物理教學(xué)中要重視實驗的引領(lǐng)價值

摘 要：物理實驗是物理學(xué)習(xí)和培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)精神的重要手段，也是幫助學(xué)生提高物理探究能力的重要手段。教師要充分認(rèn)識到物理實驗的引領(lǐng)價值，利用實驗營造濃厚的學(xué)習(xí)探究氛圍，借助實驗激發(fā)學(xué)生強烈的求知欲望，憑借實驗激發(fā)學(xué)生的獨特的創(chuàng)新思維，依托實驗促進(jìn)學(xué)生形成科學(xué)的世界觀。

關(guān)鍵詞：物理實驗 探究氛圍 求知欲望 創(chuàng)新思維

中圖分類號：G63 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：1674-198X（2015）01（b）-0248-02

“高中物理新課程標(biāo)準(zhǔn)”提出：開設(shè)“物理實驗專題”模塊，目的是使學(xué)生較為深入地學(xué)習(xí)物理實驗的有關(guān)理論、方法和技能；進(jìn)一步提高學(xué)生的實驗素養(yǎng)，激發(fā)學(xué)生實驗探究的興趣；增強學(xué)生的創(chuàng)新意識；培養(yǎng)學(xué)生實事求是、嚴(yán)謹(jǐn)認(rèn)真的科學(xué)態(tài)度；養(yǎng)成交流合作的良好習(xí)慣；發(fā)展學(xué)生的實踐能力。由此可見，實驗在物理教學(xué)中的重要作用。物理實驗時教師借助儀器、設(shè)備來呈現(xiàn)某些物理現(xiàn)象，促使學(xué)生的認(rèn)識由抽象到具體，引導(dǎo)學(xué)生的思維由模糊到清晰，加深學(xué)生對知識的認(rèn)識和理解。高中物理具有難度高、思維密度大、需要較高的抽象思維能力和想象力的特點，很多學(xué)生難以憑借單純的思維方式來理解物理原理，需要借助各種實驗活動來促進(jìn)學(xué)生認(rèn)知活動的發(fā)展。教師要認(rèn)識到實驗在物理教學(xué)中的引領(lǐng)價值，重視實驗在物理學(xué)習(xí)中的重要意義，通過實驗來提高物理教學(xué)效率，幫助學(xué)生來認(rèn)識、理解物理知識和原理，并激發(fā)出學(xué)生的探究熱情，發(fā)展學(xué)生的創(chuàng)新精神和創(chuàng)新能力。

1 利用實驗營造濃厚的學(xué)習(xí)探究氛圍

人們對外部世界的認(rèn)識遵循著從感性到理性、從直觀到抽象的認(rèn)知規(guī)律。學(xué)生對物理概念、物理原理的學(xué)習(xí)，也要經(jīng)歷以上過程，必須建構(gòu)在感性認(rèn)識之上。部分認(rèn)識來源于學(xué)生的生活成長體驗，部分來源于學(xué)生的初中物理學(xué)習(xí)積累，還有一部分需要借助物理實驗展示的物理現(xiàn)象、提供的物理事實。但是，那部分來自生活和成長經(jīng)驗的物理認(rèn)識，往往是非本質(zhì)因素和本質(zhì)因素糾纏在一起，難以形成科學(xué)的、準(zhǔn)確的物理認(rèn)識和物理思想。教師通過實驗向?qū)W生展示物理現(xiàn)象，能讓學(xué)生對物理知識、物理事實產(chǎn)生明確的、具體的認(rèn)識，從而以科學(xué)的眼光和思維去對待物理問題。比如：由于我們都生活在空氣中，很難感受到大氣壓強的存在和作用。教師將中央二臺“是真的嗎”節(jié)目中關(guān)于大氣壓的實驗引進(jìn)課堂：在桌面邊緣放一根長木條，其中2/3在桌面上，1/3懸空。找個學(xué)生徒手劈木條，發(fā)現(xiàn)木條被完好無損地彈到地上。然后，將一張報紙折疊成雙層覆蓋住木條在桌面上的部分，再讓這位學(xué)生徒手劈木條，結(jié)局出人意料：木條被輕而易舉地被劈斷。教師趁著學(xué)生對這個現(xiàn)象保持著強烈的好奇心的時機，來激發(fā)學(xué)生的探究欲望：思考兩種現(xiàn)象的成因，并計算木條本身受到的大氣壓力和覆蓋報紙后受到的大氣壓力差是多少？然后解釋覆蓋報紙后能劈斷木條的物理原理。

