淺析初中物理實(shí)驗(yàn)?zāi)芰Φ呐囵B(yǎng)

張　龍

摘要：物理是一門(mén)以實(shí)驗(yàn)為基礎(chǔ)的自然學(xué)科。物理實(shí)驗(yàn)是學(xué)生進(jìn)行探究性學(xué)習(xí)的重要載體，通過(guò)實(shí)驗(yàn)可以培養(yǎng)學(xué)生物理知識(shí)的應(yīng)用意識(shí)和應(yīng)用能力，培養(yǎng)學(xué)生分析問(wèn)題、解決實(shí)際問(wèn)題的能力。

關(guān)鍵詞：物理實(shí)驗(yàn)；研究方法；應(yīng)用能力

中圖分類(lèi)號(hào)：G633.7文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A文章編號(hào)：1003－6148(2009)8(S)－0078－2

物理是一門(mén)以實(shí)驗(yàn)為基礎(chǔ)的學(xué)科，讓每個(gè)學(xué)生都盡可能地動(dòng)手做實(shí)驗(yàn)，培養(yǎng)學(xué)生的實(shí)驗(yàn)?zāi)芰Γぐl(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和培養(yǎng)學(xué)生解決各種問(wèn)題的能力，是物理教學(xué)的基本要求之一。實(shí)驗(yàn)要以教師演示為主，向以學(xué)生實(shí)驗(yàn)為主過(guò)渡；由驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)向探究性實(shí)驗(yàn)過(guò)渡，提高學(xué)生的科學(xué)素養(yǎng)，更好地體現(xiàn)以學(xué)生為主的“新課改”的教學(xué)理念。

物理問(wèn)題的研究、實(shí)驗(yàn)的探索，對(duì)于初中的學(xué)生來(lái)說(shuō)是一個(gè)全新的未知領(lǐng)域，極具吸引力，更具有挑戰(zhàn)性。為了能向更深層次的物理實(shí)驗(yàn)探索，初中學(xué)生實(shí)驗(yàn)?zāi)芰Φ呐囵B(yǎng)就顯得尤為重要。實(shí)驗(yàn)?zāi)芰κ且环N綜合能力，這種能力的培養(yǎng)不是一蹴而就的，不是簡(jiǎn)單地做幾個(gè)實(shí)驗(yàn)、做幾道習(xí)題就可以實(shí)現(xiàn)的，必須在平時(shí)的教學(xué)實(shí)踐中，有計(jì)劃、按步驟地進(jìn)行。

1做好課本實(shí)驗(yàn)，弄懂課本實(shí)驗(yàn)

通過(guò)讓學(xué)生做好課本實(shí)驗(yàn)，完全弄懂課本實(shí)驗(yàn)，可以達(dá)到三個(gè)目的：

1.1積累實(shí)驗(yàn)操作的經(jīng)驗(yàn)

指導(dǎo)學(xué)生理解實(shí)驗(yàn)?zāi)康?、原理、材料用具和步驟，在此基礎(chǔ)上充分開(kāi)放實(shí)驗(yàn)室，盡可能創(chuàng)造條件加強(qiáng)學(xué)生操作能力的訓(xùn)練。訓(xùn)練學(xué)生熟練地操作基本的實(shí)驗(yàn)儀器和工具，掌握物理儀器的一般調(diào)試和操作方法，并且在試驗(yàn)過(guò)程中動(dòng)作連貫、配合自然、動(dòng)作協(xié)調(diào)。培養(yǎng)學(xué)生能夠?qū)Ω鞣N實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，特別是偶然現(xiàn)象及時(shí)地做出反應(yīng)，并且能熟練、正確地完成實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象和數(shù)據(jù)的觀察和記錄。

1.2理解實(shí)驗(yàn)程序

指導(dǎo)學(xué)生分析實(shí)驗(yàn)中每一個(gè)步驟的作用和必要性，每一步處理的意義及各步驟之間的聯(lián)系。例如：在研究“平面鏡成像特點(diǎn)”實(shí)驗(yàn)中，因?yàn)槠胀ㄆ矫骁R所成的像無(wú)法確定像的位置和判斷像的大小，根據(jù)需要引導(dǎo)學(xué)生尋找輔助實(shí)驗(yàn)的代用品，使學(xué)生理解：為什么用玻璃板來(lái)充當(dāng)平面鏡?在本實(shí)驗(yàn)中如何確定像的位置?用什么方法比較物和像的大小?平面鏡所成的像有什么特點(diǎn)?要讓學(xué)生在實(shí)驗(yàn)的全過(guò)程中保持質(zhì)疑心理，重視實(shí)驗(yàn)中各階段的反思和總結(jié)。

