羅金華
摘要:物理學是一門以實驗為基礎(chǔ)的科學,許多規(guī)律性的知識來自實驗。物理實驗作為物理教學的基本手段,有其特殊的教學功能,不僅能夠為學生提供學習的感性材料,驗證物理定律,而且能夠提供科學的思維方法,加深對基本知識的認識程度,激發(fā)學生的求知欲,培養(yǎng)學生的探索能力。因此,物理實驗在物理教學中起著非常重要的作用。
關(guān)鍵詞:物理實驗 ?教學 ?作用
前人言“實踐是檢驗真理的唯一標準?!倍鴮嶒炇球炞C物理規(guī)律、理論的標準。偉大的物理學家盧瑟福,為了弄清a粒子是直接從氮核里打出的,還是a粒子打入氮核后形成的復核,又發(fā)生衰變時放出的?故此,他做了大量的a粒子轟擊氮核的實驗,最終他成功的解決了這一問題,諸如這樣的例子很多,現(xiàn)今的物理教學中,物理實驗同樣起著重要的作用。
一、實驗可以使物理教學理論聯(lián)系實際,引起學生學習興趣
通過實驗,引導學生發(fā)掘問題,激發(fā)其求知欲望,從而調(diào)動他們學好物理的主動性和積極性,引導他們熱愛科學。中學生的好奇心很強,對各種新的知識都感到新鮮。教師抓住了學生的這種心理特征,激發(fā)其學習動機,把這種滯留在表面的“新鮮和好奇”,激發(fā)成真正的求知興趣,轉(zhuǎn)化成潛在的學習動力。例如,在講授氣壓與氣體流速的關(guān)系時,可用一個漏斗和乒乓球做實驗。先將乒乓球用手托住并放在倒置的漏斗下端,用嘴使勁往漏斗細口向下吹氣,然后放手,乒乓球神奇地懸浮起來。很多學生都替老師擔心,生怕乒乓球會很快落地,實驗結(jié)果卻超乎學生的意料之外。這些意想不到的現(xiàn)象,不但會引起學生濃厚的興趣,而且還能發(fā)掘?qū)W生主動探索其中奧秘的內(nèi)在學習動機和對學習物理知識的渴望,從而培養(yǎng)了其學習興趣。特別是演示實驗,生動、直觀、形象,極易引起學生的直接興趣,增強學生學習的積極性,對發(fā)展學生的智力和能力以及學好物理可以產(chǎn)生定向推動和激勵作用。
二、物理實驗,能有效提高物理課堂教學質(zhì)量
長期的教學實踐經(jīng)驗告訴我們:對于物理成績優(yōu)秀的學生來說,他們對物理現(xiàn)象和物理過程都具有很強的“悟性”,這種“悟性”來源于他們對日常生活豐富的感性認識。對物理學習有障礙的人,其最大的障礙并不是在于智力因素,而是在于缺少對日常生活的用心觀察,頭腦中缺乏感性經(jīng)驗,而這些感性經(jīng)驗恰恰是物理思維的基礎(chǔ)。物理教學注重理論聯(lián)系實際,教師充分利用演示實驗再現(xiàn)物理情景,是提高課堂教學質(zhì)量的關(guān)鍵。例如,雞蛋、鹽、水、玻璃杯等是日常生活的必需品,可以用來做慣性、壓強、浮力、浮沉條件等實驗。在做浮沉實驗,將一只雞蛋放入濃鹽水中,然后緩緩倒入清水稀釋、攪拌,隨著鹽水的不斷稀釋,雞蛋排開液體的體積隨著增大,由漂浮狀態(tài)慢慢變成懸浮狀態(tài),最終沉入杯底。這說明浸在液體中物體的上浮和下沉,決定于它所受浮力和重力的合力。教師要做好演示實驗,既貼近學生生活,又能解決缺乏實驗器材的難題,更能活躍課堂,提高教學質(zhì)量。
三、物理實驗可輔助教學,培養(yǎng)學生的觀察能力
