實驗在物理教學中的重要作用

李冬梅

摘要：實驗在物理教學中具有十分重要的地位。它從實踐中來，又到實踐中去，物理實驗形象具體地顯示了物理知識的形成和發(fā)展過程,不管是演示實驗還是分組實驗都可以培養(yǎng)學生的觀察能力、動手能力、思維能力、對比分析能力、歸納總結(jié)能力以及創(chuàng)新能力，還有助于加強學生的記憶和理解能力，更重要的是可以解決在學習和生活中遇到的困惑和難題。

關鍵詞：實驗；動手能力；邏輯思維能力

一、實驗在物理教學中最重要的作用是能激發(fā)學生學習物理的興趣

愛因斯坦說：“興趣是最好的教師?！迸d趣可以激發(fā)人們積極探究某種事物或進行某種活動。學生只有對物理感興趣，才想學，才能學好、用好物理。要想提高學生學習物理的興趣教師就盡可能多地設計一些演示和分組實驗，最好的方式是讓學生參與實驗。物理是一門以觀察和實驗為基礎的學科，在教學中，做好物理實驗，可以引導學生聯(lián)系生活實際，分析物理現(xiàn)象；利用身邊物品進行物理實驗，就可以激發(fā)學生學習物理的興趣。

我經(jīng)常利用演示實驗，設置懸念，激發(fā)學生興趣。比如，在序言課——科學之旅上，我通過演示一些有趣的實驗，如：“停止沸騰的水，澆上冷水后會怎樣？”實驗前先提出讓學生產(chǎn)生疑惑的問題，日常生活中，我們常常用澆冷水來降低物體的溫度.學生自然會認為，只有提高溫度才能使停止沸騰的水重新沸騰起來，然而事實是，在實驗中，我給停止沸騰的水澆上冷水后，水又重新沸騰起來了，由于這個實驗現(xiàn)象與日常習慣觀察到的現(xiàn)象相悖，激發(fā)了學生的認知沖突，使學生產(chǎn)生了好奇心，引發(fā)了探究的欲望，從而將學生帶入物理實驗的天地中，盡情享受物理的無窮奧妙。在觀察完教師的演示試驗后，學生已經(jīng)躍躍欲試，很想親自動手做實驗，這時，我安排學生親自動手做小實驗：透過放大鏡看，物體總是放大的嗎？這是學生做的第一個實驗，器材簡單易操作。首先，用放大鏡看指紋，結(jié)果是放大的；然后，再看窗外的物體，結(jié)果是縮小的。由于學生興趣正濃，我又安排了一個小實驗：從漏斗口向下用力吹氣，乒乓球會掉下來嗎？學生動手做了實驗后驚奇地發(fā)現(xiàn)：乒乓球居然能懸在漏斗中。通過這些實驗，學生經(jīng)歷了猜想和假設以及實驗的過程，得出的結(jié)果出人意料，學生學習物理的興趣大大提高。

二、物理實驗可以培養(yǎng)學生的動手能力、觀察能力、邏輯思維能力、應用解決問題的能力和創(chuàng)新能力

科學探究是學生參與式的學習活動，在物理教學中，探究的問題中有許多必須通過實驗來完成。由于中學生具有強烈的好奇心，希望自己動手做實驗，所以，教師要充分利用學生的這些特點，為學生的探究活動提供豐富的材料和機會，以便學生能夠親自參加實驗活動。一般的科學探究的實驗步驟如下：（1）提出問題；（2）做出猜想和假設；（3）制訂計劃和設計實驗；（4）進行實驗；（5）分析論證；（6）得出結(jié)論；（7）評估和交流。比如在探究杠桿平衡的條件的實驗中，依照科學探究的實驗步驟，課前，我先讓學生預習收集整理有關杠桿的歷史資料和關于阿基米德的故事，以激發(fā)學生對杠桿的知識產(chǎn)生濃厚的興趣，這樣就培養(yǎng)了學生自己動手收集有用資料的能力。然后提出問題：杠桿的平衡可能與什么有關？學生猜想到杠桿的平衡可能與“動力和動力臂的乘積”“阻力和阻力臂的乘積”有關。這個環(huán)節(jié)有利于培養(yǎng)學生良好的思維習慣。課上的第三環(huán)節(jié)，讓學生自己動手制訂計劃，設計試驗方案，設計數(shù)據(jù)表格，這有利于培養(yǎng)學生的動手能力和思維能力。在進行實驗的過程中，學生操作如下：①調(diào)節(jié)杠桿兩端的平衡螺母使橫梁平衡；②在杠桿的左右兩端分別用細線依次懸掛個數(shù)不同鉤碼，（假設左端砝碼的重力產(chǎn)生的拉力為阻力F2，右端鉤碼的重力產(chǎn)生的拉力為動力F1，）先固定F1大小和動力臂Ⅱ的大小，再選擇適當?shù)淖枇2，然后移動阻力作用點，即改變阻力臂Ⅰ、Ⅱ大小，直至杠桿平衡；③分別記錄下此時動力F1、動力臂Ⅱ，阻力F2和阻力臂Ⅰ、Ⅱ的數(shù)值，并將實驗數(shù)據(jù)記錄在表格中。在進行實驗過程中培養(yǎng)了學生使用基本儀器的技能。在做杠桿實驗時還需要同學之間合作才能讓杠桿平衡，這不僅培養(yǎng)了學生的操作能力，同時還培養(yǎng)了學生的合作精神。在分析論證、得出結(jié)論時，學生可以學會從物理現(xiàn)象和實驗中歸納出簡單的科學規(guī)律的方法，并嘗試應用獲得的科學規(guī)律去解釋某些具體問題，培養(yǎng)了初步的分析概括能力，養(yǎng)成了獨立思考的習慣。在分析歸納得出結(jié)論中，有時候還需要做圖像，比如水的沸騰圖像，歐姆定律的圖像等，通過畫圖、識圖及從圖像與實物轉(zhuǎn)化的角度來了解學生對物理規(guī)律掌握的程度，以便及時加以引導。這樣就可以讓學生把抽象思維即想象轉(zhuǎn)化成可實踐操作的形象思維。

