探究高中物理實驗教學(xué)

裴力杰

摘要：物理實驗及其教學(xué)是物理教學(xué)的一個重要內(nèi)容，方法和手段；實驗教學(xué)與理論講授相配合，有利于學(xué)生對物理概念和規(guī)律的正確建立，深刻理解和鞏固掌握；實驗教學(xué)有利于調(diào)動學(xué)生的主觀能動性，是發(fā)展學(xué)生智能的重要途徑；實驗教學(xué)是幫助學(xué)生樹立正確觀點，養(yǎng)成科學(xué)態(tài)度和科學(xué)作風(fēng)的有效措施。

關(guān)鍵詞：高中物理 實驗教學(xué) 規(guī)律與概念

一、實驗探索物理規(guī)律，激發(fā)學(xué)習(xí)興趣

實驗具有趣味性，它能充分運(yùn)用學(xué)生的各種感官，激發(fā)學(xué)習(xí)興趣?，F(xiàn)代認(rèn)知心理學(xué)認(rèn)為，興趣是產(chǎn)生動機(jī)的重要條件，是人類認(rèn)識客觀世界的一種心理表現(xiàn)，是一個人獲得知識，開闊視野，推動學(xué)習(xí)的一種內(nèi)部強(qiáng)勁的動力.因此，在物理教學(xué)過程中，通過實驗為學(xué)生展現(xiàn)出生動直觀的學(xué)習(xí)環(huán)境，將極大地吸引學(xué)生的注意力，有利于學(xué)生去研究物理現(xiàn)象，探索物理規(guī)律，激發(fā)學(xué)生的興趣和求知欲。

高中物理課本中有許多物理規(guī)律的探索和得出是建立在物理實驗基礎(chǔ)上的。如高二冊“法拉第電磁感應(yīng)定律——感應(yīng)電動勢的大小”一節(jié)中，法拉第電磁感應(yīng)定律的得出是建立在三個演示實驗的基礎(chǔ)上。在教學(xué)過程中，通過演示導(dǎo)體切割磁感線，導(dǎo)體和磁體發(fā)生相對運(yùn)動，閉合電路的磁場發(fā)生變化，從實驗現(xiàn)象得出“穿過閉合電路的磁通量變化越快，感應(yīng)電流和感應(yīng)電動勢就越大”這一結(jié)論。在這一實驗結(jié)論的基礎(chǔ)上得出了“電路中感應(yīng)電動勢的大小，跟穿過這一電路的磁通量的變化率成正比”這一法拉第電磁感應(yīng)定律。這樣，學(xué)生在物理實驗基礎(chǔ)上在頭腦中建立了法拉第電磁感應(yīng)定律，并且對這一定律的理解極為深刻。

二、實驗驗證規(guī)律，夯實重點，突破教學(xué)難點

物理概念的形成和規(guī)律的建立，離不開實驗事實的探討和驗證.物理實驗?zāi)軌騽?chuàng)造出確實的，排除干擾的物理環(huán)境，學(xué)生在這種實驗環(huán)境下，在教師的啟發(fā)下，通過觀察，思考獲取最典型的物理環(huán)境，通過最簡捷的思維活動建立概念，總結(jié)規(guī)律，并把理論運(yùn)用于實驗，這對中學(xué)生來說，可對物理基礎(chǔ)知識獲得比較深入，牢固的掌握和初步的運(yùn)用。

例如，“楞次定律”歷來是高中物理教材中的重點和難點，為突破這一教學(xué)難點，在課堂上讓學(xué)生都有一套儀器，把教師單一演示實驗變成每個學(xué)生的探索性實驗，采用邊教邊演示實驗的方法，通過教師引導(dǎo)，啟發(fā)，由學(xué)生自己總結(jié)出“楞次定律”。這樣不但使學(xué)生加深了楞次定律的理解，也有效地提高了教學(xué)效果。

