淺談物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)的重要性

王小頌

一、利用物理實(shí)驗(yàn)調(diào)動(dòng)學(xué)生學(xué)好物理的主動(dòng)性

興趣是人們對(duì)某種事物或活動(dòng)產(chǎn)生快感和興致的激發(fā)劑和推動(dòng)器。它可以培養(yǎng)人的主動(dòng)性和頑強(qiáng)性，能強(qiáng)烈地吸引去創(chuàng)造和探索，正如愛(ài)因斯坦所說(shuō)：“興趣和愛(ài)好是最大的動(dòng)力?！倍锢韺?shí)驗(yàn)具有真實(shí)、直觀、形象、生動(dòng)的特點(diǎn)，易于激起學(xué)生的興趣。因此，要想提高物理教學(xué)質(zhì)量，必須激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)物理的興趣，讓學(xué)生真正成為學(xué)習(xí)的主體。學(xué)生在觀察演示實(shí)驗(yàn)時(shí)，也會(huì)有自己動(dòng)手的欲望。設(shè)法讓學(xué)生多動(dòng)手做實(shí)驗(yàn)，可以滿足他們的欲望。但是物理實(shí)驗(yàn)儀器簡(jiǎn)單，容易操作并且?guī)в泻軓?qiáng)的趣味性，很多學(xué)生只是帶著“玩儀器”的心理做實(shí)驗(yàn)。這種興趣是短暫的，而我們要的是學(xué)生通過(guò)動(dòng)手實(shí)驗(yàn)后解決了某些問(wèn)題，不斷體會(huì)和嘗到“發(fā)現(xiàn)”與“克服困難解決問(wèn)題獲得成功后的喜悅”，從而產(chǎn)生興趣，這種興趣帶有自覺(jué)性和持久性。

二、測(cè)定與驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)幫助學(xué)生認(rèn)識(shí)物理規(guī)律

中學(xué)階段不僅要求學(xué)生掌握初步的物理知識(shí)和基礎(chǔ)物理規(guī)律，更重要的是培養(yǎng)學(xué)生獲取物理知識(shí)的方法和手段。中學(xué)物理學(xué)生實(shí)驗(yàn)開(kāi)設(shè)的內(nèi)容可以分為練習(xí)性的、測(cè)定性的、驗(yàn)證性的、探索性的和設(shè)計(jì)性的幾大類(lèi)。在這幾大類(lèi)中測(cè)定物理量的和驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)對(duì)物理規(guī)律的認(rèn)識(shí)起到很大的作用。在這兩類(lèi)實(shí)驗(yàn)中，教師應(yīng)該充分挖掘?qū)W生的實(shí)驗(yàn)主動(dòng)性，提高學(xué)生獨(dú)立探索能力。實(shí)驗(yàn)前可根據(jù)具體的實(shí)驗(yàn)提出疑問(wèn)，讓學(xué)生帶著疑問(wèn)做實(shí)驗(yàn)；實(shí)驗(yàn)中引導(dǎo)學(xué)生獨(dú)立思考，解釋探索物理規(guī)律的過(guò)程。層層深入，循序引導(dǎo)，長(zhǎng)此訓(xùn)練學(xué)生便清楚探索物理問(wèn)題的程序和思維方法，使他們懂得用實(shí)驗(yàn)的方法驗(yàn)證物理規(guī)律。這樣學(xué)生對(duì)物理規(guī)律的認(rèn)識(shí)提高到了一個(gè)領(lǐng)悟的程度，而不是老師課堂硬塞給他們的一個(gè)理論，只有死記沒(méi)有理解。