1.3學(xué)會(huì)分析實(shí)驗(yàn)結(jié)果

在實(shí)驗(yàn)中，教師既要指導(dǎo)學(xué)生重視對(duì)實(shí)驗(yàn)最終結(jié)果的記錄，又要求學(xué)生對(duì)實(shí)驗(yàn)的中間過(guò)程出現(xiàn)的現(xiàn)象進(jìn)行記錄。例如在研究“水的沸騰”實(shí)驗(yàn)中，不但要讓學(xué)生學(xué)會(huì)記錄和分析實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，而且要讓他們觀察并注意抓住物理現(xiàn)象的主要特點(diǎn)，要注意學(xué)會(huì)從物理現(xiàn)象的主要方面觀察，從不同角度對(duì)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象進(jìn)行探索，去偽存真，培養(yǎng)語(yǔ)言表達(dá)能力并能夠通過(guò)“比一比”找到物理規(guī)律。例如在“密度概念的引入”、“壓強(qiáng)概念的引人”、“研究浮力的大小與哪些因素有關(guān)”、“歐姆定律的研究”等實(shí)驗(yàn)中能夠通過(guò)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的分析，找出規(guī)律，得出結(jié)論，并且能夠用準(zhǔn)確、規(guī)范的物理語(yǔ)言表達(dá)出來(lái)。

2指導(dǎo)學(xué)生總結(jié)、歸納課本實(shí)驗(yàn)所蘊(yùn)含的研究方法和研究思想

在學(xué)生領(lǐng)會(huì)課本實(shí)驗(yàn)的設(shè)計(jì)意圖、原理、步驟的基礎(chǔ)上，引導(dǎo)學(xué)生對(duì)這些實(shí)驗(yàn)進(jìn)行總結(jié)、歸納，從中提煉出中學(xué)實(shí)驗(yàn)常用的研究方法、基本思路及實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)的常用原則。如常用的研究方法有：在研究“力的合成”和“串聯(lián)、并聯(lián)電路的總電阻”中用等效替代的方法；在研究“凸透鏡成像規(guī)律”和“二力平衡”中運(yùn)用實(shí)驗(yàn)歸納的方法，在學(xué)習(xí)“牛頓第一定律”時(shí)運(yùn)用理想實(shí)驗(yàn)的方法，講授“力的圖示”、“光線”和“磁感線”時(shí)用到建立理想模型的方法。還有比較法、放大法、模擬法等等。其中，最常用的方法是控制變量法，這是初中學(xué)生研究物理問(wèn)題的主要方法。要注意在實(shí)驗(yàn)過(guò)程中以及在敘述物理現(xiàn)象、總結(jié)物理規(guī)律時(shí)，要兼顧準(zhǔn)確性、系統(tǒng)性和科學(xué)性。

3培養(yǎng)學(xué)生物理知識(shí)的應(yīng)用意識(shí)和應(yīng)用能力

設(shè)計(jì)一些簡(jiǎn)單的實(shí)驗(yàn)問(wèn)題讓學(xué)生用已有的實(shí)驗(yàn)思想、原理和方法進(jìn)行分析、解決，激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)物理的積極性，提高學(xué)生研究探索問(wèn)題的實(shí)踐能力；讓學(xué)生自己發(fā)現(xiàn)所要學(xué)習(xí)的物理規(guī)律、定理，培養(yǎng)學(xué)生對(duì)科學(xué)結(jié)論的懷疑和批判精神，形成實(shí)事求是的心理；讓學(xué)生樹(shù)立“從生活走向物理，從物理走向社會(huì)”意識(shí)和“STS”觀念，使學(xué)生體驗(yàn)知識(shí)應(yīng)用樂(lè)趣，深化探究意識(shí)。記得在學(xué)習(xí)“電功率”這一章時(shí)，學(xué)生運(yùn)用所學(xué)的知識(shí)，利用電能表，想辦法測(cè)出了電視機(jī)、電冰箱、空調(diào)等各種家用電器的額定功率和額定電流，提高了學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和應(yīng)用能力。

