物理實(shí)驗(yàn)及其教學(xué)是物理教學(xué)的一個(gè)重要內(nèi)容、方法和手段。實(shí)驗(yàn)教學(xué)與理論講授相配合,有利于學(xué)生對(duì)物理概念和規(guī)律的正確建立、深刻理解和鞏固掌握;實(shí)驗(yàn)教學(xué)有利于調(diào)動(dòng)學(xué)生的主觀能動(dòng)性,是發(fā)展學(xué)生智能的重要途徑;實(shí)驗(yàn)教學(xué)是幫助學(xué)生樹立正確觀點(diǎn),養(yǎng)成科學(xué)態(tài)度和科學(xué)作風(fēng)的有效措施。物理學(xué)是以實(shí)驗(yàn)為本的科學(xué),在物理學(xué)的發(fā)展中實(shí)驗(yàn)起了重要作用。通過實(shí)驗(yàn)再現(xiàn)客觀世界,通過實(shí)驗(yàn)探索、研究得出規(guī)律,使學(xué)生獲得實(shí)驗(yàn)的基本方法、基本技能,有利于學(xué)生探索獲得新的知識(shí)。在這一點(diǎn)上,物理教材安排了豐富的實(shí)驗(yàn)內(nèi)容,包括演示實(shí)驗(yàn)、學(xué)生實(shí)驗(yàn)、課外小制作等。從近幾年來的各地中考、高考試題來看,物理實(shí)驗(yàn)在試卷中占的分值較大,對(duì)學(xué)生的能力要求比較高。因而做好物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)已刻不容緩。筆者通過多年的教學(xué)經(jīng)歷,總結(jié)出了以下幾點(diǎn)看法。
一、高中物理實(shí)驗(yàn)是理論形成的基礎(chǔ)
回顧物理學(xué)產(chǎn)生和發(fā)展的過程,可以看出物理實(shí)驗(yàn)自始至終都占有極其重要的地位。所有的物理知識(shí),都是在實(shí)驗(yàn)的基礎(chǔ)上建立起來的。高中物理實(shí)驗(yàn)及其教學(xué)是物理課程和物理教學(xué)的一個(gè)重要組成部分,它既是物理教學(xué)的重要基礎(chǔ),又是物理教學(xué)的重要內(nèi)容、方法和手段,在培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)素養(yǎng)的教育中具有獨(dú)特的地位和全方位的功能。
物理實(shí)驗(yàn)有其特殊的教學(xué)功能。第一,通過實(shí)驗(yàn)可以使物理教學(xué)理論聯(lián)系實(shí)際,引起學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣,引導(dǎo)學(xué)生發(fā)掘問題,激發(fā)其求知欲望,從而調(diào)動(dòng)他們學(xué)好物理的主動(dòng)性和積極性,引導(dǎo)他們熱愛科學(xué)。第二,通過加強(qiáng)實(shí)驗(yàn),不僅可以使學(xué)生具備一定的感性認(rèn)識(shí),更重要的是使學(xué)生進(jìn)一步理解物理概念和定律是怎樣在實(shí)驗(yàn)基礎(chǔ)上建立起來的,從而有效地幫助學(xué)生形成概念,導(dǎo)出規(guī)律,掌握理論,正確而深刻地領(lǐng)會(huì)物理知識(shí)。第三,通過實(shí)驗(yàn)培養(yǎng)學(xué)生的觀察能力、思維能力、自學(xué)能力以及發(fā)現(xiàn)問題、分析問題和解決問題的能力;培養(yǎng)學(xué)生良好的實(shí)驗(yàn)方法以及基本的實(shí)驗(yàn)?zāi)芰蛣?dòng)手能力,并且在此基礎(chǔ)上進(jìn)一步培養(yǎng)他們的獨(dú)立工作能力和創(chuàng)新能力。
二、實(shí)驗(yàn)探索物理規(guī)律,激發(fā)學(xué)習(xí)興趣