觀察和實驗可以幫助學生加深對知識的理解，物理實驗是一種直觀性教學，物理實驗也是個理論聯(lián)系實際的過程，借助物理實驗的直觀性，可以實現(xiàn)從感性認識上升到理性認識的目標，加深對物理概念的理解，培養(yǎng)了學生的觀察能力和思維能力。比如凸透鏡成像規(guī)律的實驗教學，是一節(jié)探索性實驗課，我讓學生親自動手實驗并收集實驗數(shù)據(jù)，完成實驗操作后，參考探究時提出的問題，自己通過分析與論證，總結(jié)出透鏡成像規(guī)律。實驗探究活動不僅培養(yǎng)了學生的動手能力，還培養(yǎng)了學生對實驗數(shù)據(jù)的分析和論證能力，強化了對凸透鏡成像規(guī)律的理解，為以后解決實際問題提供理論依據(jù)。學生在探究實驗中體驗了科學探究的過程并掌握了實驗的基本方法，提高了解決實際問題的能力。

實驗在整個物理教學中起著巨大的作用，物理本身是一門實驗科學，中學物理實驗是課本知識的直觀體現(xiàn)，是學生掌握知識的重要方法之一。因此，在物理實驗課教學中，必須重視培養(yǎng)學生的實驗技能和獨立動手能力，使學生養(yǎng)成良好的實驗習慣，通過自己動手實踐，從中總結(jié)出物理規(guī)律，加深對物理知識的識記和應用。

在物理教學中，為了加強對學生實驗能力的培養(yǎng)，我采用如下方法訓練學生：

１.每次做實驗時，我都要指導學生從以下幾方面進行

（1）明確實驗目的；（2）了解實驗原理正確使用儀器；（3）弄清實驗步驟；（4）通過分析、推理得出正確結(jié)論。比如：在電學實驗中，我反復強調(diào)電流表、電壓表的連接特點及“＋”“-”接線柱的接線位置，讓學生學會用歐姆定律正確估算量程，避免量程過大造成測量值的誤差過大造成錯誤，同時要避免量程過小使電流表燒壞。在我的指導下，學生掌握了基本實驗技能，能獨立動手操作實驗，從中獲得了知識、培養(yǎng)了技能，同時還培養(yǎng)了學生的創(chuàng)造性思維能力。

2.重視培養(yǎng)學生的實驗能力

鼓勵學生做好課外小實驗、小制作，培養(yǎng)學生的創(chuàng)新意識和創(chuàng)新能力。常常進行小實驗、小制作的比賽活動，提高了學生動手操作的能力，這是發(fā)展學生思維的一種有效方法。物理實驗是一種具體的、直觀的實踐活動，學生在動手完成各種小實驗、小制作的過程中，思維活躍，增強了參與意識，而且迫切希望進一步探索，這樣特別有利于培養(yǎng)學生的鉆研能力。通過實驗，學生學習的物理知識比較深刻、牢固。如：課本中“紙盒燒開水”“潛望鏡”“自制測力計”“自制雞喂水器”“樓梯開關”等小實驗、小制作，有很強的趣味性和知識性，十分貼近學生的生活，符合初中生好奇、好動的心理特征。我經(jīng)常鼓勵學生做好課外小實驗、小制作，并有意識地對小制作加以鼓勵性評價，使學生對物理產(chǎn)生濃厚的興趣，使課程內(nèi)容和小實驗、小制作的內(nèi)容達到互補，加深學生對所學內(nèi)容的理解和記憶。

物理是一門以實驗為基礎的學科，實驗在物理教學中具有很重要的作用。各種類型的物理實驗，具體形象地展示了物理知識的形成和發(fā)展過程，為學生的學習提供了豐富的感觀材料，培養(yǎng)了學生的各種實踐能力，也強化了對知識的理解和記憶。理論和實踐相結(jié)合也完全符合物理教學的新課程理念。體現(xiàn)了物理來源于生活、服務于生活的宗旨。所以，我們要積極主動地參與實驗，提高課堂效率。

?誗編輯 溫雪蓮