注重物理實(shí)驗(yàn)　培養(yǎng)學(xué)生能力

李志剛

摘 要：物理離不開實(shí)驗(yàn)，實(shí)驗(yàn)是學(xué)好物理必不可少的重要組成部分.物理實(shí)驗(yàn)不僅是訓(xùn)練學(xué)生實(shí)驗(yàn)技能的一個(gè)方面，同時(shí)也是學(xué)生為掌握物理概念和規(guī)律奠定基礎(chǔ)的有效方法.注重物理實(shí)驗(yàn)，使學(xué)生以已有的知識(shí)和能力為基礎(chǔ)，培養(yǎng)更趨完善的思維能力、實(shí)踐能力、創(chuàng)新能力、探究能力及提出問題和解決問題能力，能有效地促進(jìn)學(xué)生智能全面發(fā)展.

關(guān)鍵詞：注重 物理實(shí)驗(yàn) 培養(yǎng) 能力

物理學(xué)是一門以實(shí)驗(yàn)為基礎(chǔ)的學(xué)科，在教學(xué)中注重物理實(shí)驗(yàn)，能有效地提高學(xué)生學(xué)習(xí)興趣，幫助學(xué)生理解知識(shí)、突破教學(xué)難點(diǎn)，因此教師應(yīng)十分重視實(shí)驗(yàn)教學(xué)，對(duì)實(shí)驗(yàn)教學(xué)進(jìn)行設(shè)計(jì)、創(chuàng)新、巧妙的構(gòu)思，挖掘其內(nèi)涵，通過形式多樣的實(shí)驗(yàn)活動(dòng)，來培養(yǎng)學(xué)生多方能力.

一、注重實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)，培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新能力

注重實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)，不僅可創(chuàng)設(shè)學(xué)生創(chuàng)新思維的情境，而且也可以提供學(xué)生創(chuàng)新機(jī)會(huì)，以達(dá)到培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新能力的目的.因此在教學(xué)中教師要充分發(fā)揮學(xué)生的想像能力，鼓勵(lì)學(xué)生積極主動(dòng)大膽地進(jìn)行實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì).如學(xué)過聲波后，由于教材沒有證明聲波是縱波，學(xué)生可利用課余時(shí)間收集資料，充分發(fā)揮想像，進(jìn)行大膽探索和設(shè)計(jì).有學(xué)生設(shè)計(jì)出了如圖1實(shí)驗(yàn)，用揚(yáng)聲器對(duì)準(zhǔn)蠟燭火焰，揚(yáng)聲器發(fā)出聲音使火焰不斷晃動(dòng)，但有些學(xué)生提出了火焰晃動(dòng)可能是空氣流動(dòng)等因素造成.接著大家共同討論想辦法將這個(gè)實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)為如圖2所示實(shí)驗(yàn)，用兩端開口的有機(jī)玻璃筒，下端用橡皮薄膜扎著，玻璃筒中放一些帶有顏色的小塑料泡沫粒子，揚(yáng)聲器對(duì)準(zhǔn)薄膜發(fā)出聲音，觀察到粒子不斷跳動(dòng)的現(xiàn)象，大家認(rèn)為這一實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象明顯，設(shè)計(jì)有創(chuàng)新.接著在老師指導(dǎo)下學(xué)生對(duì)現(xiàn)象進(jìn)行積極分析，解決了聲波是縱波問題.在講授完“動(dòng)量守恒”后，要求學(xué)生利用動(dòng)量守恒等物理原理設(shè)計(jì)出生雞蛋從教學(xué)樓三樓陽(yáng)臺(tái)掉到一樓水泥地面上，而使雞蛋不破裂的實(shí)驗(yàn).學(xué)生們熱情高漲，設(shè)計(jì)出新穎美觀又符合物理原理且形式多樣的裝置，并在全校師生面前進(jìn)行實(shí)踐表演.學(xué)生通過實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)活動(dòng)，手腦結(jié)合，既開發(fā)了智力，又使創(chuàng)新能力得到了培養(yǎng).

二、注重實(shí)驗(yàn)探究，培養(yǎng)學(xué)生探究能力

實(shí)驗(yàn)探究是在教師指導(dǎo)下，學(xué)生圍繞某個(gè)問題，對(duì)問題猜測(cè)，制定計(jì)劃，設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案，進(jìn)行實(shí)驗(yàn)操作的過程.在這個(gè)過程中利用實(shí)驗(yàn)探究形成探究式教學(xué)模式，可以同時(shí)發(fā)揮探究教學(xué)和實(shí)驗(yàn)教學(xué)的優(yōu)點(diǎn)，實(shí)現(xiàn)常規(guī)的接受式理論教學(xué)所無法實(shí)現(xiàn)的功能.