實驗所展現(xiàn)的神奇現(xiàn)象，能激發(fā)出學(xué)生對物理知識、物理現(xiàn)象的探究熱情，并推動學(xué)生的物理學(xué)習(xí)不斷深入。因此，物理實驗是激發(fā)學(xué)生物理學(xué)習(xí)興趣、探究積極性的必要手段。

2 借助實驗激發(fā)學(xué)生強烈的求知欲望

物理實驗以其生動、形象、真實的特點，解決了物理知識抽象、不易琢磨的理解困難，對學(xué)生的學(xué)習(xí)有很大的助推效果，能喚起學(xué)生的求知欲望。比如：學(xué)生都知道摩擦力的存在，并了解其廣泛應(yīng)用。但是，物體之間到底能產(chǎn)生多大的摩擦力呢？學(xué)生想象不出來。教師利用網(wǎng)上熱傳的一個關(guān)于摩擦力的實驗，讓學(xué)生來觀察、感受物體之間的摩擦力到底有多大。將兩本600頁書一頁一頁地交叉在一起，使書頁充分咬合。讓兩個學(xué)生各拉住一本書的書脊，讓他們盡最大力量將其拉開，大家發(fā)現(xiàn)兩個人無法將兩本書分開。然后，讓有興趣的學(xué)生都可以找自己認(rèn)為最有可能將書分開的同學(xué)來合作，看他們能否將兩本書拉開。當(dāng)所有人都嘗試失敗后，一個巨大的疑問會在學(xué)生腦海中出現(xiàn)：這兩本書到底能產(chǎn)生多大的摩擦力呢？教師利用這個契機向?qū)W生播放與之相關(guān)的實驗視頻：為了便于實驗操作，在兩本書的書脊上了孔，夾上鋼板，利用打好的孔拴上鋼絲繩和掛鉤。將鋼絲繩的掛鉤分別掛在四輛電動車上，四輛電動車向兩個方向，開足馬力，同時拉動。結(jié)果“嘭”的一聲，綁書的鋼絲繩斷了，連掛在電動車上的掛鉤都壞了。但兩本書卻紋絲不動，完好無損。據(jù)稱，這四輛電動車能產(chǎn)生1200公斤的拉力，也就是說1200公斤的拉力并沒能“拽開”這兩本書。再加上兩輛馬力更大的電動車，這兩輛電動車一輛就能產(chǎn)生400公斤的拉力，6輛電動車共能產(chǎn)生2000公斤拉力。然后，將書和電動車“綁定”好，再次展開“較量”。2000公斤的拉力仍然沒能拉開這兩本書，兩本書完好無損，緊緊咬合在一起。面對神奇的實驗，學(xué)生激發(fā)出強烈的好奇心和求知欲，對探究這樣兩本書互相咬合到底能產(chǎn)生多大的靜摩擦力產(chǎn)生了濃厚的興趣。

當(dāng)學(xué)生產(chǎn)生了強烈的好奇心和求知欲時，會激發(fā)出學(xué)生巨大的學(xué)習(xí)潛力。此時，學(xué)生的物理學(xué)習(xí)不再是任務(wù)、負(fù)擔(dān)，而成為一種愉悅、一種探究，一種心里疑惑的解決，是學(xué)有所獲的幸福和滿足，學(xué)生的學(xué)習(xí)欲望會越來越強烈，熱情會越來越高。

