淺談物理教學(xué)中實驗教學(xué)的意義

■文/李淑賢 吳亞杰

淺談物理教學(xué)中實驗教學(xué)的意義

■文/李淑賢 吳亞杰

物理是一門以實驗為基礎(chǔ)的自然科學(xué)，傳統(tǒng)教學(xué)中往往以理論教學(xué)為主，以學(xué)生對知識點的掌握為目標，忽略了實驗教學(xué)，而在筆者多年的教學(xué)中，越來越發(fā)現(xiàn)實驗教學(xué)的重要性，不僅有利于學(xué)生的興趣培養(yǎng)，而且在能力培養(yǎng)上有重要的作用。

實驗教學(xué) 傳統(tǒng)教學(xué) 興趣培養(yǎng) 能力培養(yǎng)

物理，究其根本，是研究一切物質(zhì)運動一般規(guī)律和物質(zhì)基本結(jié)構(gòu)的學(xué)科。而理論的研究和發(fā)展源自于對實驗數(shù)據(jù)的分析，可以說，物理，也包括其他自然科學(xué)學(xué)科都是以實驗作為基礎(chǔ)的。初中物理更是如此，在義務(wù)教育初中物理教材中，新增加了三十多個課后小實驗，這些小實驗有的側(cè)重于操作、有的側(cè)重于設(shè)計、有的側(cè)重于對物理知識的理解和用應(yīng)，各有特點和作用，是課堂教學(xué)的延伸和補充，是搞好物理實驗教學(xué)的不可忽視的重要組成部分。

但是對于這些小實驗，許多教師往往不重視，堅持采用傳統(tǒng)填鴨式的教學(xué)方式，重心完全放在理論知識的講解中，忽視了實驗對于物理學(xué)科重要性。而我在教學(xué)實踐中體會到，重視這些小實驗的教學(xué)，既有利于鞏固知識，提高能力、激發(fā)學(xué)生的興趣，又有利于培養(yǎng)學(xué)生的動手動腦習(xí)慣和實驗技能，有利于進一步挖掘?qū)W生中的創(chuàng)造潛力、培養(yǎng)學(xué)生的分析問題和解決問題的能力、有利于培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)創(chuàng)新能力，對全面提高物理教學(xué)質(zhì)量具有重要意義，實驗教學(xué)的意義主要通過對學(xué)生的興趣培養(yǎng)和能力培養(yǎng)兩方面表現(xiàn)出來。

一、興趣培養(yǎng)

能夠使學(xué)生對物理事實獲得直觀明確的認識，較之書本上的文字描述，更加生動，給學(xué)生的印象也更加深刻，調(diào)動學(xué)習(xí)的積極性；同時，很多實驗是利用日常生活和學(xué)習(xí)中的一些用具，如氣球、乒乓球、注射器、彈簧等等，可以加強學(xué)生對于知識與生活之間的聯(lián)系，培養(yǎng)學(xué)生對日常生活中隱藏的物理知識的發(fā)掘與自主學(xué)習(xí)的興趣，因為，物理本就源自于生活，是對生活經(jīng)驗的科學(xué)解釋與論證。例如：在學(xué)習(xí)“大氣壓強”時，引入引人入勝的小實驗更能激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣與熱情。為此在引入大氣壓強概念之前，將學(xué)生分成幾個學(xué)習(xí)小組要求學(xué)生完成四個小實驗：（1）先把一只小燒杯杯口朝下放在酒精燈上略加熱一會兒，再把一只吹入一定量空氣的氣球放在燒杯口，發(fā)現(xiàn)氣球牢牢把杯子吸起來；（2）把浸過酒精的棉花用火柴點燃后投入事先準備好的空瓶中，用剝了皮的熟雞蛋封住瓶口，稍后，雞蛋被吞入瓶內(nèi)；（3）給茶杯中裝滿水，蓋上硬紙片倒置過來發(fā)現(xiàn)水和紙片都不下落；（4）給底部扎有幾個小孔的空可樂瓶里灌水，在把可樂瓶提出水面之前問學(xué)生：水回流出嗎？取出可樂瓶，通過控制瓶蓋，使水一會流出來，一會兒又不流出來。通過這些小實驗，既能激發(fā)學(xué)生的興趣、好奇心，又能使學(xué)生獲得豐富多彩的感性認識，從實驗現(xiàn)象的特征出發(fā)提出物理概念──大氣壓強。進而引導(dǎo)學(xué)生討論現(xiàn)象和結(jié)果，讓學(xué)生在生動活潑的情境之下建立起物理概念。

二、能力培養(yǎng)