例如，在“磁感應(yīng)強(qiáng)度”教學(xué)中，教師演示“探究影響通電導(dǎo)線受力的因素”實(shí)驗(yàn)，實(shí)驗(yàn)裝置如圖3所示. 在實(shí)驗(yàn)前讓學(xué)生思考：接通外部電源閉合開關(guān)后，導(dǎo)線有什么情況發(fā)生？有的學(xué)生認(rèn)為導(dǎo)線會(huì)擺動(dòng)，有的則認(rèn)為導(dǎo)線不動(dòng).接著教師閉合開關(guān)，發(fā)現(xiàn)導(dǎo)線向外擺動(dòng)了一個(gè)角度，認(rèn)為導(dǎo)線不會(huì)動(dòng)的學(xué)生感到很詫異.接著教師又問：實(shí)驗(yàn)結(jié)果使我們知道，通電導(dǎo)線在磁場(chǎng)中會(huì)受到力的作用而擺動(dòng)，那么導(dǎo)線擺動(dòng)大小、方向跟什么因素有關(guān)呢？最后與學(xué)生一起進(jìn)行如下操作：（1）如圖3所示，分別接通“2、3”和“1、4”改變導(dǎo)線通電部分長(zhǎng)度、觀察導(dǎo)線擺動(dòng)角度增大情況；（2）改變通電導(dǎo)線電流方向，觀察導(dǎo)線擺動(dòng)方向改變情況；（3）增強(qiáng)外部電路中電流強(qiáng)度，觀察導(dǎo)線擺動(dòng)角度增大情況；（4）把磁鐵由三個(gè)減少到一個(gè)，觀察導(dǎo)線擺動(dòng)角度減小情況；（5）把磁鐵N、S[WTBZ]極調(diào)換位置，觀察導(dǎo)線擺動(dòng)方向改變情況.這樣教師不斷地引導(dǎo)學(xué)生深入探索，學(xué)生興趣濃，記憶深刻，明白了通電導(dǎo)體在磁場(chǎng)中會(huì)受到力的作用，力的大小與磁感應(yīng)強(qiáng)度有關(guān)，擺動(dòng)方向與磁場(chǎng)方向、導(dǎo)線通入電流方向有關(guān).

三、注重“信息技術(shù)”實(shí)驗(yàn)，培養(yǎng)學(xué)生思維能力

物理實(shí)驗(yàn)為物理概念和規(guī)律奠定了表象基礎(chǔ).學(xué)生在分析問題時(shí)常常要借助實(shí)驗(yàn)的幫助.教材中又有很大一部分沒有與之配套的直觀教具，有些內(nèi)容又涉及微觀或宏觀過程.因此在課堂教學(xué)中無法進(jìn)行演示，使得思維能力較弱的學(xué)生難以認(rèn)識(shí)復(fù)雜物理現(xiàn)象.利用多媒體信息技術(shù)作為輔助演示實(shí)驗(yàn)工具，則可充分發(fā)揮其優(yōu)勢(shì)，在傳統(tǒng)演示教具中無法涉及的地方大顯身手，較好地培養(yǎng)學(xué)生抽象思維和直覺思維能力.如兩球碰撞實(shí)驗(yàn)中兩球發(fā)生碰撞相互作用速度很快，很難看清其碰撞瞬間情況，利用多媒體課件演示，慢放、重放、倒放，就能清楚地觀察并感受到物體相互碰撞作用的整個(gè)物理過程.用多媒體課件還可以生動(dòng)地模擬行星運(yùn)動(dòng)、布朗運(yùn)動(dòng)、電容器充放電現(xiàn)象.還可以借助“傳感器”用計(jì)算機(jī)測(cè)速度，利用“電壓傳感器”和“計(jì)算機(jī)”顯示交流電壓及其圖像等.隨著互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的發(fā)展，利用信息技術(shù)進(jìn)行實(shí)驗(yàn)教學(xué)，培養(yǎng)學(xué)生思維能力，實(shí)現(xiàn)信息技術(shù)與實(shí)驗(yàn)教學(xué)的整合，將發(fā)揮越來越大作用.