3 憑借實驗激發(fā)學(xué)生的獨特的創(chuàng)新思維

隨著現(xiàn)代社會的發(fā)展，很多在常人看起來不太可能的事情都實實在在地發(fā)生了，而且在生活、生產(chǎn)領(lǐng)域廣泛應(yīng)用，展示了科學(xué)技術(shù)帶來的無比神奇。因此，為了適應(yīng)時代的飛速發(fā)展，在物理教學(xué)中培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新思維成為教學(xué)的重要任務(wù)之一。僅憑學(xué)生的想象和教師講解，難以向?qū)W生展示物理世界的神奇，而物理實驗卻向?qū)W生展示了事物原理的神奇，激發(fā)出學(xué)生前所未有的想象力和創(chuàng)新精神。比如，網(wǎng)上有人說用特殊筆畫出的電路圖也能導(dǎo)電，并用視頻展示了畫在紙上線路閉合后，LED燈泡亮起來的視頻。教師可以為學(xué)生展示這個實驗，引導(dǎo)學(xué)生思考其中的奧秘。實驗前，教師準(zhǔn)備兩種最常見的銀色中性筆和銀色記號筆（銀色的油漆筆）和一支銀膠筆、LED燈泡和紐扣電池等實驗材料。先將LED燈泡粘在紙上，然后用銀色中性筆從LED燈泡的兩邊畫出兩條線，最后將紐扣電池連接上兩條線，觀察LED燈泡是否會亮起來，來驗證網(wǎng)上傳言是否真實。實驗表明：用銀色中性筆畫出的電線不能導(dǎo)電。然后用銀色的記號筆做同樣的實驗，發(fā)現(xiàn)用銀色記號筆畫出的銀色電線圖還是不能導(dǎo)電。最后，使用銀膠筆來重復(fù)剛才同樣的實驗：用銀膠筆畫出電路圖，將電池和電路圖接觸。這一次燈泡真的亮了！當(dāng)學(xué)生看到這一神奇現(xiàn)象時，不禁發(fā)出一聲聲驚嘆。同時，也引發(fā)了學(xué)生對這一現(xiàn)象的思考：畫在紙上的電路圖為什么也能導(dǎo)電呢？驚嘆之余，學(xué)生心中會多了幾個“為什么”。

教師以這個實驗為切入點，引導(dǎo)學(xué)生查閱資料了解銀膠筆畫出的電路圖能導(dǎo)電的原理，并引導(dǎo)學(xué)生嘗試創(chuàng)造性地運用所學(xué)的知識進(jìn)行發(fā)明創(chuàng)作。當(dāng)學(xué)生了解了銀膠筆畫出的電路圖能導(dǎo)電原理后，對這個富有創(chuàng)造性的“奇思妙想”驚嘆不已，也提出了很多利用這個電路服務(wù)生活的新想法，激發(fā)出了學(xué)生的創(chuàng)新潛能，發(fā)展了學(xué)生的創(chuàng)新精神。

4 依托實驗促進(jìn)學(xué)生形成科學(xué)的世界觀

實驗是學(xué)生理解物理知識、認(rèn)識物理原理的重要途徑。實驗需要學(xué)生有嚴(yán)肅的態(tài)度、科學(xué)的精神。學(xué)生在進(jìn)行實驗之前，必須對實驗器材、實驗環(huán)境進(jìn)行精心的準(zhǔn)備和細(xì)心的觀察，對實驗步驟進(jìn)行周密的安排，并預(yù)設(shè)實驗過程中可能遇到的問題和相應(yīng)的解決方案。即使這樣，在實驗操作過程中也會出現(xiàn)這樣或那樣的問題和失敗。每次挫折都能激發(fā)學(xué)生對相關(guān)物理知識和實驗操作步驟的思考、揣摩，促進(jìn)學(xué)生對實驗進(jìn)行改進(jìn)，讓實驗更符合物理原理和實際操作的需要。學(xué)生在不斷改進(jìn)實驗操作的過程中，總會不斷地發(fā)現(xiàn)問題、思考問題、解決問題。這種學(xué)習(xí)上的改進(jìn)，不僅是對所學(xué)知識的驗證和鞏固，更是根據(jù)實際情況靈活地調(diào)整知識的運用方法，變通實驗的操作技巧，提高學(xué)生克服困難、解決問題的能力。試驗之后，學(xué)生需要將實驗取得的數(shù)據(jù)進(jìn)行處理，歸納得出結(jié)論，并書寫出符合要求實驗報告。這一系列的操作，需要學(xué)生既有嚴(yán)謹(jǐn)?shù)淖黠L(fēng)，又要具備靈活變通的操作能力，還要有堅韌意志和不屈不撓的精神，這對學(xué)生形成科學(xué)的世界觀有極大的促進(jìn)作用。

總之，實驗是物理學(xué)科學(xué)習(xí)的重要手段，也是學(xué)生物理探究能力發(fā)展的必要途徑。物理實驗?zāi)軐⑾鄬菰锏膶W(xué)習(xí)變得興趣盎然，實現(xiàn)化無趣為有趣、化枯燥為神奇，讓學(xué)生在物理知識的海洋里翱翔、探究。教師要善于借助實驗來調(diào)動學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性，激發(fā)學(xué)生的求知欲，培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新意識和創(chuàng)新精神，讓學(xué)生在實驗的引領(lǐng)下，沿著物理學(xué)習(xí)的道路走向更廣闊的求知新天地。