1、觀察能力

觀察是一種有目的、有計劃、較持久的知覺。而實驗的根本任務(wù)是人為地創(chuàng)造條件進行觀察。觀察目的有：一是了解現(xiàn)象，按計劃仔細地觀察知覺對象，通過注意、想象、比較來知覺對象的特點及其變化等；二是取得資料，通過測量取得一些數(shù)據(jù)；三是發(fā)掘問題，觀察不單是眼睛注視，還必須進行積極的思維，要善于從平常的現(xiàn)象中發(fā)現(xiàn)不平常的內(nèi)容，或發(fā)現(xiàn)細微的，但很有意義的問題。觀察為觀察者的一種能力，一種素養(yǎng)，并不是天生具有的，而要通過培養(yǎng)和訓(xùn)練。在實踐的活動中逐步形成和發(fā)展的。而實驗教學(xué)無疑為在培養(yǎng)觀察能力方面具有重要意義，實驗過程中最重要的就是對實驗現(xiàn)象的觀察，只有明確記錄了實驗的現(xiàn)象，才能結(jié)合理論知識和實驗步驟得出合理的推論，可見，觀察能力是物理實驗最為基礎(chǔ)的一種能力，加強實驗教學(xué)的比例，可以更好地培養(yǎng)學(xué)生的觀察能力。

2、操作能力

操作能力，主要是指基本儀器的使用和數(shù)據(jù)處理，儀器、設(shè)備組裝或連接，故障排除等三個方面。初中物理的基本儀器主要有：刻度尺、天平、彈簧測力計、計時器、溫度計、電流電壓表等。儀器、設(shè)備的組裝連接；而要進行物理實驗，總是需要先把各個儀器部件、設(shè)備組裝起來，并要求裝備和連接必須正確無誤。具體要求是：布局要合理，要便于觀察和操作；連接要正確、簡單；實驗前要檢查，必要時進行預(yù)備性調(diào)查節(jié)。實驗發(fā)生故障時，應(yīng)根據(jù)各部件工作狀態(tài)及各部件聯(lián)結(jié)處的分析，可能產(chǎn)生故障的幾種因素，逐步檢查，以致最后排除故障?？傊?，培養(yǎng)實驗操作能力，有利于知識的理解，有利于自己創(chuàng)造條件探索問題，有利于學(xué)生智力的發(fā)展。

3、數(shù)據(jù)處理能力與歸納總結(jié)能力

為了得到正確的實驗結(jié)果，必須具有一定的數(shù)據(jù)處理能力，在中學(xué)階段，處理數(shù)據(jù)的主要方法是列表法、圖象法，它能夠直觀地顯示出變量之間在一定范圍內(nèi)的關(guān)系，總結(jié)出一般規(guī)律；同時，也可由實驗圖象求未知量。圖象法的具體要求是：一是建立坐標系；二是描繪實驗數(shù)據(jù)點，連成圖線；三是根據(jù)所得圖線，推導(dǎo)變量之間的函數(shù)關(guān)系，探索相關(guān)問題。完成實驗步驟并通過數(shù)據(jù)處理得到列表或圖像后，僅僅是初步成果，還需要對數(shù)據(jù)進行歸納與總結(jié)，從而得出最終結(jié)論。

4、創(chuàng)新設(shè)計能力

物理學(xué)是實驗科學(xué)，提倡學(xué)生自編實驗和自制實驗器材，可培養(yǎng)動腦思考的習(xí)慣和動手創(chuàng)新的能力。物理實驗教學(xué)，不僅要求學(xué)生會正確使用基本儀器進行觀察、測量和讀取數(shù)據(jù)，掌握一定的操作技能，會簡單地處理實驗，得出結(jié)論，而且應(yīng)當培養(yǎng)學(xué)生根據(jù)確定的目的、任務(wù)，自己獨立地設(shè)計實驗方案的本領(lǐng)，即培養(yǎng)學(xué)生實驗設(shè)計能力。在課后小實驗中，沒有現(xiàn)成的儀器和用品，這就需要學(xué)生在實驗過程中尋求性能相似的替代品，無疑會讓學(xué)生動手、動腦，這必將激發(fā)學(xué)生潛在的創(chuàng)造能力，培養(yǎng)其創(chuàng)造精神。

綜上所述，實驗教學(xué)對于培養(yǎng)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣及能力方面具有重要意義，從而有助于學(xué)生更好地掌握內(nèi)容，鞏固知識，激發(fā)學(xué)生的探索欲望和創(chuàng)新精神。使同學(xué)們認識到知識來源于生活，而學(xué)習(xí)與掌握知識的最好方法無異于從生活中感知。故而，通過多年的教學(xué)經(jīng)歷，感受到實驗教學(xué)對于物理教學(xué)的意義，希望通過日后的教學(xué)改革，實驗教學(xué)法能夠被老師重視起來，更多地應(yīng)用于教學(xué)中。

（作者單位：吉林省鎮(zhèn)賚縣第二中學(xué)）