高中物理教材中，很多重要規(guī)律，如動(dòng)能定理、機(jī)械能守恒定律、沖量定理等均是直接進(jìn)行純理論推導(dǎo)而得出的。照此進(jìn)行教學(xué)，多數(shù)學(xué)生勢(shì)必產(chǎn)生推導(dǎo)過(guò)程明白，而應(yīng)用卻無(wú)從下手，特別是對(duì)于普通中學(xué)的學(xué)生更是如此。所以在這些物理規(guī)律的教學(xué)中，應(yīng)注意培養(yǎng)學(xué)生在驗(yàn)證動(dòng)能定理的實(shí)驗(yàn)原理，提高對(duì)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)處理能力，通過(guò)數(shù)據(jù)處理得出物理定律。這種方法會(huì)使學(xué)生從純理論的認(rèn)識(shí)升華到感性認(rèn)識(shí)階段，對(duì)今后的解題有很大幫助。

三、探索性實(shí)驗(yàn)，培養(yǎng)學(xué)生分析、歸納能力

在探究滑動(dòng)摩擦力大小與哪些因素有關(guān)時(shí)，我采用了探索式實(shí)驗(yàn)教學(xué)。課堂開(kāi)始時(shí)，讓一個(gè)學(xué)生上來(lái)推到桌子勻速前進(jìn)，其他學(xué)生推著一本書(shū)在桌面上活動(dòng)。學(xué)生立刻感受到了滑動(dòng)摩擦力，而且講臺(tái)上同學(xué)推桌子的力明顯要比下面學(xué)生推書(shū)本的力大得多（摩擦力大小不一樣）。接下來(lái)讓學(xué)生推動(dòng)一疊書(shū)，或者用手壓著書(shū)本往前推，發(fā)現(xiàn)要比剛才使更大的勁，說(shuō)明滑動(dòng)摩擦力大小改變了。如果把書(shū)放到水泥地面上推，要使的勁又增大了。緊接著，我啟發(fā)并引導(dǎo)學(xué)生分析討論，滑動(dòng)摩擦力的大小與哪些因素有關(guān)？讓學(xué)生提出各種假設(shè)，如有學(xué)生會(huì)提出：1.滑動(dòng)摩擦力大小與接觸面粗糙程度有關(guān)；2.滑動(dòng)摩擦力大小與物體重力有關(guān)；3.滑動(dòng)摩擦力大小與接觸面正壓力有關(guān)，然后逐一進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。通過(guò)彈簧秤拉著同一個(gè)木塊分別在模板面、棉布面、毛巾面勻速滑行，發(fā)現(xiàn)接觸面越粗糙，滑動(dòng)摩擦力越大；再通過(guò)增大木塊上方放置砝碼的重量，發(fā)現(xiàn)滑動(dòng)摩擦力跟著增大了，而這是木塊重力并沒(méi)有變化的結(jié)果可以得出滑動(dòng)摩擦力大小是跟接觸面間正壓力有關(guān)，而不是與物體重力有關(guān)。學(xué)生很自然地掌握了影響滑動(dòng)摩擦力大小的原因，這樣的探索性實(shí)驗(yàn)教學(xué)，打破以往概念教學(xué)教師傳授的教學(xué)模式，而是讓學(xué)生自主探究問(wèn)題得到新概念，并且從探索過(guò)程中培養(yǎng)了學(xué)生的探索、分析、歸納能力。

四、創(chuàng)設(shè)多種實(shí)驗(yàn)問(wèn)題，促進(jìn)學(xué)生創(chuàng)新能力的發(fā)展

創(chuàng)新精神和創(chuàng)新能力是新時(shí)代對(duì)人才的一個(gè)重要內(nèi)涵要求，這就需要改變實(shí)驗(yàn)教學(xué)過(guò)程中過(guò)于強(qiáng)調(diào)教師和教材本位而忽略學(xué)生本位的傾向。以前實(shí)驗(yàn)教學(xué)中過(guò)于注重知識(shí)的驗(yàn)證、傳授以及作為訓(xùn)練實(shí)驗(yàn)技能的手段，而忽略學(xué)生在實(shí)驗(yàn)過(guò)程中的發(fā)現(xiàn)能力與科學(xué)素養(yǎng)培養(yǎng)的傾向。學(xué)生有著求動(dòng)、求知、求趣、求異、求新等心理特點(diǎn)，教師應(yīng)該結(jié)合創(chuàng)新教育的精神，在物理教學(xué)中加強(qiáng)對(duì)學(xué)生創(chuàng)新能力的培養(yǎng)。把課本知識(shí)和生活實(shí)際聯(lián)系起來(lái)，創(chuàng)設(shè)實(shí)驗(yàn)問(wèn)題，引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行思考。