三、通過實驗教學(xué)，體現(xiàn)設(shè)計思想，訓(xùn)練思維方法

1、轉(zhuǎn)換法。

物理學(xué)科是一門精確的定量化的學(xué)科，在物理實驗中需要準(zhǔn)確地測定物理量，但許多物理特征，過程或物理量要想直接觀測有困難，可以把所要觀測的變量轉(zhuǎn)換成其他間接觀察和測量，這就是轉(zhuǎn)換法。高一冊物理教材中體現(xiàn)轉(zhuǎn)換法的學(xué)生分組實驗有“研究勻變速直線運(yùn)動”，該實驗要求學(xué)生測定勻變速直線運(yùn)動的加速度a，是根據(jù)在各個連續(xù)相等的時間里的位移之差s與a之間滿足關(guān)系Δs=s4-s1=s5-s2=s6-s3=3aT2，把對a的測量轉(zhuǎn)換為s與T的測量。

2、比較法。

比較法就是在一定的實驗條件下找出研究對象之間的同一性和差異性。比較是認(rèn)識事物的基礎(chǔ)，因而廣泛用于物理實驗中，從而來探索物理規(guī)律。在高一冊物理教材中，“平拋物體的運(yùn)動”教學(xué)中運(yùn)用演示實驗將平拋運(yùn)動和自由落體運(yùn)動相比較，從而說明了平拋運(yùn)動在豎直方向上是自由落體運(yùn)動，水平方向速度的大小并不影響平拋物體在豎直方向上的運(yùn)動，在此基礎(chǔ)上學(xué)生就較易理解平拋運(yùn)動的規(guī)律了。

3、控制法。

在高中物理實驗操作過程中，往往存在著多種變化的因素，為了研究它們之間的關(guān)系可以控制一些不變量，依次研究某一因素的影響，這種方法稱之為控制法（或控制變量法）。

四、開展課外小實驗活動，培養(yǎng)學(xué)生動手操作能力

高中物理試驗課本上除演示實驗和學(xué)生實驗外，還根據(jù)不同章節(jié)的知識特點確定了近20個課外小實驗，我覺得將其分布在三年時間內(nèi)完成仍顯不足。為此我聯(lián)系有關(guān)章節(jié)知識，另外增補(bǔ)了10多個。如在《動量》一章里增設(shè)了“用自來水觀察反沖運(yùn)動”；在《電場》一章里增設(shè)了“靜電屏蔽現(xiàn)象的觀察”；在《光的色散》一節(jié)里增設(shè)了“室內(nèi)彩虹形成”等小實驗，平均每月至少有一個可做。我把這30多個課外小實驗編成序列，按教材的特點分階段以各課外實驗興趣小組為中心組織實施，每個小實驗盡量要求學(xué)生獨立設(shè)計，獨立操作，并獨立完成實驗報告。對于難一些的小實驗，我給予一定的提示與指導(dǎo)，包括實驗原理、所需器材、操作與觀察要領(lǐng)等。有些實驗原理簡單，需要的器材不多且在身邊易找，要求他們在實驗室外隨機(jī)場所完成。而有些實驗需要利用實驗室現(xiàn)有器材，必須要他們在實驗室里完成。如“測人的反應(yīng)時間”、“縫衣針浮在水面上”、“觀察光的衍射現(xiàn)象”等大部分小實驗均可在實驗室外完成，而“觀察電磁感應(yīng)現(xiàn)象”、“微小形變的顯示與觀察”等少部分小實驗可在實驗室里完成。

豐富有趣的課外小實驗活動，極大地激發(fā)了學(xué)生學(xué)習(xí)物理的興趣，加深了對物理概念和規(guī)律的理解，同時提高了動手操作和手腦并用的能力，對學(xué)生智力開發(fā)不無裨益。

在實驗教學(xué)的實踐過程中，教師們對其在物理教學(xué)中的作用逐漸有了更為深刻的認(rèn)識，對教育過程本身也有了全新的感受?！斑^程即是知識”，過程是理解的基礎(chǔ)，過程中滲透著科學(xué)研究的方法.使學(xué)生學(xué)會學(xué)習(xí)是走向社會和終身發(fā)展的基礎(chǔ)。因此.教師是學(xué)生知識建構(gòu)的幫助者和促進(jìn)者，教師要將教育過程看作是把凝固文化激活的過程。在實踐過程中，許多教師意識到經(jīng)驗型的教學(xué)已經(jīng)不能適應(yīng)新課程的要求.教師們還應(yīng)成為自己教學(xué)行為的研究者。