總是讓學(xué)生按照書(shū)上的實(shí)驗(yàn)步驟去簡(jiǎn)單機(jī)械地操作一遍，學(xué)生會(huì)覺(jué)得索然無(wú)味。多設(shè)計(jì)一些研究性實(shí)驗(yàn)，特別是要經(jīng)常把驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)改為探究性實(shí)驗(yàn)，盡可能地讓學(xué)生用實(shí)驗(yàn)方法去探索或驗(yàn)證自己的一些想法，會(huì)使實(shí)驗(yàn)課達(dá)到事半功倍的效果。如在研究“凸透鏡成像規(guī)律”實(shí)驗(yàn)中，可以將此驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)變?yōu)樘骄啃詫?shí)驗(yàn)，得出凸透鏡的成像規(guī)律，并且還可以讓學(xué)生嘗試將實(shí)驗(yàn)室對(duì)面教學(xué)樓的像經(jīng)凸透鏡折射后成在光屏上，印證了照相機(jī)原理。然后學(xué)生將凸透鏡的一部分遮去，觀察像有什么變化；將物與像的位置對(duì)調(diào)，又會(huì)產(chǎn)生什么樣的結(jié)果；若物像的距離小于4f，能否在光屏上得到像。

如果在實(shí)驗(yàn)室教授初三“電路的動(dòng)態(tài)分析和故障分析”，會(huì)讓學(xué)生更容易掌握相應(yīng)知識(shí)點(diǎn)。在這一節(jié)課里，在老師和學(xué)生的共同努力下用實(shí)驗(yàn)的方法解決了串、并聯(lián)電路動(dòng)態(tài)分析，觀察了短路、斷路和局部短路等現(xiàn)象，教學(xué)效果要比在教師在教室滔滔不絕的講解好得多。

4培養(yǎng)學(xué)生提出物理問(wèn)題，并通過(guò)實(shí)驗(yàn)解決問(wèn)題的能力

科學(xué)家愛(ài)因斯坦十分看重問(wèn)題的提出，他說(shuō)：“提出一個(gè)問(wèn)題往往比解決一個(gè)問(wèn)題更為重要?！币?yàn)榻鉀Q一個(gè)問(wèn)題也許僅僅是一個(gè)教學(xué)上或?qū)嶒?yàn)上的技巧而已，而提出新的問(wèn)題、新的可能性，從新的角度去看舊的問(wèn)題，卻需要?jiǎng)?chuàng)造性的想象力，而且標(biāo)志著科學(xué)的進(jìn)步。所以，應(yīng)引導(dǎo)學(xué)生利用已掌握的多種理論知識(shí)及研究方法、思想，結(jié)合實(shí)驗(yàn)操作的基本技能，分析處理過(guò)去從未見(jiàn)過(guò)的實(shí)驗(yàn)問(wèn)題。此步著重培養(yǎng)學(xué)生的三種能力：

(1)根據(jù)生活中的一些事實(shí)或現(xiàn)象，提出一些物理問(wèn)題，并通過(guò)自己努力或小組合作的方式解決這些問(wèn)題，可激起他們進(jìn)行實(shí)驗(yàn)探索的強(qiáng)烈欲望，產(chǎn)生尋求問(wèn)題的答案和解決實(shí)際問(wèn)題的沖動(dòng)。

(2)分析、解釋非課本實(shí)驗(yàn)的能力，其中包括根據(jù)某些實(shí)驗(yàn)原理和已知條件推測(cè)、驗(yàn)證實(shí)驗(yàn)結(jié)果的能力。

(3)設(shè)計(jì)簡(jiǎn)單實(shí)驗(yàn)的能力，包括補(bǔ)充不完整的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)或修正錯(cuò)誤的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)的能力。學(xué)生能夠通過(guò)已獲得的知識(shí)和實(shí)驗(yàn)技能，自行設(shè)計(jì)一些實(shí)驗(yàn)方案，并能夠根據(jù)已有的實(shí)驗(yàn)方案，獨(dú)立選擇實(shí)驗(yàn)設(shè)備，正確組裝和操作儀器。

通過(guò)這些實(shí)驗(yàn)策略，有助于學(xué)生的動(dòng)手能力和創(chuàng)新能力的培養(yǎng)，同時(shí)也有助于物理教學(xué)的深入，對(duì)于學(xué)生的能力的遷移也是大有裨益的，所以教師應(yīng)該切實(shí)加強(qiáng)物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)。

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(欄目編輯張正嚴(yán))