實(shí)驗(yàn)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(dòng)機(jī)的重要條件,是人類認(rèn)識(shí)客觀世界的一種心理表現(xiàn),是一個(gè)人獲得知識(shí)、開闊視野、推動(dòng)學(xué)習(xí)的一種內(nèi)部強(qiáng)勁的動(dòng)力。因此,在物理教學(xué)過程中,通過實(shí)驗(yàn)為學(xué)生展現(xiàn)出生動(dòng)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(shí)驗(yàn)基礎(chǔ)上的。如高二課本“法拉第電磁感應(yīng)定律——感應(yīng)電動(dòng)勢的大小”一節(jié)中,法拉第電磁感應(yīng)定律的得出建立在三個(gè)演示實(shí)驗(yàn)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(duì)運(yùn)動(dòng),閉合電路的磁場發(fā)生變化,從實(shí)驗(yàn)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(dòng)勢就越大”這一結(jié)論。在這一實(shí)驗(yàn)結(jié)論的基礎(chǔ)上得出了“電路中感應(yīng)電動(dòng)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(shí)驗(yàn)基礎(chǔ)上在頭腦中建立了法拉第電磁感應(yīng)定律,并且對(duì)這一定律的理解極為深刻。
三、實(shí)驗(yàn)在現(xiàn)行教學(xué)中處于一個(gè)薄弱的環(huán)節(jié)
目前在中學(xué)物理教學(xué)中,學(xué)校和教師受傳統(tǒng)教育的影響,普遍存在著重理論、輕實(shí)驗(yàn)的思想,不少高中學(xué)校對(duì)物理實(shí)驗(yàn)重視不夠,而且實(shí)驗(yàn)教學(xué)的效果也不理想。在部分教師的教育觀念里,口頭上講素質(zhì)教育,實(shí)際上還是重理論、輕實(shí)踐,重分?jǐn)?shù)、輕能力,只關(guān)心考綱考什么,學(xué)生考試分?jǐn)?shù)如何,而很少問學(xué)生做了什么,能力如何。尤其是物理學(xué)科,過去的實(shí)驗(yàn)“看黑板”,如今的實(shí)驗(yàn)“看錄像”“看投影”。令人難以理解的是,一些原本可以讓學(xué)生動(dòng)手做的實(shí)驗(yàn)卻用多媒體來展示,被稱為是“現(xiàn)代技術(shù)的運(yùn)用”。現(xiàn)在多媒體教學(xué)非常盛行,虛擬實(shí)驗(yàn),網(wǎng)絡(luò)實(shí)驗(yàn),用課件來代替實(shí)驗(yàn),甚至就用虛擬的實(shí)驗(yàn)室代替了學(xué)生分組實(shí)驗(yàn)的實(shí)驗(yàn)教學(xué)比比皆是。
著名物理學(xué)家朱正元先生說,“壇壇罐罐當(dāng)儀器,拼拼湊湊做實(shí)驗(yàn)”,它給我們的啟迪,就是提出了因陋就簡、器材代用的可能性。但是,簡單并不一定具有實(shí)效性,在我們的教學(xué)中,要做到簡單性和實(shí)效性相結(jié)合,就需要教師有創(chuàng)新的意識(shí)和鉆研的精神,結(jié)合教學(xué)內(nèi)容設(shè)計(jì)新穎實(shí)用的實(shí)驗(yàn)。
二十一世紀(jì),中國已經(jīng)進(jìn)入一個(gè)嶄新的、快速發(fā)展的時(shí)代,為了適應(yīng)這種時(shí)代發(fā)展的需要,教育必將在教學(xué)理念、教學(xué)方法、教學(xué)媒體等各方面發(fā)生重大變化。在新課程體系中,物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)的重要地位將越來越突出,物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)也將隨之出現(xiàn)新的面貌。新形勢下的物理教師只有不斷發(fā)展,不斷探索,不斷學(xué)習(xí),處處以學(xué)生學(xué)習(xí)能力的提高為最高目標(biāo),才可能將學(xué)生培養(yǎng)成社會(huì)所需要的有用人才。