器的情況下，在自己的思維中進行想象，但理想實驗室要以科學(xué)實驗為基礎(chǔ)的，不能脫離實際胡亂猜測。理想實驗是物理教學(xué)和進行物理研究的一種重要方法，本文通過對理想實驗內(nèi)涵的解讀，進一步分析了理想實驗與真實的科學(xué)實驗之間的區(qū)別，從而探究其在物理教學(xué)中的重要作用，促進物理教學(xué)方法的不斷完善。

關(guān)鍵詞：理想實驗；物理教學(xué)；作用

理想實驗屬于思想上的實驗，它并不是真實存在的實驗。理想實驗在現(xiàn)代物理教學(xué)中得到比較廣泛的運用，真實的科學(xué)實驗有局限性，理想實驗是在思維中進行模擬實驗，克服了這種局限性。采用理想實驗的方法對物理教學(xué)進行研究可以在物理學(xué)原有的事實基礎(chǔ)上，最大程度的發(fā)揮人的主觀能動性，以物理實驗的科學(xué)為標(biāo)準(zhǔn)對想要研究的物理對象加以想象和猜想，以要研究的對象為主要實驗因素，排除其他干擾因素，使被研究對象的主體特征或者其主體規(guī)律充分體現(xiàn)出來，對研究對象進行更好更有針對性的分析。理想實驗在物理學(xué)發(fā)展過程中起著舉足輕重的積極作用，推動了經(jīng)典物理學(xué)和現(xiàn)代物理學(xué)的發(fā)展[1]。

一、理想實驗基本內(nèi)涵分析

理想實驗是一種利用人的思維空間進行邏輯推理和理論研究的重要實驗方法，一般也被稱作思想實驗或者假想實驗。從物理教學(xué)的角度來分析的話，簡單點說理想實驗就是所有在課堂上無法進行或者無法利用現(xiàn)有的教學(xué)資源將實驗過程展示給學(xué)生們看的實驗都是理想實驗，抽象性和實驗性是理想實驗的兩個基本特點。從實驗性方面來說，理想實驗最大的特點就是依靠思維活動對實驗對象加以研究，其在格式內(nèi)容上與真實實驗基本相似，但是理想實驗對實驗的各項條件甚至?xí)r間空間上的要求都非常嚴(yán)格，所以它不能像真實實驗一樣可以具體的呈現(xiàn)到實際的物理教學(xué)或者物理研究之中。從理想實驗的抽象性方面來說，在對某一特定對象進行研究時，需要忽略其他在實驗中可能出現(xiàn)的干擾因素，用抽象的思維對研究對象進行針對性的實驗，把相對復(fù)雜的實驗過程加以純化，更好的得出實驗結(jié)論。

二、理想實驗與真實實驗的區(qū)別

真實實驗作為一種科學(xué)實踐，是人為的參與到物質(zhì)領(lǐng)域的一種科學(xué)活動，其具有真實的實驗過程，而理想實驗是依靠人的思維活動，在思想意識領(lǐng)域進行的一項具有邏輯推理的假想實驗過程。

真實實驗的結(jié)果有時候會存在一定誤差，因為真實實驗是在真實的物質(zhì)條件下進行的，其研究對象具有一定的相對性。而理想實驗是在思維空間進行的，它的研究對象可以加以純化，只關(guān)注主要的因素，所以理想實驗的結(jié)果是可以沒有誤差的，因為其研究對象具有絕對性。

實踐是檢驗真理的唯一標(biāo)準(zhǔn)，真實實驗與理想實驗雖同為實驗，但理想實驗一般不能作為檢驗真理的標(biāo)準(zhǔn)[2]。

三、物理教學(xué)中理想實驗的作用

將以邏輯思維為主要實驗方法的理想實驗運用到物理的教學(xué)方法中，可以提高學(xué)生的思維能力和主觀能動性，對學(xué)生更好的掌握物理學(xué)知識有一定作用。