例如：牛頓通過(guò)對(duì)蘋(píng)果落地的思索，發(fā)現(xiàn)了萬(wàn)有引力定律；伽利略通過(guò)觀察吊燈得擺動(dòng)發(fā)現(xiàn)了單擺得等時(shí)性。通過(guò)舉例，引導(dǎo)學(xué)生觀察實(shí)際生活得到物理現(xiàn)象。油罐車(chē)為什么要拖著一條尾巴——鐵鏈？在干燥季節(jié)里，人在黑暗中脫下化纖衣服，往往能看到火星閃爍并伴有噼啪聲，這是什么現(xiàn)象？通過(guò)引導(dǎo)，學(xué)生會(huì)在生活中發(fā)現(xiàn)各種各樣得物理現(xiàn)象。同時(shí)鼓勵(lì)學(xué)生通過(guò)了解一些物理現(xiàn)象本質(zhì)，開(kāi)動(dòng)腦筋思考產(chǎn)生這種物理現(xiàn)象的其它方法。比如在講光學(xué)概念時(shí)，學(xué)生對(duì)雨后彩虹比較感興趣，通過(guò)用三棱鏡做色散試驗(yàn)，使彩虹在教室里出現(xiàn)，這令學(xué)生感到新奇。然后利用觀察到的現(xiàn)象解釋光與三棱鏡之間發(fā)生的一系列折射，讓學(xué)生課后動(dòng)手做做實(shí)驗(yàn)。

五、設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)有利于學(xué)生綜合素質(zhì)的提高

設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)主要有三大類(lèi)：1.學(xué)生自擬題目，這類(lèi)課題主要來(lái)自學(xué)生對(duì)所做過(guò)實(shí)驗(yàn)的不合理因素提出改革方案；2.教師給出實(shí)驗(yàn)選題，讓學(xué)生通過(guò)思考，查找資料等手段，根據(jù)實(shí)驗(yàn)室設(shè)備情況選擇設(shè)計(jì)最佳方案，最后動(dòng)手操作；3.為學(xué)生提供實(shí)驗(yàn)中可能需要的儀器及設(shè)備，提出一定的要求，讓學(xué)生應(yīng)用已學(xué)過(guò)的物理原理，自擬設(shè)計(jì)方案，并對(duì)儀器的使用進(jìn)行合理的選擇，最終完成實(shí)驗(yàn)。

設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)是以學(xué)生獨(dú)立活動(dòng)為主的課外科技活動(dòng)，它可以活躍學(xué)生的思維。在設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)中，學(xué)生始終處于積極主動(dòng)地探索未知世界的狀態(tài)，查找資料設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)，充分發(fā)揮了他們的創(chuàng)造熱情，有利于培養(yǎng)學(xué)生聯(lián)系實(shí)際，學(xué)以致用的思想和創(chuàng)造能力，促進(jìn)學(xué)生主動(dòng)學(xué)習(xí)，研究，討論的活躍風(fēng)氣。

總之，物理是以實(shí)驗(yàn)和實(shí)踐為基礎(chǔ)的學(xué)科，物理實(shí)驗(yàn)可以激發(fā)學(xué)生的求知欲望，在物理課堂教學(xué)和學(xué)生課外活動(dòng)中，實(shí)驗(yàn)對(duì)學(xué)生各種能力的培養(yǎng)和身心的和諧發(fā)展都起著獨(dú)特的不可低估的作用。作為物理教師應(yīng)根據(jù)學(xué)生的認(rèn)知能力和心理特點(diǎn)，加強(qiáng)物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)，用以提高物理教學(xué)質(zhì)量，提高學(xué)生抽象邏輯思維能力和培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)嚴(yán)謹(jǐn)?shù)膽B(tài)度。