四、注重開放性實(shí)驗(yàn)，培養(yǎng)學(xué)生實(shí)踐能力

要讓學(xué)生自己去親身體驗(yàn)實(shí)驗(yàn)活動(dòng)，教材中十分重視實(shí)踐活動(dòng)安排，利用“做一做”、“想一想”、“大家做”，這種開放性實(shí)驗(yàn)欄目，來培養(yǎng)學(xué)生實(shí)踐能力.在講授“波的干涉”時(shí)，為了加深學(xué)生對(duì)波的疊加原理的理解，要求學(xué)生課后找一個(gè)平靜的池塘水面，在池塘的水面上不同位置同時(shí)投入兩塊大小不同的石頭，觀察水面產(chǎn)生兩列水波傳播情況，仔細(xì)觀察后發(fā)現(xiàn)兩列水波相遇后彼此穿過，仍保持原來運(yùn)動(dòng)狀態(tài)，繼續(xù)傳播，就像沒有跟另一列水波相遇一樣.這樣通過實(shí)踐使學(xué)生加深了波的疊加原理對(duì)書上所說的理解.同樣在講“光的衍射”時(shí)，要求學(xué)生課后“做一做”.取一根鴨、鵝翅膀上白色翎毛，用翎毛細(xì)密的羽絲充當(dāng)衍射光柵，白天對(duì)著太陽(yáng)，或晚上對(duì)著白熾燈觀察，可以觀察到光的衍射現(xiàn)象.利用這些開放性實(shí)驗(yàn)，讓學(xué)生自己親身去實(shí)踐所學(xué)知識(shí)，學(xué)生興趣濃，有效地培養(yǎng)了學(xué)生動(dòng)手實(shí)踐的能力.

五、注重實(shí)驗(yàn)中“質(zhì)疑”“解疑”，培養(yǎng)學(xué)生提出問題能力

在實(shí)驗(yàn)教學(xué)中，應(yīng)把“質(zhì)疑”、“解疑”作為實(shí)驗(yàn)教學(xué)過程的重要組成部分，讓學(xué)生充分發(fā)揮想像，大膽提出問題，并敢于對(duì)課本中有些地方提出疑問，列舉課本實(shí)驗(yàn)的原理、步驟、儀器的欠缺與不足，進(jìn)行改進(jìn)與增刪，認(rèn)真分析，尋找減少實(shí)驗(yàn)誤差的方法途徑.同時(shí)對(duì)學(xué)生的獨(dú)到見解、敢于提問題的精神予以表?yè)P(yáng).

在做“探究加速度與力、質(zhì)量關(guān)系”實(shí)驗(yàn)時(shí)，書中參考案例“……兩小車后端各系一條繩子，一起被一個(gè)夾子夾著而被靜止（如圖4），打開夾子，兩輛小車同時(shí)開始運(yùn)動(dòng)，關(guān)上夾子兩小車同時(shí)停下來……”.實(shí)驗(yàn)中，有位學(xué)生就馬上對(duì)夾子打開與關(guān)上，能確保兩輛小車同時(shí)開始運(yùn)動(dòng)與同時(shí)停止產(chǎn)生“質(zhì)疑”，筆者當(dāng)場(chǎng)就肯定了這位學(xué)生其獨(dú)到的見解.之后我們共同探討將夾子的開、關(guān)，改用兩塊磁性完全相同的電磁鐵，分別吸住兩輛小車尾部.閉合電源時(shí)，電磁鐵同時(shí)吸住兩輛小車尾部，使兩輛小車同時(shí)靜止.斷開電源時(shí)，電磁鐵同時(shí)失去磁性，兩輛小車同時(shí)開始運(yùn)動(dòng).這樣兩輛車的運(yùn)動(dòng)和停止都能很好地得到同步，從而提高了實(shí)驗(yàn)的準(zhǔn)確度.

又如在“用示波器觀察波形”實(shí)驗(yàn)時(shí)，學(xué)生提出為什么波形有時(shí)會(huì)出現(xiàn)畸變？帶有少量電荷的驗(yàn)電器箔片張到一定角度后，帶有較大量的異號(hào)帶電體靠近驗(yàn)電器時(shí)，驗(yàn)電器箔片張角為什么會(huì)反而增大？在講平拋運(yùn)動(dòng)時(shí)，飛機(jī)投彈過程中，為什么投出的炸彈水平方向和勻速飛行的飛機(jī)是同步的？對(duì)提出這些疑問的學(xué)生，教師要很好地保護(hù)其積極性，且要對(duì)每個(gè)問題進(jìn)行解疑，以培養(yǎng)學(xué)生思維能力和提問題能力.

總之，在物理教學(xué)中，只要我們用不同形式加強(qiáng)實(shí)驗(yàn)教學(xué)，學(xué)生的各方面能力就會(huì)越來越高，就能適應(yīng)未來知識(shí)經(jīng)濟(jì)發(fā)展的需要，這是21世紀(jì)創(chuàng)新教育對(duì)我們教師提出的更高要求，也是對(duì)我們的挑戰(zhàn).

［責(zé)任編輯：黃春香］