（一）運用理想實驗調(diào)節(jié)課堂氣氛 ，激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣

在物理教學(xué)過程中加入一些比較有趣的理想實驗可以充分的調(diào)節(jié)課堂氣氛同時也能更好的融洽師生關(guān)系。實時的在課堂上加入生動有趣的理想實驗還可以調(diào)動學(xué)生的積極性和主動性，從而使學(xué)生在學(xué)習(xí)物理知識的同時鍛煉自己的思維邏輯能力，促進學(xué)生的全面發(fā)展。

（二）利用理想實驗可以做到出于簡單而歸于深奧

理想實驗的精髓在于可以把難以理解的物理知識通過具象思維的思考變得簡單易懂，可以幫助學(xué)生正確理解物理概念并且加深對物理概念的理解，理想實驗可以做到出于簡單而歸于深奧，牛頓第一定律的驗證、機械守恒定律的完美論證都是利用理想實驗加以研究的。除此之外將理想實驗運用到物理教學(xué)中還可以培養(yǎng)學(xué)生的想象力，增強學(xué)生的創(chuàng)造性學(xué)習(xí)能力和空間思維能力。

（三）應(yīng)用理想實驗巧妙地發(fā)現(xiàn)或呈現(xiàn)物理規(guī)律

理想實驗本質(zhì)其實是透過研究對象的表面探究其原理的過程，是形象思維與抽象思維高度統(tǒng)一的一種實驗方法。在物理學(xué)實驗中充分運用理想實驗對學(xué)生進行物理思維和物理思想的訓(xùn)練，能夠促進學(xué)生的能動性思維和具象思維的發(fā)展，突出理想實驗在教學(xué)過程中的思維邏輯性和實踐性。鑒于理想實驗有著深刻的物理性思想，其實驗本質(zhì)與真實實驗存在很多相通點和重合點，有的物理學(xué)規(guī)律如果運用數(shù)學(xué)算法進行推導(dǎo)講解，學(xué)生的接受程度相對較慢，推導(dǎo)過程的復(fù)雜性和枯燥性容易使學(xué)生喪失對物理學(xué)習(xí)的興趣和主動性，但是將理想實驗運用到物理教學(xué)中，就可以巧妙的發(fā)現(xiàn)或者呈現(xiàn)物理規(guī)律[3]。

四、結(jié)論

理想實驗作為重要的物理學(xué)研究方法，在物理教學(xué)過程中教師們應(yīng)加大理想實驗教學(xué)方法的使用力度，將學(xué)生課本中存在的理想實驗在進行創(chuàng)造性使用的同時，也要增加新的理想實驗，以此來促進課堂學(xué)習(xí)思維的活躍度和提高學(xué)生的主觀能動性。但是理想實驗也有一定的局限性，理想實驗的作用僅僅是在利用邏輯思維能力來證明或者反駁實驗對象，并不能作為檢驗真理是否正確的標(biāo)準(zhǔn)。教師應(yīng)該把握好實驗教學(xué)的相關(guān)策略和方法，利用理想實驗更好的加深學(xué)生對相關(guān)物理知識的理解和認(rèn)識，使學(xué)生更早的擁有具有思維邏輯的物理頭腦，從而更好的提高學(xué)生的物理成績和自身綜合學(xué)習(xí)能力。

參考文獻

[1]吉珍華. 淺談高中階段物理學(xué)科實驗特色教學(xué)的合理開展[J]. 讀與寫（教育教學(xué)刊），2016，13（05）：127.

[2]譚朝陽. 探索大學(xué)物理實驗教學(xué)新思路有效激發(fā)學(xué)生創(chuàng)新活力[J]. 大學(xué)物理實驗，2016，29（04）：117-119.

[3]丁建強. 談理想實驗對于培養(yǎng)高中生思維能力的重要作用[J]. 數(shù)理化解題研究，2017，（18）：47-48.endprint