物理教材中常提到:“研究物理的方法是多種多樣的,但最根本的一條是觀察和實驗,”而物理中規(guī)律性知識的獲得要求學生具備觀察和實驗?zāi)芰?,在教學中安排適當?shù)难菔緦嶒?,加之學生的親自動手實驗,可有效地培養(yǎng)學生的觀察能力。例如,講授力學中的《摩擦力》一節(jié)時,教材中安排了《探究摩擦力的大小與什么因素有關(guān)》實驗,要求學生觀察水平面的粗糙程度是否相同?彈簧測力著相同的木塊在三個水平面上運動,其示數(shù)又如何?教師在教學中就可提示,并引導學生圍繞上述間題進行細心觀察,類似這樣的實驗,教材中安排了很多,又如《電阻》一節(jié)中,探究影響電阻大小的因素實驗中,分別改變導體的材料和長度等因素,學生要通過觀察小燈泡的亮度或電流表的示數(shù)的變化,進而得出結(jié)論;《磁生電》一節(jié)中,學生需要觀察和實驗,才能總結(jié)出產(chǎn)生感應(yīng)電流的條件。通過對這些實驗的觀察,反復訓練,就可提升學生的觀察能力。久而久之,學生就會留意觀察身邊的物理現(xiàn)象,待他們具備了一定的觀察能力后,就會把感性的知識慢慢上升為理性知識。
四、物理實驗可培養(yǎng)學生的比較和概括能力
九年級教材中的《長度的測量》一節(jié)中,用所規(guī)定的標準長度(長度單位)與被測長度比較,從而得出被測長度的具體數(shù)值。這就是運用了“比較”的一種科學的思維方法。又如學生做《串聯(lián)電路和并聯(lián)電路》時,可將串聯(lián)電路和并聯(lián)電路以及用測量電流強度與電壓進行對比,學生在獲得規(guī)律知識的同時,也獲得科學的思維方法和研究方法。
五、物理實驗可培養(yǎng)學生的歸納能力
在實驗教學中,應(yīng)加強對學生的實驗觀察和數(shù)據(jù)處理能力,并有意識地培養(yǎng)學生的分析歸納能力。例如,在電阻教學中,應(yīng)用實驗歸納法探索電阻串聯(lián),首先,教師要求學生根據(jù)歐姆定律設(shè)計一個電路測定各個電阻的阻值,并從實驗中歸納出R=R1+R2的結(jié)論。接著,教師指導學生從串聯(lián)電路中電流、電壓的特點和歐姆定律,也得出同樣的結(jié)果,這樣,學生在獲得關(guān)于串聯(lián)總電阻與分電阻關(guān)系的的同時,也學會了自己設(shè)計電路、總結(jié)規(guī)律,從理論上論證的初步為法,即實驗歸納法。在講解《阿基米德原理》一節(jié)時,實驗時,先稱出石塊的重力G,再把石塊放入到注滿水的溢水杯,此時石塊要浸沒水中,觀察彈簧秤的示數(shù)F,根據(jù)前面所學的浮力知識,讓同學歸納分析可得出物體(石塊)所受的浮力F浮=G一F,然后問學生:浸沒在水中的石塊受到的浮力跟它排開的水重有什么關(guān)系?通過測量石塊排升的水的重G水,引導學生再歸納總結(jié),就不難得出“浸入液體里的物體受到液體對它向上的浮力,浮力的大小等于于它排開的液體所受的重力。”這一著名原理。
綜上所述,實驗教學的開展,體現(xiàn)了物理是以觀察和實驗為基礎(chǔ)的課程,激發(fā)了學生學習物理的積極性,培養(yǎng)了學生的觀察、思維能力,培養(yǎng)了學生動手操作能力和科學探索精神,豐富了學生的課余生活。在物理教學中教師應(yīng)特別注意充分利用實驗來調(diào)動學生學習物理的興趣,在積累知識的過程中充分感受物理為他們帶來的樂趣。